磁性材料的问题与解答

1， 问题:如何测定AL值? 为什么测定要在 5 gauss 的条件下进行?

电感是使用不同的电压和频率的桥来测定的，而磁通密度应该在小于10 Guass(1mT)的条件下，磁一般是单层绕组以一定的匝数紧密地缠绕在芯表面上测定的。

在低guass情况下测定是十分重要的，磁材料特性在高驱动的时候变化是很大的.因为所给定磁芯的应用不同，因此对于厂商来说,，就要给出一个低态的标称测定特性以保障不同要求下的使用。

2，问题:为什么磁芯和磁铁不一样?

永久磁铁是硬磁材料，也即其磁性几乎是恒定的，不随外部条件(普通)变化的。其磁性是由厂商生产的时候就圈定了的， 而磁芯是“软糍”材料，其B-H 是曲线变化的.(硬磁材料的B-H是一个点)，所以可以用于绕制绕组，以制作电感或变压器等。

3, 问题:磁芯的有效参数一般有哪些?

磁芯,特别是铁氧体材料，其几何尺寸等多种多样，为满足各种不同的设计的要求，磁芯的尺寸也是为了适合最优化要求而计算的。这些现有磁芯参数，包括诸如磁路径，有效面积,和有效体积等物理参数等。

4, 问题:如何测量绝缘性能以及如何保证其绝缘?

磁芯制作后要使用将两个加以一定压力后网状线垫分置于两端的方式测定其击穿电压值。其间，所加压力是 10psi，仿真绕线压力，这个试验使用的是60 Hz 的有效电压值，查询绕组产品手册目录以获取相应磁芯和它们的保证的击穿电压，用户应该十分注意他们的实际使用绕组数。特别是当使用较大绕线压力时,可能发生机械变形，这样，就有可能改变磁芯的击穿电压值，超过压力限度可能损坏磁芯外层防护， 致使其击穿电压降低。

5, 问题:为什么角圆半径对绕线来说十分重要?

角半径之所以重要的是因为如果磁芯的边缘过于锋利的话，就有可能在精确严密绕制过程中划破线的绝缘，注意保证磁芯的边缘圆滑，铁氧体磁芯制作模具是有一定的标准圆度半径的，而且这些磁芯是经过打磨和去除毛刺处理的，以减少其边缘的锋利。另外，大多磁芯经过油漆或覆盖以不仅使其角钝化，更使得其绕线面光滑，粉芯则具有一面是压力半径,，另一面是去除毛刺处理的半圆.对于铁氧体材料，则额外的提供一个边缘覆盖。

6, 问题:哪种类型的磁芯适合制作变压器?哪些类型的适合制作电感?

满足变压器需要的磁芯应该具备一方面具有较高的磁感应强度，另一方面保持其温升在一定限度之内，Strip (带)材料应该具有较高的感应强度而通常应用于20KHz以下的情况内。对于20KHz以上的情况,统一体材料可以满足要求，因为其在较高频率的情况下具有较低的磁芯损耗(较低的温升)。

对于电感来说，磁芯应该有一定的气隙以保证其在较高dc 或ac 驱动情况下有一定的磁导率水平，铁氧体和带芯都可以开气隙处理，粉芯具有其自带的气隙。

7,问题：为什么AL 值一般只是在铁粉芯和铁氧芯等提供,而带芯(TapeCore)没有?

带绕磁芯一般应用于变压器或方环中，这样，AL 没有什么意义，其期望的特性指标是高磁通密度，低磁芯损耗以及在某些情况下高方形的 B-H环曲线形式。在方环B-H曲线的材料使用于带绕磁芯中，其磁导率的变化当环被横断的时候是范围很宽的。这不能得到连续和重复的电感值，方环材料通常用于开关等场合的应用中，在圆环B-H 环曲线的材料来说，比如铁氧体和粉芯，其磁导率是比较恒定的，AL 作为低驱动情况下的磁导率的测度值，因为这时圆环材料的磁导率相对稳定的。

8, 问题:什么样的磁芯最好?

应该说，对于这个问题没有什么答案的。因为磁芯的选择是依据应用场合和应用频率等确定的，任何材料的选择都还有市场等因素的考虑。比如，某些材料可以保证其温升较小，但是其价格昂贵，这样，当选择材料以针对较高的温升的时候，就有可能选择较大的尺寸但较低价格的材料以完成这样的工作。所以，所谓最好的材料的选择要首先针对你的电感或变压器的应用要求，从这点上来说,其运行频率和造价等就是重要因素了。不同材料的优化选择是依据开关频率，温升，以及磁通密度等确定的。

9，问题：如何使磁芯退磁？ 

其方法是给磁芯加以60Hz 交流电使得其开始的驱动电流足以使其在正负端均能够饱和，然后逐渐缓慢降低驱动水平重复进行几次知道其降低到0 为止。这就将使得其保有点还原回原来的初始态。

10，问题：磁芯温度高于居里点时，会发生什么现象？ 

所谓居里温度就是当材料在此温度时，其将失去所有的磁特性。高于这个温度时，磁芯将不能使用。实际上，很多磁芯都有绝缘抛光等，这些一般会在低于居里点很多的温度的时候就已经基本损坏了。关于这些，应该查询手册以确定其绝缘材的温度限制。 

带绕磁芯没有绝缘隔离防护，所以其即便达到居里温度后也可以当温度降低之后恢复其磁特性。一般带绕磁芯具有很高的居里点( >450 OC) ，这样这些材料有可能在达到居里温度之前就已经遭受氧化损害了。Manganese-Zinc 铁氧体，将没有什么影响，除非有绝缘敷料。这是因为铁氧体的居里温度比较低，一般仅120OC – 250OC. 这个温度还不足以改变诸如陶瓷材料的结构。通常，磁芯的磁特性在温度降低到居里点之后可以恢复，只要不是很长时间以致材料被氧化了。

11，问题：对于你使用的磁芯，其最大频率（开关）是多少？ 

首先，这取决于所选材料。带绕磁芯通常具有较低于铁氧体的运行频率。这是因为其阻抗较低，结果会有较高的涡流以及较高的磁芯损耗。其带越薄，则运行频率就可以越高。另一方面，磁芯损耗取决于设计的运行磁通密度；所以，降低磁通密度，就可以提高工作频率。通常于功率磁芯而言，其一定驱动限制下的材料的饱和磁通密度并不是设计频率的局限，而其最大的损耗容限往往决定了运行频率。

12，问题：单层绕线优点？ 

单层绕组比较容易。而且，其分布电容也最小；可以适应最大的频率响应。而铜损温升也可以最小化。对于通用扼流圈来说，在相对的绕组间保持对称比较容易。

审核编辑：郭婷