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软磁铁氧体材料与电子变压器 江苏省楚州职教中心 宋金伟 摘要: 本文就软磁铁氧体材料的种类及性能和在电子变压器中的应用作了介绍，对其发展方向也进行了简要描述。 关键词：软磁铁氧体??电子变压器??发展方向 1、??前言????软磁铁氧体材料作为一种功能材料已在国民经济的各个领域得到广泛应用。随着信息产业、数字技术及光纤通信技术等的发展，软磁铁氧体的应用领域还在不断扩展。几乎覆盖了已有的各种频段的整机、设备分机或元器件，与人们日常生活息息相关。????软磁铁氧体材料的发明与实用化，至今已半个世纪。由于它具有的高磁导率、高电阻率、低损耗及陶瓷的耐磨性，因而用软磁铁氧体材料制作的偏转线圈、回扫变压器、旋转变压器、中周变压器、脉冲变压器、开关电源、滤波器、扼流圈、电感器、抗电磁干扰变压器、电子镇流器等（广义称电子变压器）在计算机、微机手机、通信、办公自动化、显示器、远程监控、彩色电视接收机、视听装置、家用电器、电磁兼容、绿色照明、环保节能及电子信息中起着滤波、阻抗变换、能量储存及能量转换等作用而得到广泛应用。????电子变压器是软磁铁氧体材料应用的一个主要电子元器件。由于电子变压器在上述仪器、设备中所起的作用不同，故所选用电子电路不同而对磁性材料参数及磁芯形状尺寸也有不同要求，从而促进软磁材料生产厂家开发生产能满足不同变压器所需磁性参数的软磁材料及不同形状尺寸的软磁磁芯。2?软磁铁氧体材料????软磁铁氧体材料按成份可分为MnZn、NiZn、MnMgZn系等尖晶石型和平面型六角晶系两类。从应用角度，又可分为高磁导率（高）、高饱和磁通密度（Bs）以及高频大功率（功率铁氧体）等几大类。2.1?MnZn铁氧体材料2.1.1?功率铁氧体材料????功率铁氧体材料主要应用于开关电源的主变压器。它要求软磁铁氧体材料具有高饱和磁通密度（Bs）和高振幅磁导率（μa）以提高功率转换效率并避免饱和；要求材料的功率损耗（Po）应尽量小，希望呈负温度系数，以避免变压器在高频下发热；为了在高温下保持的Bs值、材料的居里温度（θt）应当较高。要求在高磁通密度下（B=200mT），高温下（80～100℃）和高频下（20～50kHz）有低的功率损耗。功率损耗从理论上分为磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗，根据其对频率的依赖性不同来区分、涡流损耗的大小与电阻率的倒数成正比。高电阻率是功率铁氧体的最重要的性能，它是通过加入适量的添加剂来获得的。随着高频开关电源的工作频率发展到0.5～1MHz，相应功率铁氧体材料也商品化，在80～100℃、500kHz、50mTF，磁芯损耗为80～100kW/。专家们预测，未来开关电源频率将是1MHz或更高频率，那么，功率铁氧体将开发工作频率为100～300kHz，在100kHz、200mT、100℃时，磁芯损耗为150kW/左右的材料。据资料报道，日本已开发出Pcv=199kW/(100kH、200mT、80℃下)的低功耗材料。目前，世界上具有代表性的产品是日本TDK公司的PC30、PC40、PC44、PC50材料。2.1.2?高磁导率MnZn铁氧体????低频宽带变压器、小型脉冲变压器、电源滤波器等使用频率为数十赫至0.5兆赫的远和通讯仪器及电磁兼容需要高磁导率MnZn铁氧体材料。一般要求=5000～12000，居里温度Tc高≥120℃，比损耗系数tgδ/=7～15×(f=100kHz)，温度系数小αμ=0.5～1.5×/℃，并要求随使用频率增加磁导率衰减减慢，使～f曲线在较宽频带内保持平直，具有高的截止频率。目前世界上具有代表性的高产品是日本TDK公司的H5C2、H5D、H5E、飞利浦的3E5、西门子的T38、天通公司的TL13等。日本TDK公司的H5E的已达到18000，预计到2002年将提高到25000左右。2.2?NiZn?系铁氧体????NiZn系铁氧体因具有高频特性好（高ρ、低损耗角正切tgδ、低磁导率的温度系数αμ）而制成各种电感器、中周变压器、滤波线圈、扼流圈等在广播电视、传呼机、射频通讯、抗电磁干扰等领域得到广泛应用，其磁导率在1500以下变化，使用频率范围在1MHz～100MHz之间。由于NiZn铁氧体具有较宽的频率带宽和较低的传输损耗，用它制成的器件、可完成阻抗变换和能量传输功能。低烧结温度NiCuZn铁氧体，具有高的电阻率，在高频下具有良好磁特性，可用于片式电感器中。2.3?MgZn、MgMnZn系铁氧体????MgZn、MgMnZn系铁氧体材料有良好的高频特性，不需战略物质镍，成本低、在民用产品方面又部分替代NiZn系材料。高电阻率（ρ=～Ωcm）的MgZn、MgMnZn系铁氧体材料用作电视机显像管偏转磁芯，能提高电视机、显示器的电气绝缘特性及能使彩色显示器避免高压击穿，提高其行扫描频