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铁基纳米晶铁芯性能介绍及部分产品应用
2024年3月12日发(作者:佛艳卉)
□铁基纳米晶铁芯性能介绍及部分产品应用
产品特性:
随着高频逆变技术的成熟,逆变电源体积小、重量轻、效率高的优势愈加明显。作为逆变电源心
脏部件的主变压器,由于工作频率提高到20KHz以上,传统的磁芯材料硅钢等已不能满足使用要求,
而铁氧体虽高频损耗较低,但其饱和磁感应强度(Bs)低,磁芯的体积和重量仍较大,此外,铁氧体
的居里温度较低,热稳定性差。相比之下,铁基纳米晶材料具有优良的综合磁性能,集硅钢、坡莫合
金、铁氧体的优点于一身,即高饱和磁感应强度、高导磁率、低损耗、及优异的温度稳定性,是制造
逆变电源变压器磁芯的最佳材料。
应用领域:
可用于开关电源、直流变换器、逆变电源及不间断电源用功率变压器、控制变压器、磁放大器、
脉冲变压器、扼流器、滤波电感、谐振电感、共模电感以及尖峰抑制器。
铁基纳米晶磁芯与铁氧体磁芯基本磁性能对比: 配电变压器非晶磁芯与硅钢磁芯典型性能的比较:
基本参数
饱和磁感Bs(T)
剩余磁感Br(T)(20KHz)
铁损(20KHz/0.2T)(W/Kg)
铁损(20KHz/0.5T)(W/Kg)
铁损(50KHz/0.3T)(W/Kg)
导磁率(20KHz)(Gs/Oe)
矫顽力 Hc(A/m)
饱和磁致伸缩系数(×10
-6
)
电阻率(muOhm·cm)
居里温度(℃)
铁芯叠片系数
纳米晶
铁芯
1.25
< 0.20
< 3.4
< 35
< 40
> 20,000
< 1.60
< 2
80
570
> 0.70
铁氧体
铁芯
0.5
0.2
7.5
不能使用
不能使用
2,000
6
4
10
< 200
-
6
性 能 指 标
饱和磁感(T)
矫顽力(A/m)
最大磁导率(Gs/Os)
铁损(W/kg)
激磁功率(VA/kg)
叠片系数
磁致伸缩(10
-6
)
电阻率(∙cm)
比重(g/cm
3
)
晶化温度(℃)
居里温度(℃)
抗拉强度(Mpa)
维氏硬度(HV)
厚度(
μ
m)
铁基非晶合金
1.54
4
45万
硅 钢
2.03
30
4万
50Hz,1.3T下=0.18 50Hz, 1.7T下=1.2
0.5
> 0.80
27
130
7.18
550
415
1500
900
30
0.83
0.95
-
0.45
7.65
-
746
343
181
300
▲环形功率变压器及磁芯
0
●功率变压器用铁基纳米晶环形磁芯
性能指标:
性能特点:用优质铁基纳米晶带材制造,
具有高居里温度,高饱和磁感,低损耗和优
良的温度稳定性等特点。
适用范围:本产品已被广泛应用于各种中、高频逆变
电源的主变压器,特别是新型直流逆变电焊机的主变
压器、大功率充电电源主变等电路中。在1-100KHz的
频率范围内,是目前最好的磁芯材料。
规格尺寸:
铁芯尺寸(mm)
铁芯型号
外径 内径 高
IO22-10-10
IO24-12.5-10
IO28-18-15
IO30-20-15
IO50-32-20
IO64-40-20
IO68-43-20
IO70-40-25
IO80-50-25
IO90-40-20
IO100-50-25
IO100-60-20
IO105-55-30
IO120-70-20
IO120-70-25
IO120-70-30
IO120-60-30
IO130-80-40
IO130-80-50
IO130-90-50
IO170-120-60
IO196-125-60
22
24
28
30
50
64
68
70
80
90
100
100
105
120
120
120
120
130
130
130
170
196
10
12.5
18
20
32
40
43
40
50
40
50
60
55
70
70
70
60
80
80
90
120
125
125
10
10
15
15
20
20
20
25
25
20
25
20
30
20
25
30
30
40
50
50
60
60
120
外径 内径 高
24
26
31
33
54
68
72
73
85
104
105
110
125
125
126
125
136
136
136
176
203
203
8
10
15
18
28
37
40
37
44
46
56
50
67
67
67
57
76
76
85
115
118
118
13
12
18
18
24
23
24
29
30
29
23
34
25
30
35
35
45
55
58
66
66
126
护盒尺寸(mm)
S
(cm
2
)
0.42
0.4
0.53
0.53
1.26
1.68
1.75
2.63
2.63
3.5
4.38
2.8
5.25
3.5
4.38
5.25
6.3
7
8.75
7
10.5
14.91
29.82
纳米晶磁芯各项性能
铁损耗(20kHz/0.5T)
饱和磁感应强度Bs(T)
电阻率(µ
Ω
.cm)
矫顽力 Hc (A/M)
居里温度(℃)
铁芯填充系数
推荐功率
P(f=20KHz)
(KW)
0.2~0.35
0.2~0.4
1.2~1.5
2.0~3.0
2.5~4.5
4.5
5~6.5
4~5
5~6
6~8
6~12
8~15
15~20
15~21
22~30
30~50
80~120
备注
基本参数
≤30W/kg
1.25
130
≤1.60
570
≥0.7
有效截面积 磁路长度
L
(cm)
5.03
5.73
7.23
7.85
12.88
16.34
17.44
17.28
20.42
20.42
23.56
25.13
25.13
29.85
29.85
29.85
28.27
32.98
32.98
34.56
45.53
50.24
50.24 IO196-125-120 196
0
2024年3月12日发(作者:佛艳卉)
□铁基纳米晶铁芯性能介绍及部分产品应用
产品特性:
随着高频逆变技术的成熟,逆变电源体积小、重量轻、效率高的优势愈加明显。作为逆变电源心
脏部件的主变压器,由于工作频率提高到20KHz以上,传统的磁芯材料硅钢等已不能满足使用要求,
而铁氧体虽高频损耗较低,但其饱和磁感应强度(Bs)低,磁芯的体积和重量仍较大,此外,铁氧体
的居里温度较低,热稳定性差。相比之下,铁基纳米晶材料具有优良的综合磁性能,集硅钢、坡莫合
金、铁氧体的优点于一身,即高饱和磁感应强度、高导磁率、低损耗、及优异的温度稳定性,是制造
逆变电源变压器磁芯的最佳材料。
应用领域:
可用于开关电源、直流变换器、逆变电源及不间断电源用功率变压器、控制变压器、磁放大器、
脉冲变压器、扼流器、滤波电感、谐振电感、共模电感以及尖峰抑制器。
铁基纳米晶磁芯与铁氧体磁芯基本磁性能对比: 配电变压器非晶磁芯与硅钢磁芯典型性能的比较:
基本参数
饱和磁感Bs(T)
剩余磁感Br(T)(20KHz)
铁损(20KHz/0.2T)(W/Kg)
铁损(20KHz/0.5T)(W/Kg)
铁损(50KHz/0.3T)(W/Kg)
导磁率(20KHz)(Gs/Oe)
矫顽力 Hc(A/m)
饱和磁致伸缩系数(×10
-6
)
电阻率(muOhm·cm)
居里温度(℃)
铁芯叠片系数
纳米晶
铁芯
1.25
< 0.20
< 3.4
< 35
< 40
> 20,000
< 1.60
< 2
80
570
> 0.70
铁氧体
铁芯
0.5
0.2
7.5
不能使用
不能使用
2,000
6
4
10
< 200
-
6
性 能 指 标
饱和磁感(T)
矫顽力(A/m)
最大磁导率(Gs/Os)
铁损(W/kg)
激磁功率(VA/kg)
叠片系数
磁致伸缩(10
-6
)
电阻率(∙cm)
比重(g/cm
3
)
晶化温度(℃)
居里温度(℃)
抗拉强度(Mpa)
维氏硬度(HV)
厚度(
μ
m)
铁基非晶合金
1.54
4
45万
硅 钢
2.03
30
4万
50Hz,1.3T下=0.18 50Hz, 1.7T下=1.2
0.5
> 0.80
27
130
7.18
550
415
1500
900
30
0.83
0.95
-
0.45
7.65
-
746
343
181
300
▲环形功率变压器及磁芯
0
●功率变压器用铁基纳米晶环形磁芯
性能指标:
性能特点:用优质铁基纳米晶带材制造,
具有高居里温度,高饱和磁感,低损耗和优
良的温度稳定性等特点。
适用范围:本产品已被广泛应用于各种中、高频逆变
电源的主变压器,特别是新型直流逆变电焊机的主变
压器、大功率充电电源主变等电路中。在1-100KHz的
频率范围内,是目前最好的磁芯材料。
规格尺寸:
铁芯尺寸(mm)
铁芯型号
外径 内径 高
IO22-10-10
IO24-12.5-10
IO28-18-15
IO30-20-15
IO50-32-20
IO64-40-20
IO68-43-20
IO70-40-25
IO80-50-25
IO90-40-20
IO100-50-25
IO100-60-20
IO105-55-30
IO120-70-20
IO120-70-25
IO120-70-30
IO120-60-30
IO130-80-40
IO130-80-50
IO130-90-50
IO170-120-60
IO196-125-60
22
24
28
30
50
64
68
70
80
90
100
100
105
120
120
120
120
130
130
130
170
196
10
12.5
18
20
32
40
43
40
50
40
50
60
55
70
70
70
60
80
80
90
120
125
125
10
10
15
15
20
20
20
25
25
20
25
20
30
20
25
30
30
40
50
50
60
60
120
外径 内径 高
24
26
31
33
54
68
72
73
85
104
105
110
125
125
126
125
136
136
136
176
203
203
8
10
15
18
28
37
40
37
44
46
56
50
67
67
67
57
76
76
85
115
118
118
13
12
18
18
24
23
24
29
30
29
23
34
25
30
35
35
45
55
58
66
66
126
护盒尺寸(mm)
S
(cm
2
)
0.42
0.4
0.53
0.53
1.26
1.68
1.75
2.63
2.63
3.5
4.38
2.8
5.25
3.5
4.38
5.25
6.3
7
8.75
7
10.5
14.91
29.82
纳米晶磁芯各项性能
铁损耗(20kHz/0.5T)
饱和磁感应强度Bs(T)
电阻率(µ
Ω
.cm)
矫顽力 Hc (A/M)
居里温度(℃)
铁芯填充系数
推荐功率
P(f=20KHz)
(KW)
0.2~0.35
0.2~0.4
1.2~1.5
2.0~3.0
2.5~4.5
4.5
5~6.5
4~5
5~6
6~8
6~12
8~15
15~20
15~21
22~30
30~50
80~120
备注
基本参数
≤30W/kg
1.25
130
≤1.60
570
≥0.7
有效截面积 磁路长度
L
(cm)
5.03
5.73
7.23
7.85
12.88
16.34
17.44
17.28
20.42
20.42
23.56
25.13
25.13
29.85
29.85
29.85
28.27
32.98
32.98
34.56
45.53
50.24
50.24 IO196-125-120 196
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