Магнитные материалы и магнитопроводы для импульсных источников питания. Справочные данные

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Справочные материалы

 Комментарии к статье

Наиболее часто в дросселях и трансформаторах радиолюбительских и промышленных высокочастотных импульсных источников питания применяют магнитопроводы из феррита 1000НМ-2000НМ. Однако, строго говоря, их использование в блоках питания не всегда корректно, так как эти ферриты разработаны для работы в слабых магнитных полях (в контурных катушках, согласующих трансформаторах и т. д.).

Существенно улучшить энергетические характеристики сетевых трансформаторов и дросселей можно, если применять магнитопроводы из феррита таких марок, как 2500НМС1, 2500НМС2, 3000HMC, 3000НМС1. Эти низкочастотные (Н) марганец-цинковые (М) ферриты с относительной магнитной проницаемостью соответственно 2500 и 3000 предназначены для работы в сильных полях (С). Ферриты этой группы разработаны специально для мощных электронных устройств и способны нормально работать при температуре до 125...150°С. Ниже представлены основные сравнительные характеристики некоторых распространенных ферритов, предназначенных для работы в сильных магнитных полях.

Технические характеристики:

• Удельные объемные магнитные потери, кВт/м3, не более, при индукции 0,2 Тл, частоте 16 кГц и температуре 25°С для 2500НМС1......170
• 2500НМС2......150
• З000НМС......160
• Удельные объемные магнитные потери, кВт/м3, не более, при индукции 0,2 Тл. частоте 16 кГц и температуре 100°С для 2500НМС1......140
• 2500НМС2......110
• З000НМС......160
• Индукция, Тл, не менее, при напряженности поля 240 А/м и температуре 100°С для
• 2500НМС1......0,29
• 2500НМС2......0,33
• 3000НМС......0,27
• Температура или точка Кюри,°С......200
• Плотность, г/см3......4,7...4,9
• Электрическое сопротивление, Ом·м......1

Эти ферриты имеют довольно близкие характеристики, а удельные объемные потери не только не увеличиваются с повышением температуры, как у многих других подобных материалов, но даже уменьшаются. Указанное обстоятельство, и то, что точка Кюри ферритов рассматриваемого класса весьма высока, позволяют отнести их к классу термостабильных.

Рис. 1 иллюстрирует температурную зависимость удельных объемных магнитных потерь двух ферритов - 2500НМС2 и 2000НМ1. Видно, что при нормальной температуре материалы практически не уступают один другому, а уже при 100°С, что для трансформатора или дросселя, работающего в источнике питания, вполне реально, потери в феррите 2000НМ1 почти в 2,5 раза больше, чем в 2500НМС2.

На рис. 2 показаны типовые зависимости удельных магнитных потерь как функции амплитуды индукции магнитного поля при двух значениях температуры. Известно, что потери в магнитопроводе пропорциональны квадрату амплитуды индукции. Ферриты рассматриваемой группы, как показывают графики, значительно превосходят традиционные, подобные 2000НМ1, и по максимально допустимой индукции, особенно при повышенной температуре.

Типовые зависимости магнитной индукции В и относительной магнитной проницаемости μ от напряженности Н приложенного внешнего поля при нормальной температуре для тех же двух материалов представлены на рис. 3. Совместный анализ этого и предыдущего рисунков позволяет сделать вывод о том. что "сильнополевые" ферриты допускают нормальную работу магнитопровода с амплитудой индукции, большей на 30 % по сравнению с обычными ферритами во всем рабочем температурном интервале.

С повышением температуры магнитопровода допустимая амплитуда индукции уменьшается, оставаясь тем не менее существенно больше, чем у ферритов, подобных 2000НМ1. Это подтверждают графики на рис. 4, снятые для феррита 2500НМС1 на двух температурных режимах.

Ассортимент типов магнитопроводов, изготовляемых из ферритов для сильных полей, довольно широк (табл. 1). Большинство типоразмеров промышленность выпускает в течение уже длительного времени, они перечислены и подробно описаны в справочнике Сидорова И. Н., Христинина А. А., Скорнякова С. В. "Малогабаритные магнитопроводы и сердечники " - М.: Радио и связь. 1989.

Исключением являются относительно новые магнитопроводы КВ. удобные для применения в импульсных источниках питания. Магнитопровод KB состоит из двух одинаковых частей (рис. 5; показана одна часть), скрепляемых в единое целое специальными пружинящими стяжками. После сборки внутри магнитопровода образуется кольцеобразное пространство для размещения катушки.

Основные размеры магнитопроводов всего выпускаемого ряда, изготовленных из рассматриваемых ферритов, сведены в табл. 2. Магнитопровод КВ14-5 в отличие от остальных имеет центральное сквозное отверстие диаметром 5 мм (dl).

Полное обозначение ферритового магнитопровода всегда начинается с буквы М. Далее следуют марка феррита и через дефисы - номер исполнения, коэффициент индуктивности, тип магнитопровода. Пример: М2500НМС1 -15-250-КВ8.

Коэффициентом индуктивности называют индуктивность в наногенри одного витка, уложенного в этот магнитопровод. Зная этот параметр, легко вычислить индуктивность будущей катушки, если известно число ее витков.

У магнитопроводов без немагнитного зазора коэффициент индуктивности более 1000, однако из-за того, что разброс этого параметра очень велик, нередко его не указывают. Введение зазора резко уменьшает коэффициент индуктивности, зато снижается и допуск на значение этого параметра (см. табл. 3; б/з - магнитопровод без зазора).

Обычно зазор той или иной величины формируют на заводе-изготовителе магнитопроводов на специальном станочном оборудовании. Зазор получают стачиванием центрального выступа на одной или обеих частях магнитопровода. В любительских условиях зазор у беззазорного магнитопровода можно сформировать только установкой кольцевой прокладки из твердого немагнитного материала (гетинакса. текстолита, стеклотекстолита и др.). При определении толщины прокладки исходят из правила: половина ее толщины равна заданному или расчетному зазору минус заводской зазор (если он есть) имеющегося магнитопровода.

Характеристики магнитопроводов серии КВ, изготовленных из феррита 2500НМС1, необходимые для расчета намоточных узлов импульсных блоков питания, сведены в табл. 3.

В заключение следует сказать, что работа по совершенствованию магнитопроводов и созданию новых типов изделий продолжается. Так. по требованию заказчика выпускают магнитопроводы уменьшенной высоты, разработаны каркасы катушек и налажен их серийный выпуск.

Автор: А.Миронов, г.Люберцы Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Справочные материалы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Таблетки от послеродовой депрессии 31.07.2025 Проблема послеродовой депрессии, которая затрагивает значительное число женщин после рождения ребенка, давно требует эффективных и быстрых решений. Недавно в США был одобрен первый препарат в форме таблетки, специально предназначенный для борьбы с этим сложным психологическим состоянием. Новый лекарственный препарат, получивший название Зуранолон, стал важным шагом вперед в области психиатрии и женского здоровья. Зуранолон представляет собой синтетический аналог природного стероида аллопрегнанолона, который вырабатывается мозгом и влияет на эмоциональное состояние. Лекарство назначается курсом на 14 дней, и, что особенно важно, многие женщины замечают значительное улучшение своего состояния уже спустя три дня после начала приема. Это существенно ускоряет эффект по сравнению с традиционными антидепрессантами, действие которых обычно проявляется спустя несколько недель. Однако опыт применения Зуранолона у пациенток оказался неоднозначным. Хотя многие женщины отмечают заметное облегчение симптомов депрессии, некоторые вовсе не испытали улучшения, а у некоторых состояние даже усугубилось. Побочные эффекты также играют свою роль - наиболее распространенным из них является чрезмерная сонливость, которая способна затруднять уход за новорожденным и выполнение повседневных задач. Истории женщин, принимавших препарат, показывают широкий спектр реакций. Так, Саманта, столкнувшаяся с послеродовой депрессией через два месяца после рождения сына, описала эффект Зуранолона как "очищение разума" и избавление от мучительных мыслей о собственной некомпетентности в роли матери. В то же время Стейси из Сан-Диего рассказала о том, что препарат настолько ее истощил, что всего за несколько дней она почувствовала себя "словно зомби", а ее подавленное состояние только усилилось. Статистика по распространенности послеродовой депрессии в США впечатляет - согласно данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), примерно каждая восьмая женщина сталкивается с этим состоянием во время беременности или в течение первого года после родов. Это подчеркивает необходимость наличия эффективных методов терапии. Клинические испытания Зуранолона показали, что около 60% пациенток ощутили значительное улучшение, при этом половина из них достигла ремиссии через 45 дней после начала курса. Тем не менее медицинское сообщество продолжает изучать, какие именно факторы влияют на эффективность препарата и почему он не помогает некоторым женщинам. Появление Зуранолона открывает перспективы для более быстрого и эффективного лечения послеродовой депрессии. Однако дальнейшие исследования и наблюдения необходимы, чтобы определить, кому именно подходит этот препарат и как минимизировать побочные эффекты. Это важный шаг на пути к улучшению качества жизни миллионов женщин, которые сталкиваются с тяжелыми эмоциональными переживаниями после рождения ребенка.

Другие интересные новости:

▪ Перезапуск Большого Адронного Коллайдера

▪ Вирусы помогают иммунитету

▪ Новые микросхемы для коррекции коэффициента мощности в выпрямителях

▪ Лишь пять генов определяют лицо человека

▪ Умная лампочка с управлением через Bluetooth и Zigbee

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электромонтажные работы. Подборка статей

▪ статья Кризис жанра. Крылатое выражение

▪ статья Как манящие крабы обманывают других самцов своего вида? Подробный ответ

▪ статья Берека. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор отклонений сетевого напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регенераторы синхроимпульсов видеосигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026