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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Гидрокостюм против акул 05.02.2019 Участившиеся случаи нападения акул на купальщиков и серферов прямо на пляжах просто сводят с ума власти стран, где есть мировые курорты. Встречи с акулами очень опасны для туристов: ведь даже незначительная рана, нанесенная акулой, может оказаться фатальной. В течение 2018 года в Австралии, куда на отдых приезжают десятки миллионов человек, было зафиксировано 27 нападений акул на человека, и один инцидент оказался смертельным. Ученые из Университета Флиндерс в Аделаиде приступили к разработке надежного гидрокостюма нового поколения. Сейчас специалисты тестируют новый тип синтетического каучука - неопрен. Он уже используется в гидрокостюмах, но его хотят сделать еще прочнее. Конечно костюм не способен предотвратить все травмы и переломы в случае встречи с акулой - сила укуса акулы способна сломать человеку кости. Но по крайней мере в таком костюме потерпевший уже не умрет от кровопотери. Тестирование модифицированных гидрокостюмов проводится в естественной среде обитания акул - в заливе Спенсер к западу от Аделаиды.

Другие интересные новости:

▪ Планшет i beam фирмы NTT DoCoMo управляется взглядом

▪ Растительная целлюлоза для костных имплантатов

▪ Иностранный язык можно выучить во сне

▪ Кондиционер без сквозняков

▪ Добавить магния в кузов автомобиля

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Сварочное оборудование. Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации военного времени. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Где строили авианосцы изо льда? Подробный ответ

▪ статья Руководитель туристической группы. Должностная инструкция

▪ статья Многодиапазонный диполь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Активный щуп для осциллографа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025