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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Гибридные электровелосипеды Cube Fold Hybrid 14.10.2023 Компания Cube представила свои последние достижения в мире велосипедов - гибридные модели Cube Fold Hybrid, доступные как в варианте Fold Hybrid, так и в варианте Fold Sport Hybrid. Модель Fold Hybrid представляет собой наиболее практичное исполнение велосипеда. Он оснащен средним двигателем Bosch Active Plus, который, хотя и менее мощный, чем мотор Bosch Performance Line, обеспечивает великолепную производительность. Питание велосипеда осуществляется аккумулятором Bosch Power Pack 500 емкостью 500 Втч, что приносит до 25% дополнительного запаса хода по сравнению с предыдущими версиями. Fold Hybrid комплектуется пятиступенчатой втулкой Shimano Nexus, приводом на ремне, и крепкой рамой, обеспечивающей возможность перевозки грузов. Рама регулируется для адаптации под райдеров ростом от 1,58 м до 1,89 м. Вес Fold Hybrid составляет 25 кг, а для удобства переноски предусмотрена специальная ручка. Модель Fold Sport Hybrid предлагает 10-скоростную группу Shimano Tiagra, стандарт для начальных шоссейных велосипедов. Аксессуары для велосипедов Cube Fold Hybrid включают в себя защитные крылья, задний багажник, фары и передний багажник. Стоимость Fold Hybrid оценивается в $3300, тогда как Fold Sport Hybrid доступен по цене $3669. На данный момент велосипеды Cube Fold Hybrid доступны в ограниченном объеме исключительно в Европе.

Другие интересные новости:

▪ Самоочищающиеся поверхности

▪ Ежегодное ускорение темпов таяния ледовых покровов

▪ Переработка биопластика в биорастворитель

▪ Ракетное топливо из перекиси водорода

▪ От хронической боли поможет нейростимуляция

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы. Подборка статей

▪ статья Невольно к этим грустным берегам меня влечет неведомая сила. Крылатое выражение

▪ статья Чем ацтеки заменили человеческое мясо в ритуальном супе после запрета каннибализма? Подробный ответ

▪ статья Антуриум. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Экономь электролампочки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Разрезанная и восстановленная бумага. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026