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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Одежда разбрызгивается из спрея 02.10.2022 Ученые научились создавать одежду из спрея. Он просто распиливается по телу и превращается в одежду. Демонстрация прошла на Неделе моды в Париже. В конце показа бренда Coperni Весна/Лето 2023 г. группа ученых на тело модели нанесли специальную жидкость, которая в конце концов превратилась в белое платье с разрезом от бедра. В состав жидкости входят волокна хлопка в полимерной пропитке, которые при контакте с кожей превращаются в ткань. Инновационную технологию из хлопчатобумажных волокон придумал испанский дизайнер Манель Торрес. С помощью пульверизатора хлопчатобумажные волокна распыляются по телу человека. Одежде можно придать практически любую форму. После того как смесь застынет, все нанесенные волокна хлопка превращаются в настоящую эластичную одежду. Cозданный предмет гардероба не прилипает и спокойно снимается и одевается. Более того, его можно снова превратить в спрей и рассеять снова, если захотелось придать новую форму своей одежде.

Другие интересные новости:

▪ Ароматные гнезда

▪ Робот для домашнего хозяйства

▪ Новый способ распространения света в стекле

▪ Умная шариковая ручка для оцифровки рукописного текста

▪ Согрейся своим дыханием

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Готфрид Вильгельм Лейбниц. Знаменитые афоризмы

▪ статья Полезны ли морские водоросли? Подробный ответ

▪ статья Научный редактор. Должностная инструкция

▪ статья Стрелочный автомобильного вольтметр с растянутой шкалой 10...15 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Модуль измерения и защиты блока питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025