铁氧体磁芯

铁氧体磁芯上绕上线圈可制成电感器或变压器，它们广泛用于仪器仪表，通信设备和家用电器中。 铁氧体磁芯的材料牌号较多，几何形状也繁多，有柱形、工字形、帽形、单孔、双孔、四孔、 U 形、罐形、 E 形、 EI 形， EC 形、 RM 形， PQ 形、 EP 形，见附图所示。每一种形状的磁芯自成一系列，供用户选用。 铁氧体磁芯的选择范围很广，可以依照不同磁性参数，来选择不同的材料和形状由于在高频率下的低磁损，它们广泛用于开关模式电源(SMPS)，射频(RF)变压器和电感器。各种形状和尺寸的铁氧体磁芯应用于高频电源和高质量通信市场的电感器，脉冲变压器，高频变压器，和噪音滤波器等。铁氧体的最大特点是高渗透性，良好的温度特性，和低衰减率。

在铁氧体磁芯上绕上线圈制成的电感器与同体积的空心线圈相比电感量大，而且 Q 值（品质因数）也高。如 Gu － 22×13 罐形磁芯，用它制成 4mH 的电感器时，只要绕 43 匝线圈就行了，如不用罐形磁芯，改为空心线圈，需绕 600 匝才能得到 4mH 的电感器。由此可见，使用了磁芯后，可大大缩小电感器或变压器的体积。2100433B

铁氧体磁芯是主要由铁(Fe)，锰(Mn)，和锌(Zn)3种金属元素组成，通常被称为锰锌铁氧体。环形铁氧体磁芯由于没有气隙，且截面积一致，因此磁效应很高。

铁氧体磁环有非常多的规格尺寸，根据磁环的材质的不同，可供选择，而且可以使用不同的涂层简化绕制并提高击穿电压。

铁氧体磁芯是由致密匀质的陶瓷结构非金属磁性材料制成,有低矫顽力，亦称为软磁铁氧体。它由氧化铁(Fe2O3)和一种或几种其他金属（例如锰，锌，镍，镁）的氧化物或碳酸盐化合物组成。 铁氧体原料通过压制，后经1300℃高温烧结，最后通过机器加工制成满足应用需求的成品磁芯,相比于其他类型的磁性材料，铁氧体的优点是磁导率很高，并且在广泛的频率范围内具有高电阻和涡流损耗小等优势。这些材料特性使得铁氧体成为制造高频变压器，宽带变压器，可调电感器和其他从10kHz到50MHz的高频电路等应用的理想材料。

辐射加工作为核技术的一个重要应用，已经产生了巨大的经济效益。采用绝缘芯变压器（ICT）型高压电源的电子加速器是1MeV以下低能区辐射加工应用的一种理想机型。ICT型高压电源的传统方案如下：磁材料选用硅钢片，磁路结构为三相结构，工频三相正弦波励磁，聚四氟乙烯或云母片作为绝缘层，三相柱形调压器控制高压输出。而目前电力电子、电工材料、高压等领域的快速发展，使得将新技术和新设计引入绝缘芯变压器型高压电源成为可能。本研究提出了一种新型的绝缘芯变压器型高压电源的设计方案：第一，磁材料用铁氧体替代，抑制了涡流损耗，使得提高工作频率成为可能；第二，磁路结构改用四相结构，提高了空间利用率；第三，采用5kHz的方波进行励磁，能够有效降低电源的体积和整流电容的要求；第四，采用聚酰亚胺薄膜作为绝缘层，减小了绝缘层的厚度，从而减小了漏磁。针对该方案的关键技术，展开了理论研究和物理设计，包括方波逆变器的设计、二倍压整流电路的设计、磁路设计等，并针对设计方案进行了实验与优化。在研究过程中，取得了一系列的成果：研制了一台实验样机，大气下实验结果较为理想；形成了一套较为完整的绝缘芯变压器型高压电源的设计方法；探索了不同漏磁补偿方法，包括匝数补偿、电容补偿、组合补偿；对应用绝缘芯变压器型高压电源的电子枪灯丝电源进行了创新设计等等。研究结果对于绝缘芯变压器型高压电源的设计具有重要的参考价值，有望为辐射加工技术的广泛应用做出贡献。 2100433B

辐射加工作为核技术的一个重要应用，已经产生了巨大的经济效益。采用绝缘芯变压器型高压电源的电子加速器是1MeV以下能区辐射加工应用的一种理想机型，其高压电源的传统方案采用硅钢片叠制磁芯，工作在工频，正弦波励磁，对称二倍压整流，三相柱形调压器控制高压输出。而目前电力电子、电工材料、高压等领域的快速发展，使得将新技术和新设计引入绝缘芯变压器型高压电源成为可能：采用铁氧体材料加工磁芯，工作在数千赫兹频率下，方波励磁，全桥整流，半导体开关控制的高频PWM波整流器取代笨重的柱形调压器，相比传统方案能够有效提高能量传输效率，减小电源体积，降低对整流电容的要求，实现输出高压快速精确的控制，工作稳定，易于维护。本研究将针对绝缘铁氧体磁芯变压器型高压电源关键技术，开展理论研究和物理设计，对电磁场分布进行计算和优化，完成基本参数设计，开展假原方工作原理以及其励磁电流控制方法的研究，形成一套较为完整的设计方案。

根据磁性粉末的不同组合主要构成两大类铁氧体物质，锰锌铁氧体和镍锌铁氧体。在这两大类的下面又根据参杂的物质不同可以构成不同特性的铁氧体磁芯，也就是说铁氧体磁芯有很多不同的牌号。各种不同的铁氧体磁芯牌号都有其自己的特殊用途。