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铁氧体材料总磁损耗
. r u, F% g2 D0 g% g理论上,铁氧体材料总磁损耗Pb为:
% Z1 x3 O" G5 j3 \% c/ T% l5 l6 fPb = Ph +Pe +Pr
; y7 |3 U% Y, e* B( Q8 y' x式中: Pb为总磁损耗; Ph为磁滞损耗; Pe 为涡流损耗; Pr 为剩余损耗。6 H: M- _' K' q2 Q( ]
. X: n/ a8 F; _! ^
磁滞损耗是指在不可逆跃变的动态磁化过程中,克服各种阻尼作用而损耗的外磁场供给的一部分能量。要降低磁滞损耗,必须减小剩磁和矫顽力,磁滞损耗的大小与频率成正比。涡流损耗是指铁磁体内存在的涡流使磁芯发热造成能量的损耗,一般可表示为: ]. F+ L- F$ o2 E! r& x# O, ?1 a
Pe = Ked2Bmf2/ρ 7 w2 b9 B( w* _
式中: d为涡流环路直径;Bm为励磁磁通密度;ρ为电阻率;f 为频率; Ke为常数。* z1 k9 L% N" Z6 R% [. I
7 v! T$ c$ O5 a. e- c' S从上式可知,涡流损耗不仅与频率和磁通密度有关,而且还决定于产品的几何形状及内部的电阻率ρ,其中电阻率ρ的影响不容忽视。电阻率随频率的升高而降低,从而导致在高频条件下涡流损耗的增加。Fe2+和Fe3+之间的电子转移是决定涡流损耗大小的主要因素之一,普遍认为,掺入适量的添加剂,使晶界上形成绝缘层,可以提高铁氧体的电阻率,这是降低涡流损耗最有效的方法。$ m9 D6 \+ ?! K: V6 v' {9 |9 \
/ e$ J7 Z9 {; B0 o6 F+ R
剩余损耗(与电阻率无关的损耗分量)主要来自磁后效,磁后效从其机理上主要分为两类:一是可逆后效,又称李希特后效,它是由于电子或离子(空穴)扩散而引起的后效;二是不可逆后效,又称约旦后效,它是由于热起伏引起的。7 b) C4 U" k5 Y$ A/ c* w6 B$ R
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用于开关电源的功率铁氧体,其工作频率远低于共振频率,所以剩余损耗常常被忽略。MnZn铁氧体的损耗Pb为:
& g" W1 m/ i" `) f6 n& KPb = Ph +Pe +Pr& a$ x- Y4 u8 l' Z: S8 p
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