设计开关电源变压器时如何选择磁芯

选择磁芯的任务就是确定变压器选用磁芯的材料牌号及型号规格。常见的开关变压器使用的磁性材料为软磁铁氧体，其成分为MnZn。  

由于配方及生产工艺的不同，各公司制成了特性参数不同多种牌号的磁性材料，并提供各牌号磁性材料的特性参数，如使用频率范围、初始导磁率、比损耗因数、比温度系数、饱和磁通密度、居里温度、电阻率、密度以及某些参数随频率、温度变化的曲线。

磁芯按形状又分EI、EE、EC、U、UF 等多种型号。 每种型号又有多种规格，各生产公司亦提供各种型号规格磁芯的几何尺寸。

材料牌号的选择，主要依据开关变压器的最a高工作频率。 例如R2KD适用于30 kHz以下，R2KBD 适用于50 kHz 以下，R2KB1 适用于200 kHz 以下。

铁基非晶铁芯：在几乎所有的非晶合金铁芯中具有最a高的饱和磁感应强度（1.45～1.56T），同时具有高导磁率，驱动变压器生产，低矫顽力，低损耗，低激磁电流和良好的温度稳定性和时效稳定性。主要用于替代硅钢片，深圳驱动变压器，作为各种形式，不同功率的工频配电变压器，中频变压器，工作频率从50Hz到10KHz；作为大功率开关电源电抗器铁芯，使用频率可达50KHz。

铁镍基非晶铁芯：中等偏低的饱和磁感应强度(0.75T)，高导磁率，低矫顽力，耐磨耐蚀，驱动变压器，稳定性好。常用于取代坡莫合金铁芯作为漏电开关中的零序电流互感器铁芯。

钴基非晶铁芯：在所有的非晶合金铁芯中具有最a高的磁导率，同时具有中等偏低的饱和磁感应强度（0.65T），低矫顽力，低损耗，优异的耐磨性和耐蚀性，良好的温度稳定性和时效稳定性，耐冲击振动。

高频变压器的直流损耗是由线圈的铜损耗造成的。为提高a效率，应尽量选择较粗的导线，并取电流密度J=4～10A/mm2。

　　高频变压器的交流损耗是由高频电流的趋肤效应以及磁芯的损耗引起的。高频电流通过导线时总是趋向于从表面流过，这会使导线的有效流通面积减小，并使导线的交流等效阻抗远高于铜电阻。高频电流对导体的穿透能力与开关频率的平方根成反比，为减小交流铜阻抗，导线半径不得超过高频电流可达深度的2倍。可供选用的导线线径与开关频率的关系曲线如图1 。举例说明，驱动变压器价格，当f=100kHz时，导线直径理论上可取φ0.4mm。但 减小趋肤效应，更细的导线多股并绕，而不用一根粗导线绕制。

　　在设计高频变压器时 把漏感减至最a小。漏感愈大，产生的尖峰电压幅度愈高，漏极钳位电路的损耗就愈大，这必然 电源效率降低。 一个符合绝缘及安全性标准的高频变压器，其漏感量应为次级开路时初级电感量的1%～3%。

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在设计开关电源变压器时，正确选择开关电源变压器磁芯是非常重要过程。只有开关电源变压器磁芯选择好了，开关变压器才能达到佳效果。那么要怎样正确选择磁芯呢？其实各个不同形状的磁心都有其最a佳的应用场合.也就是选择使用的时候，扬其长，避其短，做到较优的设计，选择磁心材料前，先确定其磁心材料的基本参数，也就是根据你的具体使用环境进行选择.如是PC40还是PC50等，输出功率的大小主要是看其磁心材料的横截面积的大小，绕组匝数及绕组多少等主要看磁心材料的窗口面积的大小。

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