CN102610370A - 一种抗电磁干扰用复合软磁磁心 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗电磁干扰用复合软磁磁心。该种磁心包括至少三个由不同的软磁材料分别制成的内径不同但高度相同的一组磁环，按照从小到大的顺序，一个磁环套一个磁环，并沿径向采用环氧树脂或水玻璃粘结在一起组成一个复合的磁环。这些软磁材料，包括NiZn铁氧体，MnZn铁氧体，金属磁粉心，非晶纳米晶软磁。其中金属磁粉心包括FeSiAl磁粉心，FeSi磁粉心，FeNiMo磁粉心,高磁通FeNi磁粉心和非晶磁粉心。通过融合各种软磁材料的特点，该发明的制品具有较好的抗电磁干扰性能，具有宽频﹑低损耗﹑耐大电流的特点。
Description
技术领域
本发明属于软磁材料技术领域，具体涉及一种抗电磁干扰用复合软磁磁心。
技术背景
软磁材料主要包括NiZn铁氧体，MnZn铁氧体，金属磁粉心，非晶纳米晶软磁等。软磁材料主要应用于计算机、通讯、电源及消费类电子产品等领域，是电子工业的基础功能材料。各种软磁材料的材料特性对比如下表所示。各种软磁材料具有各自不同的特点，例如，NiZn铁氧体的使用频率较高，但是Bs较低，该材料做成的器件的直流叠加特性往往不如金属磁粉心；金属磁粉心的Bs较高，但是使用频率较低，其损耗特性一般也高于MnZn铁氧体。
表1 各种软磁材料的材料特性对比
| 材料 | NiZn铁氧体 | MnZn铁氧体 | 金属磁粉心 | 非晶纳米晶 |
| 应用频率(Hz) | >1M | <2M | 1k～1000k | 1k～300k |
| μi | 5～2500 | 800～15000 | 10～500 | 10k～100k |
| Bs(mT) | 250～500 | 350～600 | 750～1600 | 1200～1500 |
| Tc(℃) | 120～450 | 120～250 | >300 | 200～600 |
| Core Loss，100kHz，0.1T(60μ) | 取决于气隙 | 取决于气隙 | 500～1200 | 600 |
随着信息技术的飞速发展，对抗电磁干扰用的磁心的要求也向着宽频﹑低损耗﹑高直流叠加的方向发展。传统的抗电磁干扰用软磁磁心，往往使用的单一的某一种软磁材料，由于单一的材料往往存在性能上的内在缺陷，把各种软磁材料的性能优点结合起来，采用复合的软磁材料制作抗电磁干扰用的磁心也显得越来越有必要。
在国内已有一些抗电磁干扰用复合软磁磁心的专利，具体如下：
（1）公开号为20011031，公开日为2001.10.31，发明名称为“具有多空气隙的电感”的中国专利公开了一种具有多空气隙的电感，其中该电感由磁心、绕线及绕线管所构成，磁心是由导磁材料所构成，以加强该绕线包封的磁通量连结，在所需要的磁路内具有至少两个空气隙的磁心，该至少两个空气隙包含在该绕线包封内部。该实用新型的优点：一是减少漏磁通，所以改进电磁干扰情况。二是减少涡流耗损，因此改进温升及效率。
（2）公开号为CN1514532，公开日为2004.07.21，发明名称为“一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器”的中国专利公开了一种滤波器，特别是涉及一种抑制差模和共模电磁干扰的集成滤波器，由大环高磁导率磁心1和线圈4、5组成，大环高磁导率磁心1制成环型或方环型，在大环高磁导率磁心1上对称地横置一对小环低磁导率磁心2、3，或在大环高磁导率磁心1上对称地横置一对开路的高磁导率磁心6、7，将线圈4、5绕在大环高磁导率磁心1和小环低磁导率磁心2、3上，或将线圈4、5绕在大环高磁导率磁心1和开路的高磁导率磁心6、7上，由于采用了上述结构，使差模磁通和共模磁通的共同路径最短，或完全不同路，从而避免了由于差模信号的影响而导致共模电感量的下降，而且差模电感量和共模电感量可以方便的实现单独调整，此外，这种结构的滤波器在实施时也很容易。
（3）公开号为CN202049839U，公开日为2011.11.23，发明名称为“一种铁氧体磁心”的中国专利公开了一种铁氧体磁心，包括一个由NiZn铁氧体材料制成的圆筒形铁氧体磁心，在圆筒形铁氧体磁心的内部插入一个由MnZn铁氧体材料制成的圆柱形磁心。由于MnZn铁氧体材料具有较高的饱和磁通密度，以及较高的磁导率，从而组合成的磁心可以使绕组获得良好的直流叠加特性，同时又具有较高的电感。满足了某些既需要良好的直流叠加特性，同时又需要高电感的高频电子电路的要求。
（4）公开号为CN102306535A，公开日为2012.01.04，发明名称为“一种抗电磁干扰用铁氧体磁心”的中国专利公开了一种抗电磁干扰用铁氧体磁心，包括三个以上由不同铁氧体材料制成的具有相同内径和外径的环形磁心，环形铁氧体磁心沿轴向通过环氧树脂粘接在一起，成为一只环形磁心。这些铁氧体材料，包括：MnZn功率铁氧体材料、MnZn高磁导率铁氧体材料、NiZn铁氧体材料、NiCuZn铁氧体材料、以及各种六角晶系铁氧体材料。通过该发明方法，使阻抗频率特性综合了不同铁氧体材料的抗电磁干扰特性，使磁心在较宽的频率范围内，都能呈现较好的抗电磁干扰性能，满足了电子元器件的阻抗频率特性向宽频化方向发展的要求。
发明内容
针对信息技术的飞速发展对抗电磁干扰用磁心的宽频﹑低损耗﹑高直流叠加的三重要求，本发明的目的是提供一种抗电磁干扰用复合软磁磁心。
为了达到上述目的，本发明采取以下的技术方案：一种抗电磁干扰用复合软磁磁心，包括至少三个由不同的软磁材料分别制成的内径不同但高度相同的一组磁环，且所述的一组磁环套在一起并沿径向采用环氧树脂或水玻璃粘结组成一个复合的磁环。
作为优选，所述的套在一起的一组磁环中相邻的磁环与磁环之间的间隙即环氧树脂或水玻璃粘结层的厚度≤3mm。
作为优选，所述的软磁材料包括NiZn铁氧体材料﹑MnZn铁氧体材料﹑金属磁粉心材料和非晶纳米晶软磁材料；所述金属磁粉心材料包括FeSiAl磁粉心材料﹑FeSi磁粉心材料﹑FeNiMo磁粉心材料﹑高磁通FeNi磁粉心材料和非晶磁粉心材料。
在本发明中，根据对抗电磁干扰用磁心的宽频﹑低损耗﹑高直流叠加的具体要求，可以选取不同起始磁导率的NiZn铁氧体材料﹑不同起始磁导率的MnZn铁氧体材料﹑不同起始磁导率的FeSiAl磁粉心材料﹑FeSi磁粉心材料﹑FeNiMo磁粉心材料﹑高磁通FeNi磁粉心材料和非晶磁粉心材料等分别制成内径不同但高度相同的磁环，进行组合搭配，在满足低损耗﹑高直流叠加的基础上，满足不同频率的要求。
本发明采用把各种软磁材料的性能优点结合起来，采用复合的软磁材料制作抗电磁干扰用的磁心，克服使用的单一的某一种软磁材料造成的制品性能上的内在缺陷，满足了信息技术的飞速发展对抗电磁干扰用磁心的宽频﹑低损耗﹑高直流叠加的三重要求。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的示意图，它是由三个不同软磁材料磁环组成的抗电磁干扰用复合软磁磁心。其中：1为由NiZn铁氧体材料制成的磁环，2为由MnZn铁氧体材料制成的磁环，3为由FeSiAl磁粉心材料制成的磁环。
具体实施方式
以下按照具体实施例说明本发明，但本发明不限定于该实施例。
实施例1：
如图1所示，使用一组三个内径不同但高度相同的磁环，由里到外分别是NiZn铁氧体材料﹑MnZn铁氧体材料和FeSiAl磁粉心材料制成的磁环，一个磁环套一个磁环，沿径向采用水玻璃粘结在一起组成一个复合的磁环。根据对某抗电磁干扰用磁心的宽频﹑低损耗﹑高直流叠加的具体要求，可以选取起始磁导率为400的NiZn铁氧体材料﹑起始磁导率为3000的MnZn铁氧体材料﹑起始磁导率为75的FeSiAl磁粉心材料，进行组合搭配，复合的磁环兼备了NiZn、MnZn、FeSiAl磁粉心各材料优异性能，在满足低损耗﹑高直流叠加的基础上，能够满足磁心的具体频率特性的要求。
对比例1：
按照实施例1的工艺步骤，最外面的磁环选用起始磁导率为2000的NiZn铁氧体材料，其余条件不变。制备的复合磁环的高频特性较实施例1有所变差，不能满足磁心的具体频率特性要求。
本发明所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明，相关技术领域的专家或技术人员可以对所描述的具体实施例做不同程度的修改，补充或者用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (3)
1.一种抗电磁干扰用复合软磁磁心，其特征在于：包括至少三个由不同的软磁材料分别制成的内径不同但高度相同的一组磁环，且所述的一组磁环套在一起并沿径向采用环氧树脂或水玻璃粘结组成一个复合的磁环。
2.如权利要求1所述的抗电磁干扰用复合软磁磁心，其特征在于：所述的套在一起的一组磁环中相邻的磁环与磁环之间的间隙即环氧树脂或水玻璃粘结层的厚度≤3mm。
3.如权利要求1所述的抗电磁干扰用复合软磁磁心，其特征在于：所述的软磁材料包括NiZn铁氧体材料﹑MnZn铁氧体材料﹑金属磁粉心材料和非晶纳米晶软磁材料；所述金属磁粉心材料包括FeSiAl磁粉心材料﹑FeSi磁粉心材料﹑FeNiMo磁粉心材料﹑高磁通FeNi磁粉心材料和非晶磁粉心材料。
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