磁性材料在电路设计中有什么作用

常见磁性材料分类

常见磁性材料一般可分为三类：金属磁粉芯、软磁铁氧体磁芯、

非晶纳米晶合金磁芯。

磁性材料分类

是一种均匀分布气隙的金属软磁材料。由于具有相对较高的饱和磁通密度，较好的温度稳定性和机械冲击适应性，金属磁粉芯材料是制造电感类器件较为理想的材料。

金属磁粉芯有细分为：

1.铁粉心（包括羰基铁）

铁粉磁心：被广泛应用于直流输出扼流、不同模式输入扼流、功率因数校正电感、连续模式反馈电感、减光线圈扼流及其他发射、射频干扰设备。

羰基铁磁粉心：具有许多优异的磁性能、高频高Q、高饱和磁通密度和高可靠性能。主要用于50kHz到500MHz的范围内保持高Q值的感性器件，在无线电和许多通讯领域中被广泛使用。

2.高磁通粉心高磁通粉心：具有优异的磁磁性能，功率损耗小，磁通密度高，在-55C~+125C温度范围内使用时，具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性；同时，60~160的宽磁导率范围可供选择。是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择，具有高的饱和磁通密度(15000高斯)，特别适合在对功率密度要求高的场合工作。

铁硅铝粉心：具有优异的磁磁性能，功率损耗小，磁通密度高，在-55C~+125C温度范围内使用时，具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性；同时，60~160的宽磁导率范围可供选择。是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择，具有较好的性能价格比。

铁镍钼粉心：具有优异的磁磁性能，功率损耗小，磁通密度高，在-55C~+125C温度范围内使用时，具有耐温、耐湿、抗振等高可靠性；同时，60~160的宽磁导率范围可供选择。是开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的最佳选择，具有较小的功率损耗、稳定的温度性能。

软磁铁氧体磁芯：由镍锌、锰锌材料制成，应用于高频电感、变压器、滤波器等，是无线电中最常用的材料。

非晶纳米晶合金磁芯：具有高敏感应强度、高磁导率、低铁磁损耗和高频特性好等优点，比铁氧体、硅钢和坡莫合金等常规软磁材料具有更高的性能价格比，广泛用于现代通讯、电力电子，电磁兼容，传感器等高新产业以及各种工业磁器件的更新换代，特别适用于电感和变压器产品的小型化、高频化和高效化设计。

常见磁性材料识别

常见磁材可以依据其表面的涂封颜色或特征来快速识别：

磁性材料识别

铁粉心有三种分别涂漆颜色为：（黄/白），（蓝/黄）或（绿/蓝），（灰/黄）羰基铁涂漆颜色为：（全黄）或（蓝/白）高磁通涂漆颜色为：（全蓝）铁镍钼涂漆颜色为：（全灰），（清漆）铁硅铝涂漆颜色为：（全黑）镍锌铁氧体不涂漆的表面粗糙，容易掉粉，颜色发灰锰锌铁氧体不涂漆的表面较平滑，不易掉粉，颜色深非晶纳米晶合金多涂有全红，全蓝，全白等颜色，与上述涂封有明显区别。

铁氧体磁环磁导率的测算：

1.测量磁环的外径D，内径d，环的高度H，单位mm。

2.用漆包线穿绕10~20圈，绕紧点，不要太松，测量其电感量L，单位为uH，电感量大点测算误差小，电感量小测算误差就会大，请根据实际需要确定穿绕的圈数N。

2.将以上数据代入下式计算出大约的磁导率u0u0=2500*L*(D+d)/((D-d)*H*N*N)例如：13X7X5的磁环，绕20圈，测得电感量23uH，代入上式计算u0=2500*23*(13+7)/((13-7)*5*20*20)=1150000/12000=95.8测算结果与磁导率100的规格最接近，确定该磁环的u0是100，注意一般u0标称误差有+ -10%。对于没有参数的磁环可以首先根据外观特征初步判断是哪种材料，再测算磁导率，就可以确定该磁环的主要规格了。

磁性材料作用

1.有一匝以上的线圈习惯称为电感线圈,少于一匝（导线直通磁环）的线圈习惯称之为磁珠；

2.电感是储能元件,而磁珠是能量转换（消耗）器件；

3.电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,用于EMC对策；

4.磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰.两者都可用于处理EMC、EMI问题；

5.电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上.在模拟地和数字地结合的地方用磁珠；

6.磁珠有很高的电阻率和磁导率，他等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。他比普通的电感有更好的高频滤波特性，在高频时呈现阻性，所以能在相当宽的频率范围内保持较高的阻抗，从而提高调频滤波效果；作为电源滤波，可以使用电感。磁珠的电路符号就是电感但是型号上可以看出使用的是磁珠在电路功能上，磁珠和电感是原理相同的，只是频率特性不同罢了；

7.磁珠由氧磁体组成，电感由磁心和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去；

8.磁珠对高频信号才有较大阻碍作用，一般规格有100欧/100mMHZ ,它在低频时电阻比电感小得多；

9.铁氧体磁珠(Ferrite Bead) 是目前应用发展很快的一种抗干扰组件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显着；

10.在电路中只要导线穿过它即可（我用的都是象普通电阻模样的，导线已穿过并胶合，也有表面贴装的形式，但很少见到卖的）。当导线中电流穿过时，铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗，而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。高频电流在其中以热量形式散发，其等效电路为一个电感和一个电阻串联，两个组件的值都与磁珠的长度成比例。磁珠种类很多，制造商应提供技术指标说明，特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线；

11.有的磁珠上有多个孔洞，用导线穿过可增加组件阻抗（穿过磁珠次数的平方），不过在高频时所增加的抑制噪声能力不可能如预期的多，而用多串联几个磁珠的办法会好些；铁氧体是磁性材料，会因通过电流过大而产生磁饱和，导磁率急剧下降。大电流滤波应采用结构上专门设计的磁珠，还要注意其散热措施；

12.铁氧体磁珠不仅可用于电源电路中滤除高频噪声（可用于直流和交流输出），还可广泛应用于其它电路，其体积可以做得很小。特别是在数字电路中，由于脉冲信号含有频率很高的高次谐波，也是电路高频辐射的主要根源，所以可在这种场合发挥磁珠的作用；