来源：电源技术应用 作者：沙占友 孟志永 安国臣

    摘要：超微晶亦称纳米非晶，它是一种新型磁性材料。超微晶磁芯具有高磁导率、高矩形比、磁芯损耗低、高温稳定性好等优点而倍受人们青睐。以德国vac公司生产的铁基超微晶磁芯vitroperm500f、钴基超微晶磁芯vitrovac 6025z为例，介绍其性能特点以及在开关电源中的应用．

    关健词：超徽晶；磁芯；开关电源

    o 引言

    微晶磁芯具有较高的饱和磁感应强度(1.l～1．2t)，高磁导率，低矫顽力，低损耗及良好的稳定性、耐磨性、耐蚀性，同时具有较低的价格，在所有的金属软磁材料芯中具有最佳的性价比。用于制作微晶铁芯的材料被誉为”绿色材料”，广泛应用于取代硅钢，坡莫合金及铁氧体，作为各种形式的高频(20～100 khz)开关电源中的大中小功率的主变压器、控制变压器、波电感、储能电感、电抗器、磁放大器、饱和电抗器磁芯、emc滤波器共模电感和差模电感磁芯、．idsn微型隔离变压器磁芯，也广泛应用于各种类同精度的互感器磁芯。

    1 超微晶磁芯的主要特点

    vitroperm 500f铁基超微晶磁芯具有以下特点：

    1)极高的初始磁导率，μ=30 000～80 000，且磁导率随磁通密度和温度的变化非常小；

    2)磁芯损耗极低，并且在一40～+120℃范围内不随温度而变化；

    3)非常高的饱和磁通密度(bs=1．2t)，允许选择较低的开关频率，能降低开关电源及emi滤波器的成本；

    4)磁芯采用环氧树脂封装，机械强度高，无磁滞伸缩现象，能承受强振动；

    5)可取代传统的铁氧体磁芯以减小开关电源的体积．提高可靠件．

    超微晶磁芯的型号很多，所传输的功率可从50 w到11kw。几种常用磁性材料的性能比较见表1。

    2 超微晶磁芯在开关电源中的应用

    2.1 超微晶磁芯材料在高频变压器中的应用

    目前，高频变压器一般选用铁氧体磁芯。vitroperm 5oof铁基超微晶磁芯与德国两门子公司生产的n67系列铁氧体磁芯的性能比较，如图1所示。图1(a)为磁导率的相对变化率与温度的关系曲线；图1(b)为磁感应强度(b)与矫顽力(h)的关系曲线；图1(c)则为损耗．温度曲线。由图l(a)可见，超微晶磁芯的磁导率随温度的变化量远远低于铁氧体磁芯，可提高开关电源的稳定性和可靠性。由图l(b)可见，超微晶磁芯的／μb乘积比铁氧体磁芯高许多倍，这意味着可大大减小高频变压器的体积及重量。由图1(c)可见，当温度发生变化时，超微晶磁芯的损耗远低于铁氧体磁芯。此外，铁氧体磁芯的居里点温度较低，在高温下容易退磁。若采用超微晶磁芯制作变压器，即可将工作时的磁感应强度变化量从o．4t提高到1．ot，使功率开关管的工作频率降低到100khz以下。

    2.2 超微晶磁芯在共模电感中的应用

    采用超微晶磁芯制作共模电感(亦称共模扼流圈)时，只须绕很少的匝数，即可获得很大的电感量，从而降低了铜损，节省了线材，减小了共模电感的体积。用超微晶磁芯制成的共模电感具有很高的共模插入损耗，能在很宽的频率范围内对共模干扰起到抑制作用，因而不需要使用复杂的滤波电路。分别用铁氧体磁芯、超微晶磁芯制成共模电感，二者的外形比较如图2所示。

    2．3超微晶磁芯在emi滤波器中的应用

    由vac公司生产的钴基超微晶磁芯vit-rovac 6025z，可广泛用于开关电源的eml滤波器中，能有效地抑制由电流快速变化所产生的尖峰电压。在超微晶磁芯上绕一圈或几圈铜线，即可制成一个尖峰抑制器，其构造非常简单，而对噪声干扰的抑制效果非常好。vitrovac 6025z超微晶磁芯具有极