CWIEME专家委员会

　　金属磁粉芯行业爆发在即？有些知识您需要提前了解
　　在第十四届(上海)新能源汽车核心电源技术研讨会上，浙江东睦科达磁电有限公司市场开发总监陆庆讲述了《金属磁粉芯在车载电源领域的应用及发展趋势》，他提及随着新能源汽车的发展，车载电源对金属磁粉芯的需求也越来越多。由于新能源汽车对车载电源提出高效率、高功率密度、高可靠性、竞争力价格等多个要求，进而对电感和磁芯提出相应的技术需求，即磁芯损耗低、抗直流好、温度特性好和性价比高。金属磁粉芯相对传统铁氧体磁芯，因其具有更高的饱和磁通密度，更高的强度，更稳定的温度特性，更强的抗直流特性而逐步在车载电源领域得到广泛应用。（新闻来源：电子变压器与电感网）

（图片来源：百度百科）

　　无独有偶，CWIEME专家委员会委员之一的东莞市大忠电子有限公司副总经理陈贵林先生就金属磁粉芯材料做出研究报告作为2022CWIEME研究院的第一期专题，谈谈从损耗、频率特性来观察金属磁粉芯的现状及发展趋势。

1　前言

　　金属磁粉芯材料由金属软磁粉末、有机或无机绝缘添加剂和粘结剂组成，其是以金属软磁粉末为原料，经过绝缘包覆、压制成型和热处理等工艺制成的软磁复合材料。通过改变合金配方、金属颗粒粒径分布、以及粘接剂的含量、调节成型压力以及退火热处理温度，可制造不同牌号规格的金属磁粉芯产品。金属磁粉芯具有高饱和磁通密度、低高功率损耗、噪音低、抗饱和能力强、温度稳定性好、频率稳定性好等，广泛应用于通讯电源、光伏逆变器、UPS、APF、新能源汽车、变频空调、工业电源、充电桩、服务器电源等领域。金属磁粉芯的特性参数有磁导率μ、磁通密度Bs、损耗P、直流叠加特性、居里温度Tc、频率特性、温度特性、密度、机械强度等，本文尝试从损耗、频率特性来观察金属磁粉芯的现状及发展趋势。
　　金属磁粉芯材料均为铁磁性软磁材料，其母合金的成分决定了饱和磁通密度Bs、居里温度Tc、磁晶各向异性常数、磁滞伸缩系数、截止频率等本征特性参数以及金属磁粉芯材料的最大磁导率等参数，按照金属软磁粉末的主要合金元素及晶体结构，金属磁粉芯材料分为纯铁 (Fe)、铁硅 (Fe-Si)、铁硅铝 (Fe-Si-Al)、铁镍 (Fe-Ni)、铁镍钼 (Fe-Ni-Mo)、铁基非晶 (Fe-Si-B) 和铁基纳米晶 (Fe-Cu-Nb-Si-B) 粉心等几大类。具体分类明细见表１。表2、表3给出了铁、钴、镍以及几种典型合金的居里温度等参数值。

2　金属磁粉芯的损耗 

　　金属磁粉芯材料的损耗P可分为磁滞损耗Ph、涡流损耗Pe、剩余损耗Pr，根据Bertotti损耗分离理论，单位质量的铁磁材料在正弦激励作用的一个磁化周期内产生的铁损可以表示为：

　　式中Kh、Ke、Ka分别为磁滞损耗系数、涡流损耗系数、剩余损耗系数