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(9) 温度特性和绝缘特性 | 给线圈用户的提示(Part-1)

(9) 温度特性和绝缘特性

第9 节是关于特性中剩下的 "温度特性和绝缘特性"

电感的温度特性

大多数线圈是用磁性材料制成的。因此,线圈的特性因磁性材料和线圈结构(磁性结构)而不同。
对于大量用作磁性材料而使用的铁氧体磁芯,大多数磁导率(μi)具有正温度特性。 也就是说,电感的温度特性是正的(温度上升,电感就会增加)。但是,即使一个线圈使用相同的材料,如果结构不同,温度特性可能也会有很大差异。

图表-1 显示 是本公司的功率电感器7E04LB7E05NB的温度特性测定例。两个线圈的结构几乎相同,但由于铁氧体磁芯材料不同,其温度特性存在差异。

我们开发功率电感器时,更看重直流饱和电流而不是电感的温度特性。 其结果也会反映出差异。

即使外观相同,也不代表温度特征相同。因此,根据需要要对温度特性进行确认。

温度特性-1
图表-1 温度特性-1

※7E05NB 目前不在生产序列中。

图表-2 是我们用于数字放大器的电感器7G14C 的温度特性例子。请注意,图表-1图表-2 的纵轴比例(蓝色)有10 倍的不同。

所有的7E04LB、7E05NB 和7G14C 都是闭合磁路式电感器,由于结构的不同,"电感温度的变化 "是明显不同的。
这并不是有意识地把温度特性设定为大值的。

温度特性-2
图表-2 温度特性-2
7E04LB and 7G14C
照片-1 7E04LB7G14C

直流饱和允许电流的温度特性

通常情况下,随着温度上升,功率电感器的直流饱和电流曲线会向左移动,如图表-3(以本公司的CER1042B 的特征为例)。但移动幅度因结构和所使用的铁氧体磁芯材料的不同而不同,变化趋势如图表-3 所示。

功率电感器,因为电流流过自身会发热,多用于温度相对会上升的部位,确认高温下的特性变化是很重要的。

直流饱和电流
图表-3 直流饱和电流

绝缘电阻

有两种铁氧体磁芯可用于线圈:镍系列(Ni-Zn)和锰系列(Mn-Zn)。 除了磁性特征,突出的区别是体积电阻率。镍系列为1000000Ω-m,锰系列为0.1 至10Ω-m。金属的电阻更小,约为0.000000001Ω-m。

这有点难理解,我们试着测量锰系列的铁氧体磁芯的表面。当 "探针的间隙为5mm"时,其值约为150kΩ。

对于镍系列,可以将它视为绝缘体。对于锰系列,在一般电压范围内都可使用。但是在高压电路中或对绝缘很重要的电路中使用时,必须要采取一些措施的。

因此,对于锰来说,根据用途要对铁氧体磁芯的表面做绝缘处理,以达到相当于镍系列的绝缘特性。(本公司的功率电感HER系列所采用的方式)。

通常镍系列多用于功率电感器,而锰系列多用于变压器。为了改善直流饱和允许电流特性,锰系列(经过绝缘处理)也被用于一些功率电感器中。

我是 Mn-Zn

著者紹介

星野 康男
生于 1954 年。 线圈专业的传奇工程师
1976 年加入相模无线电制造公司(现相模电子有限公司)。 加入公司后立即在工程部工作。
他曾担任技术经理和执行官,并作为顾问继续协助工作和指导下级员工,于 2024 年 3 月底退休。 他以通俗易懂的技术讲解而闻名。
爱好是摄影。 他最喜欢的动物是猫(和铃鸟)。

备注
  • 文中提及的部分产品已停产。
  • 由于文章撰写已有一段时间,所提供的信息可能仍包含过时内容。