磁性材料在EMI濾波器中的應(yīng)用

4 磁性材料的溫度特性
選擇電感的磁芯材料不但要考慮其磁特性，還要考慮其溫度特性，包括高低溫下的磁性變化和磁性材料的居里溫度特性。磁芯由鐵磁性(亞鐵磁性或反鐵磁性)轉(zhuǎn)變成順磁性的溫度稱為居里溫度。在圖5所示的μ-T曲線上，80％μmax與20％μmax連線與μ=1的交叉點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的溫度，即為居里溫度Tc。

由于磁性材料到了居里溫度點(diǎn)后就失去磁性。因而此時(shí)將會(huì)對(duì)電路產(chǎn)生巨大的損害，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電路，所以磁性材料的工作溫度必須在居里溫度之下。例如：在一些產(chǎn)品中，其工作溫度為-55～+125℃。正常工作時(shí)，由于電路的損耗會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱，從而使磁芯內(nèi)部的溫度升高，此時(shí)磁芯的最高溫度將可能達(dá)到140℃，所以，選擇的磁性材料的居里溫度必須高于這個(gè)溫度點(diǎn)，并要進(jìn)行降額設(shè)計(jì)，以留有足夠的余量。通常而言，磁性材料的μi值越高，則居里溫度越低；反之μi越低，居里溫度越高，所以，要綜合考慮μi值和居里溫度來選擇磁性材料。
中小功率的EMI濾波器產(chǎn)品中選用最多的磁芯材料是日本TDK公司的PC40 (它是目前業(yè)界廣泛使用的較好的材料之一)，它的初始磁導(dǎo)μi隨
溫度的變化曲線如圖6所示。從圖中可看出，溫度變化對(duì)μi的影響是很大的，磁芯溫度在90～150℃的區(qū)間內(nèi)，有一段平坦區(qū)，這時(shí)它的μi大約在4100左右；當(dāng)溫度低于90℃后，μi值會(huì)隨著溫度的降低而逐漸減小，到0℃時(shí)，μi值只有2000左右，進(jìn)到負(fù)溫區(qū)后，μi值還會(huì)進(jìn)一步減小；而當(dāng)溫度高于150℃后，μi值則會(huì)隨著溫度的升高而增加，當(dāng)達(dá)到240℃時(shí)，μ的最大值為5600左右；從240℃開始，μi值又漸漸減小，當(dāng)溫度達(dá)到居里溫度點(diǎn)250℃時(shí)，材料失去磁性。

5 結(jié)束語
對(duì)于許多類型的電子系統(tǒng)，EMI是個(gè)較為棘手的問題。隨著開關(guān)電源的不斷小型化和高頻化，相應(yīng)的EMI濾波器也在不斷改進(jìn)和發(fā)展，以
適應(yīng)開關(guān)電源不斷發(fā)展的需要。EMI濾波器的改進(jìn)和發(fā)展需要磁性材料的支撐，相信磁性材料的性能改進(jìn)，一定會(huì)對(duì)EMI濾波器乃至整機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)較好的電磁兼容環(huán)境帶來更大的幫助。