铁氧体及金属磁粉芯选型流程思维导图
原创 磁性元器达人 磁性元件达人 2025年12月19日 19:57 广东
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这是一份整理的磁芯选型流程思维导图。为了方便阅读，我将其转化为层级结构，你可以将其直接导入思维导图软件（如 XMind, MindManager），或者打印出来作为选型检查表使用。
�� 磁芯选型决策思维导图
1. �� 第一层级：明确设计需求 (输入)
- 1.1 开关频率 (fsw)
- 低频 ( 300kHz)
- 1.2 传输功率 (P_{out})
- 小功率 ( 300W)
- 1.3 电路拓扑 (Topology)
- 反激 (Flyback) - 需储能
- 正激/LLC/全桥 - 仅变压
- PFC (Boost) - 大直流偏置
- 1.4 物理限制
- 高度限制 (扁平化)
- 散热要求 (自然冷/风冷)
- EMI (电磁干扰) 要求
2. �� 第二层级：确定磁芯材料 (Material)
核心逻辑：频率决定材料，防止铁损过大。
- 2.1 铁氧体 (Ferrite)
- 适用： 中高频 (10kHz - 1MHz+)
- 子类：
- 锰锌 (Mn-Zn)主流电源 (100kHz-2MHz)。
- 镍锌 (Ni-Zn)： 超高频 (> 2MHz)。
- 优点： 电阻率高，涡流损耗极小，成本低。
- 缺点： 饱和磁密低 (B_s approx 0.3-0.5T)，温度敏感。
- 2.2 粉芯类 (Powder Core)
- 适用： 低频或大电流 PFC 电感。
- 子类： 铁粉芯、铁硅铝、高磁通、钼坡莫合金。
- 优点： 分布气隙，抗饱和能力强，ΔB 大。
- 缺点： 磁导率低，高频损耗大。
- 2.3 金属磁芯 (Metallic)
- 适用： 中频大功率。
- 子类： 硅钢片、非晶、纳米晶。
- 优点： 饱和磁密极高，温升低。
- 缺点： 涡流损耗大，需特殊绝缘处理。
3. �� 第三层级：确定磁芯尺寸 (Size)
核心逻辑：功率决定体积 (AP 值)。
- 3.1 计算 AP 值 (Area Product)
公式：AP = Ae XAw = P_{out} X10^4/{2 Δ BX f XKoX Kj}
- (Ae: 骨架截面积, Aw: 窗口面积, Ko: 窗口利用系数, Kj: 电流密度)
- 3.2 经验选型表 (参考)
- 0-30W： EFD15, EE16, EPC17
- 30-70W： EFD20, EE19, EPC25
- 70-150W： EFD30, EE28, EER28
- 150-500W： EE35, EER40, PQ32, RM10
- >500W： PQ40, PQ50, ETD49
4. �� 第四层级：确定磁芯形状 (Shape)
核心逻辑：结构决定形状，兼顾散热与EMI。
- 4.1 PQ 型 (Power Quality)
-适用：中大功率变压器 (50W-1000W)。
- 理由： 体积最小，功率密度最高，散热好。
- 4.2 EFD 型 (Flat)
- 适用： 超薄电源 (适配器)。
- 理由： 高度极低，适合贴片，利于PCB布局。
- 4.3 RM 型 (Round Mark)
- 适用： 通讯设备、精密仪器。
- 理由： 磁屏蔽好，引脚多，抗干扰强。
- 4.4 ER / EER 型
- 适用： 反激变压器。
- 理由： 中心柱圆形，方便磨气隙，漏感小。
- 4.5 EE / EI 型
- 适用： 通用型，成本敏感项目。
- 理由： 成本最低，但散热稍差，EMI一般。
5. ✅ 第五层级：验证与优化 (输出)
- 5.1 验证温升
- 实测磁芯表面温度。
- 调整：若过热，换更大尺寸或低损耗材料。
- 5.2 验证损耗
- 测量铁损和铜损。
- 调整：高频下若铁损大，换高牌号材料；若铜损大，换窗口面积更大的磁芯。
- 5.3 验证安规
- 爬电距离是否满足 (特别是高压应用)。
- 调整：选择带挡墙的骨架或 RM/PQ 型。
�� 快速决策树 (极简版)
如果你需要一个快速判断的流程：
1. 频率 > 500kHz?
- 是 → 优先看 纳米晶 或 高频铁氧体。
- 否 → 进入 2。
2. 功率 > 300W?
- 是 → 优先看 PQ32/40 或 ETD 系列。
- 否 → 进入 3。
3. 高度受限 (很薄)?
- 是 → 选 EFD 系列。
- 否 → 进入 4。
4. 对干扰敏感 (通讯)?
- 是 →→ 选 RM 或 PQ。
- 否 rightarrow 选通用 EE 或 ER。
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