高μ软磁合金在低激励场下的应用实例

1 前言
早年版本的VAC卷绕磁芯产品样本，关于高磁导合金有如下的表1说明:

瓦克坡莫(VACPERM)和超级坡莫(ULTRAPERM)属于80年代顶尖级高磁导材料，90年代末，瓦克厂家技术进步，给高磁导产品带来更大的品位提升，性能见表2。

0.4A/M(0.005oe)磁场下测得的初始磁导率（ ）高达30万，而矫顽磁力Hc更低至3moe，其间制作技术的进步，有品位的原材料的采用，无疑起着关键的作用。
另一方面，电子厂商对电子器件小型、高效、廉价等迫切的企求，对开发优良磁芯品种也起到推波助澜的作用。如今市面上陆续出现的高灵敏漏电开关互感器及其铁芯制品，便是一个典型的范例。
一些低安匝、小变比、小体积的高精度互感器，只能采用高磁导材料作铁芯，以减小测量误差，保持高精度、灵敏性。
瓦克厂家在其早年版本（Fs~M10)中推荐的作为漏电开关铁芯，其合适的激磁范围，所对应的B/Hms曲线如图1所示。
当时的初始磁导率为9~15×如今已将产品推至25~30×，加之电子式漏电开关的大力发展，小型廉价高性能的制品在电子市场上大行其道。国内磁材制造业界苦苦尾随。问题出在这多年来我国磁业界不论是高新材开发，还是传统坡莫合金的改进，都未尽其力，而一味追求经济效益。

2.应用实例
以下对当前市场上常规的高灵敏漏电开关互感器铁芯技术性能加以说明。一般来讲，防止人身触电的漏电开关，其额定电流在10~30mA范围，属于高灵敏式，互感芯器铁芯的磁场在5~11moe，动作时磁砀为8moe它对应材料B~H磁化曲线的起始段，为了保证在额定漏定范围内准确动作，必须获得足够的二次感应电势U2


=4.44f Sc×
次级感应电势
次级匝数
B次级磁感应
Sc铁芯有效截面积

给定f. .Sc时，提高B值才能得到高 ，而额定漏电电流磁场很小，故必须尽可能提高B-H曲线起始段的磁导率，作为高灵敏电流互感器铁芯的高磁导材料，可供选择的只有坡莫合金及超微晶材料，它们的B-H磁化曲线比较如2图示：

根据当前市场上小型产品技术要求，我们列出小电流下高灵敏电流互感器铁芯工况特性：（见表4）
表4

观看图3该图为Nc(超微晶合金）1J85（坡莫合金）A合金三者磁化曲线。它们相交于p1、p2点：其座标各为：
我们再将上表中No1~6号分别标出在图3中

图中p1点左面Nc与1J85合金示出明显的低场优势，满足No1、2铁芯的激磁特性要求，P2点以右，A合金磁感应值（B)增幅很大，No3铁芯居于其上，当激励电流加大时（20~25mA)铁芯的B值处于0.14~0.32mT范围，A合金的B-H曲线能满足铁芯No4、5、6工况要求。
以A合金带制成的5组标准铁芯（A~E)其性能列于表5中：


可以看出其μm值高达130~210万，Hc值低至2.5~4毫奥，比铁损值（0.4~20KHz)也低。典型的B-H、μ-H及磁滞回线如图4、5示。
小电流高灵敏电流互感器铁芯产品的选择与应用，性价比起决定性的作用。各种高导磁合金0.4A/m下的磁性列举如下：
作为有竞争力商品，我们还需计及如下因素：

晶态坡莫合金 带厚0.1mm 填充系数0.9 比重8.76
急冷超微晶 带厚0.025mm 填充系数0.7 比重7.2

3 结语
高μ软磁合金A在小电流高灵敏电流互感器铁芯产品中应用，从各项指标来看，都是有竞争力的。