1K107 augstas-caurlaidības Fe-bāzes nanokristālisko bloku serdeņi: īpašības un pielietojums

Kas ir uz 1K107 Fe{2}}bāzēts nanokristālisks kodols?

1K107 ir augstas -caurlaidības Fe- bāzes nanokristāliska sakausējuma kategorijas apzīmējums. Materiāls tiek ražots, ātri dzēšot izkausētu sakausējumu apmēram 25 μm biezā lentē, kas pēc tam tiek uztīta vai sakrauta un atkvēlināta zem magnētiskā lauka, lai izveidotu smalku nanomēroga kristalītu struktūru, kas iestrādāta amorfā matricā. Šī mikrostruktūra apvieno augstu piesātinājuma magnētisko indukciju aptuveni 1,25 T ar augstu caurlaidību, zemu koercivitāti un ļoti zemu kodola zudumu augstās frekvencēs, padarot 1K107 piemērotu magnētiskiem komponentiem, kas darbojas no aptuveni 20 kHz līdz 30 kHz un vairāk.

Bloku kodola konstrukcija

Bloku kodols (saukts arī par salikto bloka serdi) tiek veidots, sakraujot nanokristāliskas lentes segmentus vai saplacinot un saspiežot uztītās lentes taisnstūrveida bloka formā, lai magnētiskajam ceļam būtu lielāks efektīvais šķērsgriezums- nekā vienam toroidam. Pēc tam bloku formu samontē ar nepieciešamo gaisa spraugu vai atstāj bez spraugām atkarībā no pielietojuma. Tā kā atkvēlinātā lente ir trausla un jutīga pret mehānisko spriegumu, serde parasti ir iekapsulēta vai nostiprināta ar mīkstu spiediena sadalījumu, un kraušanas koeficients (efektīvā magnētiskā tērauda laukuma attiecība pret ģeometrisko šķērsgriezumu) šai materiālu klasei parasti ir virs 0,75.

Galvenās 1K107 magnētiskās un fiziskās īpašības

Augstas piesātinājuma indukcijas un zemu zudumu kombinācija nozīmē, ka 1K107 kodols var izturēt lielāku plūsmas blīvumu nekā ferīts ar tādu pašu frekvenci, kas nozīmē mazāku serdes šķērsgriezumu-ar noteiktu jaudu.

Salīdzinājums ar citiem pamatmateriāliem

Salīdzinot ar ferītu, 1K107 piedāvā aptuveni divas reizes lielāku piesātinājuma plūsmas blīvumu, kas samazina apgriezienu skaitu vai serdeņa izmēru augstas-frekvences transformatoros. Salīdzinot ar amorfo lenti, nanokristāliskais sakausējums nodrošina lielāku caurlaidību un mazāku kodola zudumu diapazonā no 20 kHz līdz 100 kHz, lai gan materiāla izmaksas ir augstākas. Salīdzinājumā ar graudu -orientētu silīcija tēraudu, nanokristāliskajam materiālam ir daudz mazāki zudumi augstā frekvencē, bet zemāka piesātinājuma indukcija (apmēram 1,25 T pret 1,7 T līdz 2,0 T) un zemāks sakraušanas koeficients, tāpēc līnijas-frekvences jaudas transformatoriem joprojām ir jāizvēlas silīcija tērauds.

Tipiski pielietojumi

Augstas-frekvences strāvas transformatori slēdžu-režīma barošanas avotiem, kas darbojas no 20 kHz līdz 30 kHz.

Saules invertoru izejas filtru induktori un EMI filtru droseles.

Jaudas koeficienta korekcijas (PFC) droseles rūpnieciskajos un telekomunikāciju barošanas blokos.

Parastie-režīmu droseles un strāvas transformatori precīzai mērīšanai.

Magnētiskie pastiprinātāji un impulsu transformatori, kur nepieciešama augsta caurlaidība un ātra reakcija.

Dizaina un apstrādes apsvērumi

Tā kā atkvēlinātā nanokristāliskā lente ir trausla, bloku serdeņi ir jārīkojas uzmanīgi: izvairieties no asiem triecieniem, nepārsniedziet ieteicamo iespīlēšanas spiedienu un izmantojiet aizsargietvaru, ja ir vibrācija. Projektēšanas aprēķinos izmantotajā efektīvajā platībā jāiekļauj kraušanas koeficients. Augstas-frekvences lietojumos tinumu izkārtojumam ir jāsamazina noplūdes induktivitāte un tuvuma-efekta zudumi, un serdeņa zudumi jānovērtē pēc faktiskā darbības plūsmas blīvuma un frekvences, nevis materiāla pārbaudes apstākļos, jo zudumi strauji palielinās.

FAQ

Vai 1K107 bloka serdeņa var aizstāt ferīta serdi tajā pašā transformatorā?

Bieži jā, ar pārprojektēšanu. Lielāka piesātinājuma indukcija nodrošina mazāku serdi vai mazāk apgriezienu, taču tinums ir atkārtoti-jāoptimizē, jo mainās serdes zudumu un vara zudumu līdzsvars.

Kāds ir darba temperatūras diapazons?

Materiāls ir stabils līdz aptuveni 560 grādu Kirī temperatūrai, kas ir daudz augstāka par jebkuru praktisko transformatora temperatūru. Praktisko ierobežojumu nosaka tinumu izolācijas un iekapsulēšanas materiāls, parasti no 120 grādiem līdz 180 grādiem.

Kāpēc kraušanas koeficients ir zemāks nekā silīcija tēraudam?

Lentes virsma un bloku montāžas process atstāj nelielas gaisa telpas starp slāņiem; No 0,75 līdz 0,85 ir reāls diapazons nanokristāliskiem blokiem, tāpēc projektētājam plūsmas aprēķinos ir jāizmanto efektīvais laukums.

Vai serdes zudumi ir mazāki nekā amorfajam sakausējumam pie 20 kHz?

Kopumā jā ar tādu pašu plūsmas blīvumu, tāpēc augstas{0}}frekvences jaudas pārveidošanai priekšroka tiek dota nanokristāliskam, savukārt amorfs saglabā konkurētspēju zemākās frekvencēs un lielākiem serdeņiem.

Vai kodolam ir nepieciešama gaisa sprauga PFC droseles lietojumiem?

Droselim ar līdzstrāvas nobīdi parasti ir nepieciešama sadalīta vai diskrēta gaisa sprauga, lai novērstu piesātinājumu; 1K107 augstā caurlaidība citādi piesātinās zem nelielas līdzstrāvas.

Rezumējot, 1K107 Fe-bāzēti nanokristāliski bloku serdeņi nodrošina augstu caurlaidību, augstu piesātinājuma indukciju un zemu augstas-frekvences zudumu, kas padara tos par spēcīgu kandidātu 20 kHz līdz 30 kHz transformatoriem, invertora filtriem un PFC droseles, ja projektā tiek ņemts vērā kraušanas ierobežošanas faktors un mehāniskā apstrāde.