Co to są amorficzne rdzenie nanokrystaliczne? Jak używać?

Rdzenie amorficzne to nowy materiał, który staje się coraz bardziej popularny ze względu na swoje doskonałe parametry w porównaniu z tradycyjnymi rdzeniami ferrytowymi i Supermalloy. Mają wyższą temperaturę Curie, szerszy zakres temperatur pracy i doskonałą stabilność termiczną. Mają także wyższą gęstość strumienia magnetycznego nasycenia, co skutkuje niższymi stratami i wyższą przepuszczalnością niż materiały ferrytowe lub Supermalloy.

Zastosowanie metalu amorficznego do zastosowania w energoelektronice pozwala na zmniejszenie rozmiaru, wagi i kosztów. Metal amorficzny to miękki materiał magnetyczny, który można formować w dowolny kształt i który w wielu zastosowaniach skutecznie zastępuje ferryt i superstopy niklu.

Na przykład amorficzny rdzeń nawinięty taśmą może osiągnąć redukcję strat bez obciążenia nawet o 30% w porównaniu ze stalą krzemową i może zapewnić lepszą odporność na przeciążenia, wytwarzając mniej ciepła niż inne materiały. Nadają się również do wzmacniania cewek indukcyjnych, w których problemem jest strumień prążków.

Te amorficzne rdzenie nawinięte taśmą można zaprojektować z mniejszą liczbą szczelin, co pozwala na osiągnięcie przepuszczalności mniejszej niż 245 procent i są stabilne w szerokim zakresie temperatur, co zmniejsza problemy związane z kompatybilnością elektromagnetyczną. Materiał amorficzny jest również w stanie wytwarzać mniej hałasu niż konwencjonalne rdzenie z proszku żelaza i ferrytu.

Dławik trybu wspólnego (CMC) z nanokrystalicznym metalem amorficznym

Są one wykonane z amorficznej taśmy metalowej, która jest prasowana w kształty toroidalne. Pozwala to projektantowi zmniejszyć rozmiar i straty mocy w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami, zachowując jednocześnie wydajność wymaganą w przypadku cewek wzmacniających PFC o wysokiej częstotliwości.

Metal amorficzny ma znacznie szerszy zakres temperatur pracy niż ferryt, dzięki czemu idealnie nadaje się do zasilaczy impulsowych i innych systemów elektronicznych wymagających wysokiej częstotliwości. Są również bardziej kompaktowe niż ferryt i mogą obsługiwać większe prądy bez utraty wydajności w wysokich temperaturach.

Są produkowane przy użyciu wysoce kontrolowanego procesu wyżarzania, w wyniku którego powstaje mikrostruktura nanokrystaliczna o wielkości ziaren 10 nm. Poprawia to typowe właściwości amorficzne, zapewniając 1/5 strat w rdzeniu w przypadku metalu amorficznego na bazie Fe i można je skonfigurować z różnymi pętlami histerezy BH.

Na przykład prostopadłość tych pętli histerezy można regulować, aby kontrolować właściwości magnetyczne „kształt krzywej B-H”. Umożliwia to projektowanie projektów dostosowanych do konkretnych zastosowań.

Podczas wyżarzania można kontrolować temperaturę pieca do wyżarzania, aby utworzyć optymalną krzywą B-H i wytworzyć materiał o wyjątkowej kombinacji nasycającej gęstości strumienia magnetycznego, wysokiej przepuszczalności i niskiej magnetostrykcji. W rezultacie otrzymujemy bardzo solidny i wydajny rdzeń, który można wykorzystać w szerokim zakresie zastosowań, w tym: Cewki wyjściowe prądu stałego; Tryb różnicowy w dławikach; Cewki wyjściowe SMPS; i dławiki wzmacniające PFC.

Amorficzny rdzeń można nawinąć w kształty toroidalne i można go skonfigurować tak, aby uzyskać mniejsze odstępy niż ferryty z rdzeniem E, redukując problemy związane ze strumieniem prążków i polem rozproszonym. Nadają się również do wzmacniania cewek indukcyjnych i można je konfigurować z różnymi rozmiarami szczelin w zależności od zastosowania.