Что такое аморфные нанокристаллические ядра? Как использовать?

Аморфные сердечники — это новый материал, который становится все более популярным благодаря своим превосходным характеристикам по сравнению с традиционными сердечниками из феррита и супермаллоя. Они имеют более высокую температуру Кюри, более широкий диапазон рабочих температур и превосходную термическую стабильность. Они также имеют более высокую плотность магнитного потока насыщения, что приводит к меньшим потерям и более высокой проницаемости, чем материалы из феррита или супермаллоя.

Использование аморфного металла для приложения силовой электроники позволяет сэкономить на размере, весе и затратах. Аморфный металл представляет собой магнитомягкий материал, которому можно придать любую форму и который во многих случаях является эффективной заменой ферритовых и никелевых суперсплавов.

Например, аморфный сердечник, намотанный лентой, может обеспечить снижение потерь на холостом ходу до 30% по сравнению с кремнистой сталью и может обеспечить улучшенную перегрузочную способность, выделяя меньше тепла, чем другие материалы. Они также подходят для усиления индукторов, где возникает проблема с появлением краевого потока.

Эти аморфные сердечники, намотанные лентой, могут быть спроектированы с меньшим количеством зазоров, что позволяет им достигать проницаемости менее 245 процентов, и они стабильны в широком диапазоне температур, что снижает проблемы ЭМС. Аморфный материал также способен производить меньше шума, чем обычный железный порошок и ферритовые сердечники.

Синфазный дроссель (CMC) с нанокристаллическим аморфным металлом

Они изготовлены из аморфной металлической ленты, которой спрессованы тороидальные формы. Это позволяет разработчику уменьшить размер и потери мощности по сравнению с традиционными решениями, сохраняя при этом производительность, необходимую для высокочастотных повышающих индукторов с коррекцией коэффициента мощности.

Аморфный металл имеет гораздо более широкий диапазон рабочих температур, чем феррит, что делает его идеальным для импульсных источников питания и других электронных систем, требующих высокой частоты. Они также более компактны, чем ферритовые, и могут выдерживать большие токи без потери производительности при высоких температурах.

Они производятся с использованием строго контролируемого процесса отжига, в результате которого создается нанокристаллическая микроструктура с размером зерен 10 нм. Это улучшает типичные аморфные характеристики, обеспечивая 1/5 потерь в сердечнике аморфного металла на основе Fe, и может быть сконфигурировано с помощью различных петель гистерезиса BH.

Например, прямоугольность этих петель гистерезиса можно регулировать для управления магнитными свойствами «формой кривой BH». Это позволяет создавать конструкции, адаптированные к конкретным приложениям.

Во время отжига температуру печи отжига можно контролировать, чтобы создать оптимальную кривую BH и получить материал с выдающимся сочетанием насыщающей плотности магнитного потока, высокой проницаемости и низкой магнитострикции. В результате получается очень надежный и высокопроизводительный сердечник, который можно использовать для широкого спектра применений, включая: Выходные индукторы постоянного тока; Дифференциальный режим в дросселях; Выходные индукторы SMPS; и повышающие дроссели PFC.

Аморфному сердечнику можно придать тороидальную форму, и его можно сконфигурировать для достижения меньших зазоров, чем у ферритов с сердечником E, что снижает проблемы, связанные с рассеянным потоком и полем рассеяния. Они также подходят для усиления индукторов и могут быть сконфигурированы с различными размерами зазоров в зависимости от применения.