الزامات مواد اصلی سلف چیست؟

هسته یک سلف به مراتب بیشتر از یک پشتیبانی فیزیکی برای سیم پیچ ها است. این مؤلفه اساسی است که میدان مغناطیسی را متمرکز می کند ، القاء و کارآیی سیم پیچ را به شدت افزایش می دهد. انتخاب مواد اصلی مسلماً مهمترین تصمیم در طراحی سلف است ، زیرا مستقیماً عملکرد ، اندازه ، هزینه و محدودیت های عملیاتی مؤلفه را دیکته می کند.

انتخاب هسته مناسب شامل متعادل کردن مجموعه ای از الزامات اغلب رقیب است. در اینجا خصوصیات و الزامات اصلی هسته های سلف آورده شده است:

1. نفوذپذیری بالا (μ)

● چیست:نفوذپذیری توانایی یک ماده را در حمایت از تشکیل یک میدان مغناطیسی در درون خود اندازه گیری می کند. این یک ضرب القایی است. یک ماده نفوذپذیری بالاتر ، القاء بسیار بالاتری را برای همان تعداد چرخش سیم پیچ به همراه خواهد داشت.

● چرا لازم است:نفوذپذیری بالا امکان طراحی سلف های کوچکتر و جمع و جور تر را برای دستیابی به یک مقدار القاء هدف فراهم می کند. این برای کوچک سازی الکترونیک مدرن بسیار مهم است.

trade تجارت - خاموش:مواد نفوذپذیری بسیار بالا - اغلب دارای چگالی شار اشباع کمتری هستند و می توانند شکننده تر باشند.

2. تراکم شار اشباع بالا (Bₛₐₜ)

● چیست:این حداکثر چگالی شار مغناطیسی است که یک ماده هسته ای می تواند از آن استفاده کند. فراتر از این نقطه ، مواد اشباع شده و نفوذپذیری به طرز چشمگیری فرو می ریزد. این باعث می شود القاء سلف به شدت کاهش یابد.

● چرا لازم است:Bₛₐₜ بالا برای سلف های برق که باید جریان های بالا DC یا AC را بدون اشباع کنترل کنند ، کاملاً ضروری است. اشباع منجر به از بین رفتن سریع کارایی ، قرعه کشی بیش از حد جریان ، گرمای بیش از حد و خرابی مدار بالقوه می شود.

● قیاس:از آن به عنوان "محدودیت وزن" مغناطیسی هسته فکر کنید.

3. ضررهای هسته کم

تلفات هسته ، که تحت شرایط جریان متناوب (AC) اتفاق می افتد ، در درجه اول از دو نوع است و گرما ایجاد می کند:

iss از دست دادن هیسترزیس:انرژی از دست رفته به دلیل اصطکاک داخلی دامنه های مغناطیسی که خود را با هر چرخه میدان مغناطیسی AC مجدداً تنظیم می کنند. متناسب با منطقه حلقه b {1} h است.

is از دست دادن فعلی ادی:انرژی از دست رفته از جریان های گردش شده ناشی از مواد اصلی با تغییر میدان مغناطیسی.

● چرا لازم است:ضررهای کم هسته برای عملکرد فرکانس بالا {{0} بسیار مهم است (به عنوان مثال ، منبع تغذیه حالت 3-) و راندمان کلی. تلفات بالا به طور مستقیم به انرژی هدر رفته ، تولید گرما و دفع حرارتی احتمالی یا خرابی ترجمه می شود. هسته ها اغلب لمینت می شوند یا از مواد پودری ساخته می شوند تا مسیرهای جریان گرداب را مختل کنند.

4 مقاومت الکتریکی بالا

● چیست:این مقاومت ذاتی مواد در برابر جریان جریان الکتریکی است.

● چرا لازم است:مقاومت بالا به طور مستقیم با کاهش مرتبط استضررهای فعلی ادیبشر اگر ماده اصلی یک هادی الکتریکی خوب باشد (به عنوان مثال ، آهن جامد) ، جریانهای بزرگ گردو جریان می یابد و باعث گرمایش گسترده می شود. فریت ها ، که ترکیبات سرامیکی هستند ، مقاومت بسیار بالایی دارند و آنها را برای برنامه های فرکانس {4} بالا ایده آل می کنند.

5. ثبات حرارتی عالی

● چیست:توانایی خصوصیات مغناطیسی هسته (به ویژه نفوذپذیری) در یک محدوده دمای گسترده پایدار است.

● چرا لازم است:مؤلفه ها باید در محیط هایی با دمای نوسان قابل اعتماد عمل کنند. هسته ای که نفوذپذیری آن با دما به طور قابل توجهی کاهش می یابد می تواند باعث شود عملکرد مدار از مشخصات خارج شود. دردمای کوری (T꜀)نقطه ای است که در آن یک ماده به طور کامل خصوصیات مغناطیسی خود را از دست می دهد - این باید بالاتر از حداکثر دمای عملیاتی سلف باشد.

6. کم هزینه و خواص مکانیکی خوب

● هزینه:مواد اصلی باید هزینه - برای برنامه هدف مؤثر باشد. فریت ها به طور کلی ارزان هستند ، در حالی که هسته های تخصصی پودر یا هسته آلیاژ (مانند MPP) پرهزینه تر هستند.

properties خصوصیات مکانیکی:این ماده باید از نظر مکانیکی قابل تنظیم باشد (به عنوان مثال ، قادر به فشار دادن به هسته های E - ، توروئیدها و غیره) و از مقاومت و سختی کافی برای مقاومت در برابر فرآیندهای تولید (سیم پیچ ، دست زدن) بدون تراشه یا ترک خوردگی برخوردار است. شکنندگی اشکال متداول هسته های فریت است.

7. خصوصیات مغناطیسی قابل پیش بینی و پایدار

● چیست:مواد اصلی باید یک حلقه- تعریف شده و قابل تکرار B {{1} h از یک دسته از تولید به دیگری داشته باشند.

● چرا لازم است:این امر قوام و قابلیت اطمینان در تولید انبوه را تضمین می کند. مهندسان باید بتوانند مدارها را بر اساس مشخصات برگه داده با اطمینان از اینکه هر سلف به طور یکسان انجام می دهد ، طراحی کنند.

مواد اصلی مشترک و نحوه پاسخگویی آنها این الزامات

نوع ماده	خصوصیات کلیدی	بهترین برای	محدودیت ها
فریت(به عنوان مثال ، mn - zn ، ni -} zn)	مقاومت بسیار بالا.	برنامه های فرکانس بالا -(100s کیلوهرتز به MHz) ؛ ترانسفورماتورهای RF ، متداول- حالت خفه کننده ، سوئیچ - منبع تغذیه حالت.	کم Bₛₐₜ ،شکننده ، نفوذپذیری دما - حساس است.
آهن پودری	بسیار بالا ،هزینه کم ، شکاف هوای توزیع شده از اشباع سریع جلوگیری می کند.	سنهای قدرتدر مبدل های پایین - فرکانس dc-} DC مبدل ؛ ذخیره انرژی	نفوذپذیری پاییناز فریت ، تلفات هسته بالاتر در فرکانس های بالا.
پودرهای آلیاژ فلزی(MPP ، Kool Mū® ، شار بالا)	تعادل عالی:Bₛₐₜ خوب ، تلفات هسته ای کم ، ثبات دمای خوب.	عملکرد بالا - عملکرد ، بالا - جریانسلف های برق که در آن ضرر و زیان کم و اشباع ضد- بسیار مهم است.	هزینه بالاتراز فریت یا آهن پودر.
فولاد سیلیکون چند لایه	خیلی بالابا هزینه کم	فرکانس Mains -(50/60 هرتز) برنامه ها ؛ ترانسفورماتورهای قدرت ، خفگی ها.	از دست دادن جریان بسیار بالا ادی بسیار بالادر فرکانس های زیاد ، باید لمینت شود.

نتیجه گیری: سازش مهندسی

هیچ ماده اصلی "کامل" وجود ندارد که در همه شرایط برتر باشد. فرایند طراحی یک دقت استتجارت - خاموش:

● نیاز داردالقاء زیاددر یک اندازه کوچک؟ انتخاب aبالا - نفوذپذیریفریت

● دست زدنجریان دی سی بالا؟ اولویت بندی کردنعالی(آهن پودر ، آلیاژها).

● کار درفرکانس؟ اولویت بندی کردنمقاومت بالا و از دست دادن کم(فریت).

● نیاز بهبهترین عملکرد کلیو توانایی پرداخت آن را دارید؟ یک تخصصی را انتخاب کنیدپودر آلیاژ.

در نهایت ، درک این نیازهای اصلی به مهندسان این امکان را می دهد تا مواد بهینه را انتخاب کنند که سلف- و کل مدار-} را به طور کارآمد ، قابل اعتماد و در پارامترهای مورد نظر خود انجام می دهد. برای اطلاعات بیشتر ، لطفاً با ما تماس بگیریدsales@xfullstar.com