Čo sú amorfné nanokryštalické jadrá? Ako používať?

Amorfné jadrá sú novým materiálom, ktorý sa stáva čoraz obľúbenejším vďaka ich vynikajúcemu výkonu v porovnaní s tradičnými feritovými a Supermalloy jadrami. Majú vyššiu Curieho teplotu, širší rozsah pracovných teplôt a vynikajúcu tepelnú stabilitu. Majú tiež vyššiu hustotu saturačného magnetického toku, čo vedie k nižším stratám a vyššej permeabilite ako materiály z feritu alebo Supermalloy.

Použitie amorfného kovu na aplikácie výkonovej elektroniky umožňuje úsporu veľkosti, hmotnosti a nákladov. Amorfný kov je mäkký magnetický materiál, ktorý možno tvarovať do akéhokoľvek tvaru a ponúka účinnú náhradu feritových a niklových supermalloy materiálov v mnohých aplikáciách.

Napríklad amorfné jadro navinuté na páske môže dosiahnuť zníženie strát bez zaťaženia až o 30 % v porovnaní s kremíkovou oceľou a môže ponúknuť lepšiu kapacitu preťaženia tým, že produkuje menej tepla ako iné materiály. Sú tiež vhodné na zosilnenie induktorov, kde je problémom fringový tok.

Tieto amorfné jadrá navinuté na páske môžu byť navrhnuté s menším počtom medzier, čo im umožňuje dosiahnuť priepustnosť nižšiu ako 245 percent a sú stabilné v širokom rozsahu teplôt, čím sa znižujú obavy z EMC. Amorfný materiál je tiež schopný produkovať menej hluku ako konvenčné železné práškové a feritové jadrá.

Common Mode Choke (CMC) s nanokryštalickým amorfným kovom

Sú vyrobené z amorfnej kovovej stuhy, ktorá je lisovaná do toroidných tvarov. To umožňuje konštruktérovi znížiť veľkosť a stratu výkonu v porovnaní s konvenčnými riešeniami pri zachovaní výkonu potrebného pre vysokofrekvenčné tlmivky PFC zosilnenia.

Amorfný kov má oveľa širší rozsah prevádzkových teplôt ako ferit, vďaka čomu je ideálny pre spínané napájacie zdroje a iné elektronické systémy, ktoré vyžadujú vysokú frekvenciu. Sú tiež kompaktnejšie ako feritové a dokážu zvládnuť väčšie prúdy bez straty výkonu pri vysokých teplotách.

Vyrábajú sa pomocou vysoko kontrolovaného procesu žíhania, ktorý vytvára nanokryštalickú mikroštruktúru s veľkosťou zŕn 10 nm. To zlepšuje typické amorfné charakteristiky, prináša 1/5 straty jadra amorfného kovu na báze Fe a môže byť nakonfigurované s rôznymi hysteréznymi slučkami BH.

Napríklad pravouhlosť týchto hysteréznych slučiek môže byť nastavená na riadenie magnetických vlastností "tvar krivky B-H". To umožňuje návrhy, ktoré sú prispôsobené špecifickým aplikáciám.

Počas žíhania je možné regulovať teplotu žíhacej pece, aby sa vytvorila optimálna B-H krivka a vytvoril sa materiál s vynikajúcou kombináciou hustoty saturačného magnetického toku, vysokej permeability a nízkej magnetostrikcie. Výsledkom je veľmi robustné, vysokovýkonné jadro, ktoré možno použiť pre širokú škálu aplikácií vrátane: DC výstupných induktorov; Diferenciálny režim v tlmivkách; Výstupné induktory SMPS; a PFC Boost Chokes.

Amorfné jadro môže byť navinuté do toroidných tvarov a môže byť nakonfigurované tak, aby sa dosiahli menšie medzery ako u feritov s E-jadrovým jadrom, čím sa znižuje tok okrajov a obavy z rozptýlených polí. Sú tiež vhodné na zosilnenie tlmiviek a môžu byť nakonfigurované s rôznymi veľkosťami medzier, aby vyhovovali aplikácii.