Indukzio handiko Sendust Core Sendust Block Core Iragazkortasun handia

Sendust Hakaru Masumoto-k Sendai-ko (Japonia) Tohoku Imperial Unibertsitatean asmatu zuen metal-hauts magnetikoa da, 1936 inguruan, telefono-sareetarako indukzio-aplikazioetan permalloy-aren alternatiba gisa.Sendust-en konposizioa normalean % 85 burdina, % 9 silizioa eta % 6 aluminioa da.Hautsa nukleoetan sinterizatzen da induktoreak fabrikatzeko.Sendust nukleoek iragazkortasun magnetiko handia dute (140.000 arte), galera txikia, koertzibitate baxua (5 A/m) tenperatura egonkortasun ona eta saturazio-fluxuaren dentsitatea 1 T arte.
Bere konposizio kimikoa eta egitura kristalografikoa direla eta, Sendustek aldi berean zero magnetostrikzioa eta zero magnetokristalino anisotropia konstante K1 erakusten ditu.
Sendust permalloy-a baino gogorragoa da, eta, beraz, erabilgarria da higadura urratzaileen aplikazioetan, hala nola grabazio-buru magnetikoetan.

Nola aukeratu aire-hutsuneak dituzten hauts-nukleo motak potentzia-induzitzaileak eta itogailuak diseinatzeko

Sarrera

Aplikazio-gida honek hauts-nukleoko materialen (MPP, Sendust, Kool Mu®, High Flux edo Iron Powder) hautsaren nukleoko materialen aukera ezin hobea lortzeko jarraibide orokor batzuk aurkezten ditu induktore, txoke eta iragazkien diseinu-baldintza desberdinetarako.Material mota bat bestea aukeratzea sarritan honako hauen araberakoa da:
1) DC Alborapen Korrontea induzitzailearen bidez
2) Inguruko funtzionamendu-tenperatura eta tenperatura-igoera onargarria.Gaur egun nahiko ohikoa da 100 gradu C-tik gorako giro-tenperatura.
3) Tamaina-murriztapena eta muntatzeko metodoak (zulo edo gainazaleko muntaketa bidez)
4) Kostuak: burdina-hautsa merkeena eta MPP, hedagarriena.
5) Nukleoaren egonkortasun elektrikoa tenperatura aldaketekin
6) Nukleoaren materialaren erabilgarritasuna.Esate baterako, Micrometals #26 eta #52 stocketik eskuragarri daude batez ere.Eskuragarrienak MPP nukleoak 125 iragazkortasun-materialak dira, etab.

Teknologia ferromagnetikoaren azken aurrerapenen ondorioz, diseinua optimizatzeko oinarrizko materialen aukera handiagoa dago eskuragarri.Etengailu moduko elikadura-hornidurak (SMPS), induktoreak, txokeak eta iragazkiak, material tipikoak MPP (molypermalloy hautsa), High Flux, Sendust eta Iron Powder nukleoak dira.Goiko potentzia-nukleoko material bakoitzak aplikazio desberdinetarako egokiak diren ezaugarri indibidualak ditu.
Goiko hauts-nukleoen fabrikatzaile arruntak hauek dira:
1) Burdin hautsaren nukleoetarako mikrometalak.Micrometals-en nukleoak bakarrik probatzen dira egonkortasun termikorako eta CWS-k Micrometals-en nukleoak soilik erabiltzen ditu bere diseinu guztietan.
2) Magnetics Inc, Arnold Engineering, CSC eta T/T Electronics MPP, Sendust (Kool Mu®) eta High Flux nukleoetarako
3) TDK, Tokin, Toho Sendust Nukleoetarako

Hauts-nukleoekin, iragazkortasun handiko materiala hauts bihurtu edo atomizatu egiten da.Nukleoen iragazkortasuna iragazkortasun handiko materialen partikulen tamainaren eta dentsitatearen araberakoa izango da.Material honen partikulen tamainaren eta dentsitatearen doikuntzak nukleoen iragazkortasun desberdina dakar.Zenbat eta partikulen tamaina txikiagoa izan, orduan eta iragazkortasun txikiagoa eta DC alborapenaren ezaugarri hobeak, baina kostu handiagoarekin.Hauts partikula indibidualak elkarrengandik isolatuta daude, eta nukleoek berez banatutako aire-hutsuneak izan ditzakete indukzio batean energia biltegiratzeko.

Banatutako aire-hutsunearen propietate honek energia nukleoaren bidez uniformeki biltegiratzen dela ziurtatzen du.Horrek nukleoak tenperatura-egonkortasun hobea du.Hutsune edo zirrikitu ferriteek energia lokalizatutako aire-hutsunean gordetzen dute, baina fluxu-ihes askoz gehiagorekin, tarte lokalizatuen galera eta interferentziak eragiten dituzte.Zenbait kasutan, lokalizatutako hutsunearen ondoriozko galera horrek nukleoaren galera bera gaindi dezake.Ferrita-nukleo hutsuneko aire-hutsunearen izaera lokalizatua dela eta, ez du tenperatura-egonkortasun onik erakusten.

Nukleoen hautaketa optimoa da material onena aukeratzea konpromiso minimo batekin, diseinuko helburu guztiak betetzen diren bitartean.Kostua faktore nagusia bada, burdin hautsa da aukera.Tenperaturaren egonkortasuna kezka nagusia bada, MPP izango da lehen aukera.Material mota bakoitzaren ezaugarriak laburki eztabaidatzen dira.
3 hauts-nukleo mota guztiak linean eros daitezke bolumen txikian stocketik (berehalako entrega) webgune honetan: www.cwsbytemark.com.Material hauen datu tekniko gehiago www.bytemark.com webgunean aurki daitezke

MPP (Molypermalloy hauts nukleoak)
Konposizioa: Mo-Ni-Fe

MPP nukleoek nukleoen galera orokor txikiena eta tenperatura-egonkortasun onena dute.Normalean, induktantzia-bariantza % 1etik beherakoa da 140 °C arte. MPP nukleoak 26, 60, 125, 160, 173, 200 eta 550eko hasierako iragazkortasunetan (µi) eskuragarri daude. MPP-k erresistentzia handia, histeresi baxua eta korronte nahasia eskaintzen ditu. galerak, eta induktantzia-egonkortasun oso ona DC alborapen eta AC baldintzetan.AC kitzikapenean, induktantzia-aldaketa % 2tik beherakoa da (oso egonkorra) µi=125 nukleoetarako 2000 gauss baino gehiagoko AC fluxu-dentsitatean.Ez da erraz asetzen DC magnetizazio altuetan edo DC alborapen egoeran. MPP nukleoaren saturazio-fluxu-dentsitatea 8000 gauss (800 mT) da gutxi gorabehera.

Beste material batzuekin alderatuta, MPP nukleoak garestienak dira, baina kalitate handiena nukleoaren galerari eta egonkortasunari dagokionez.DC alborapenaren baldintza dakarten aplikazioetarako, erabili jarraibide hauek.DC alborapen baldintzapean hasierako iragazkortasunaren % 20 baino gutxiago murriztea: - µi= 60 nukleoetarako, gehienez.DC alborapena < 50 oersted;µi=125, gehienez.DC alborapena < 30 oersted;µi=160, gehienez.DC alborapena <20 oersted.

Ezaugarri bereziak

1.Nukleoaren galera txikiena hauts-material guztien artean.Galera histeristiko baxua, seinalearen distortsio txikia eta hondar-galera txikia eragiten duena.
2. Tenperaturaren egonkortasun onena.%1etik behera.
3. Saturazio-fluxuaren dentsitate maximoa 8000 gauss (0,8 tesla) da
4.Induktantzia tolerantzia: + - % 8.(% 3 500 Hz-tik 200 Khz-ra)
5. Gehien erabiltzen da aeroespazialean, militarrean, medikuntzan eta tenperatura altuko aplikazioan.
6.Most erraz eskuragarri fluxu handiko eta sendust gisa.
Aplikazioak:
Q altuko iragazkiak, karga-bobinak, erresonantzia-zirkuituak, RFI iragazkiak 300 kHz-tik beherako maiztasunetarako, transformadoreak, txokeak, modu diferentzialaren iragazkiak eta DC alboratuko irteerako iragazkiak.

Fluxu handiko nukleoak
Konposizioa: Ni-Fe

High Flux nukleoak %50 nikelez eta %50 burdin aleazio hautsez osatuta daude.Oinarrizko materiala zinta zauritutako nukleoetan nikel burdina laminazio arruntaren antzekoa da.High Flux nukleoek energia biltegiratzeko gaitasun handiagoak dituzte eta saturazio-fluxu-dentsitate handiagoa dute.Haien saturazio-fluxuaren dentsitatea 15.000 gauss (1500 mT) ingurukoa da, burdin hautsaren nukleoen antzekoa.High Flux nukleoek Sendustek baino nukleo galera apur bat txikiagoa eskaintzen dute.Hala ere, High Flux-en nukleoen galera MPP nukleoak baino apur bat handiagoa da.Fluxu handiko nukleoak DC alborapen-korrontea altua den aplikazioetan erabiltzen dira gehien.Hala ere, ez dago MPP edo Sendust bezain erraz eskuragarri, eta iragazkortasun-aukeretan edo tamaina-aukeretan mugatuta daude.
Aplikazioak:

1) Line Noise iragazkietan, non induzitzaileak AC tentsio handiak jasan behar dituen saturaziorik gabe.

2) Kommutazio-erreguladoreak Induktoreak korronte korronte korronte handia kudeatzeko

3) Pultsu-Transformadoreak eta Flyback Transformadoreak bere hondar-fluxu-dentsitatea zero gaussetik gertu dagoenez.15K gauss-en saturazio-fluxu-dentsitatearekin, fluxu-dentsitate erabilgarria (zerotik 15K gauss-era) ezin hobea da unitate unipolarren aplikazioetarako, hala nola pultsu-transformadoreak eta flyback transformadoreak.

Kool Mu® / SENDUST
Konposizioa: Al-Si-Fe

Sendust nukleoak Magnetics Inc.-en Kool Mu® izenez ere ezagutzen dira, Sendust materiala Japonian erabili zen lehen aldiz Sendai izeneko eremuan, eta 'hautsa' nukleoa deitzen zitzaion, eta, beraz, Sendust izena.Oro har, sendust nukleoek burdin hautsaren nukleoek baino galera nabarmen txikiagoak dituzte, baina MPP nukleoek baino nukleoen galera handiagoak dituzte.Burdin hautsarekin alderatuta, sendust nukleoaren galera Burdin hautsaren nukleoaren % 40 eta % 50 artekoa izan daiteke.Sendust nukleoek magnetostrikzio koefiziente oso baxua erakusten dute, eta, beraz, egokia da zarata entzungarri txikia behar duten aplikazioetarako.Sendust nukleoek 10.000 gauss-eko saturazio-fluxu-dentsitatea dute, hau da, Burdin hautsa baino txikiagoa.Hala ere, sendustek MPP edo gapped ferriteek baino energia biltegiratze handiagoa eskaintzen dute.

Sendust nukleoak 60 eta 125eko hasierako iragazkortasunetan (Ui) eskuragarri daude. Sendust nukleoak iragazkortasun edo induktantzian aldaketa minimoa eskaintzen du (% 3 azpitik ui=125erako) AC kitzikapenarekin.Tenperaturaren egonkortasuna oso ona da goi mailan.Induktantzia-aldaketa % 3 baino txikiagoa da girotik 125 °C-ra. Hala ere, tenperatura 65 °C-ra jaisten den heinean, bere induktantzia % 15 inguru jaisten da µi=125erako.Kontuan izan, gainera, tenperatura handitzen den heinean, sendust-ek induktantzia gutxitu egiten duela beste hauts-material guztien aldean induktantzia handitzearekin.Hau tenperatura konpentsatzeko aukera ona izan daiteke, nukleo-egitura konposatu batean beste material batzuekin erabiltzen denean.

Sendust nukleoak MPPak edo fluxu altuak baino gutxiago kostatzen dira, baina burdin hautsaren nukleoak baino zertxobait garestiagoak.DC alborapen baldintzak dituzten aplikazioetarako, erabili jarraibide hauek.Hasierako iragazkortasunaren % 20 baino gutxiago murriztea DC alborapenaren baldintzapean:

µi= 60 nukleoetarako, gehienez.DC alborapena < 40 oersted;µi=125, gehienez.DC alborapena < 15 oersted.

Ezaugarri bereziak

1.Burdinaren hautsa baino nukleoaren galera txikiagoa.
2.Magnetostrikzio koefiziente baxua, zarata entzungarri baxua.
3.Tenperaturaren egonkortasun ona.% 4tik behera -15 ºC-tik 125 ºC-ra
4. Fluxu-dentsitate maximoa: 10.000 gauss (1,0 tesla)
5.Induktantzia tolerantzia: % 8.
Aplikazioak:
1.Switching erregulatzaileak edo Potentzia Induktoreak SMPS-n
2. Fly-back eta Pultsu transformadoreak (induzitzaileak)
3.In-Line zarata-iragazkiak
4.Swing chokes
5.Phase kontrol-zirkuituak (entzumen txikiko zarata) argi-dimmerak, motorraren abiadura kontrolatzeko gailuak.
Burdina Hautsa
Konposizioa: Fe

Burdina-hautsa hauts-nukleo guztien artean errentagarriena da.MPP, High Flux edo Sendust nukleoen diseinu alternatiba errentagarria eskaintzen du.Hauts-material guztien artean duen nukleo-galera handiagoa tamaina handiagoko nukleoak erabiliz konpentsatu daiteke.Aplikazio askotan, non burdin hautsaren nukleoen espazioa eta tenperatura igoera handiagoak ez diren kostuetan aurreztearekin alderatuta, burdin hautsaren nukleoek irtenbide onena eskaintzen dute.Burdina-hautsaren nukleoak 2 klasetan daude eskuragarri: karbonilo-burdina eta hidrogeno-burdina murriztua.Karbonilo burdinak nukleo-galera txikiagoak ditu eta Q altua erakusten du RF aplikazioetarako.

Burdina-hautsaren nukleoak 1etik 100era arteko iragazkortasunetan daude eskuragarri. SMPS aplikazioetarako material ezagunak #26 (µi=75), #8/90 (µi=35), #52 (µi=75) eta #18 (µi=) dira. 55).Burdin hautsaren nukleoek 10.000 eta 15.000 gauss arteko saturazio-fluxuaren dentsitatea dute.Burdin hautsaren nukleoak nahiko egonkorrak dira tenperaturarekin.#26 materialak 825 ppm/C-ko tenperatura-egonkortasuna du (gutxi gorabehera % 9ko induktantzia-aldaketa l25 gradu C-ra arteko tenperatura-aldaketarekin). # 52 materiala 650 PPM/C (% 7) da.#18 materiala 385 PPM/C (%4) da, eta #8/90 materiala 255 PPM/C (%3).

Burdin hautsaren nukleoak ezin hobeak dira maiztasun baxuagoko aplikazioetan.Haien histeresia eta korronte tentsioko nukleoaren galera handiagoak direnez, funtzionamendu-tenperatura 125 gradu C-tik behera mugatu behar da.

DC alborapen baldintzak dituzten aplikazioetarako, jarraibide hauek gomendatzen dira.Hasierako iragazkortasunaren % 20 baino gutxiago murriztea DC alborapenaren baldintzapean:

Material #26, gehienez DC alborapena < 20 oersted;
Material #52, gehienez DC alborapena < 25 oersted;
Material #18rako, DC alborapen maximoa < 40 oersted;
#8/90 materialarentzat, DC alborapena gehienez < 80 oersted.

Ezaugarri bereziak

1.Kostu txikienak.
2. Ona maiztasun baxuko aplikaziorako (<10OKhz).
3. Fluxu-dentsitate maximo altua: 15.000 gauss
4.Induktantzia tolerantzia ±% 10
Aplikazioak:
1.Energia biltegiratzeko induktorea
2.Maiztasun baxuko DC irteerako chokes
3,60 Hz-ko modu diferentziala EMI Line Chokes
4.Light Dimmers Chokes
5.Potentzia Faktorearen zuzenketa Chokes.
6.Erresonantzia-induktoreak.
7.Pulse eta Fly-backTransformers
8.Linean zarata-iragazkiak.Saturaziorik gabe AC ​​lineako korronte handiak jasateko gai da.
DC alboratutako induktorearen funtzionamendua.
%20ko Iragazkortasun Mugak

DC magnetizazio baldintzetan, hauts-material guztiek iragazkortasunaren murrizketa erakusten dute tauletan erakusten den moduan.Goiko datuek 20 gauss-eko AC fluxu-dentsitatea hartzen dute.Irteerako txokeak bezalako aplikazioetarako, induzitzaileak DC polarizatuta daudenean, magnetizazio-indarra (H=0,4*PHI*N*l/l) kalkulatu behar da, eta bira kopurua handitu iragazkortasunaren murrizketa kontuan hartzeko.Kalkulatutako magnetizazio-indarra (H) goiko DC alborapenaren muga maximoen barruan badago, diseinatzaileak birak gehienez % 20 handitu beharko ditu.

Kostu erlatiboak alderatzeko taula
Material bakoitzaren kostu erlatiboak produktuen prezioetan eta lehengaien kostuetan oinarritzen dira.Zenbaki hauek gida gisa soilik erabili behar dira.Oro har, Micrometal-en Iron Powder #26 da errentagarriena, eta MPPak dira material garestienak.
Burdina-hautsen nukleoen fabrikatzaile eta inportatzaile asko daude, eta gehienek ez dute Micrometals-ek eskaintzen duen kalitate-mailarik erakusten.