Нанокристалічний C Core з високою проникністю

Що таке огранене нанокристалічне C-ядро

Вирізаний нанокристалічний C-сердечник – це C--подібний магнітний сердечник, виготовлений із стрічки з нанокристалічного сплаву на основі-заліза. Стрічку намотують у тороїдне або прямокутне кільце, відпалюють для формування дрібної нанокристалічної зернистої структури, просочують, а потім розрізають на дві С-половини. Поверхні, що сполучаються, відшліфовані, щоб дві половини знову зібралися в замкнуте магнітне коло з контрольованим мінімальним повітряним зазором. Результатом є сердечник із високою -проникністю, який можна зібрати навколо обмотки або бобіни, що робить його практичним вибором для трансформаторів і котушок індуктивності, які потрібно намотувати на сформовану котушку.

Маршрут виготовлення

Процес починається зі швидкого затвердіння розплавленого сплаву в тонку стрічку, як правило, товщиною від 20 до 30 мікрон. Намотане кільце відпалюється під контрольованим магнітним полем, щоб виростити нанокристалічну структуру та встановити бажану форму петлі B-H, від квадратних петель із високою-проникністю до лінійних петель із низькою-залишковою намагніченістю. Після відпалу кільце просочують смолою під вакуумом, щоб його можна було обробляти без розшарування, потім розрізають і шліфують до кінцевих розмірів серцевини. Шліфовані поверхні є поверхнею потоку-, тому їх площинність і обробка поверхні безпосередньо впливають на ефективну проникність зібраного сердечника.

Магнітні властивості

Висока щільність потоку насичення, приблизно 1,2 Тл, що приблизно в два-три рази більше, ніж у фериту, що дозволяє мати менші поперечні -перерізи для тієї самої потужності.

Висока проникність, що забезпечує низький струм намагнічування та меншу кількість витків для заданої індуктивності.

Дуже низькі втрати в сердечнику на середніх і високих частотах, особливо в діапазоні комутації від 20 до 30 кГц, який використовується багатьма перетворювачами потужності.

Низька магнітострикція в оптимізованих класах, що забезпечує низький рівень чутного шуму.

Висока температура Кюрі, близько 570 C, забезпечує стабільну роботу в широкому діапазоні температур.

Нанокристалічний проти аморфного проти фериту та кремнієвої сталі

матеріал	Насиченість (T)	Типова проникність	Втрати ядра на високій частоті	Типове використання
Нанокристалічний	1.2	20,000-80,000	Дуже низький	Високочастотні-трансформатори, дроселі, перетворювачі струму
Аморфний	1.5-1.6	5,000-20,000	Низький	Розподільні трансформатори, дроселі
Феритовий	0.3-0.5	1,000-15,000	Дуже низький, але рано насичується	Мало{0}}потужні-високочастотні магнетики
Кремнієва сталь	1.7-2.0	1,000-10,000	Висока вище 1 кГц	Силові трансформатори 50/60 Гц

Нанокристалічні серцевини є кращими в порівнянні з аморфними сердечниками за щільністю потоку насичення, проникністю та втратами на високій частоті, і вони перевершують ферити за щільністю потужності та температурною стабільністю. Кремнієва сталь залишається економічним вибором на частоті мережі, але її втрати різко зростають, коли робоча частота перевищує приблизно 1 кГц.

Додатки

Силові трансформатори в перетворювачах постійного струму-DC, зварювальних перетворювачах і перетворювачах індукційного нагріву.

Високо{0}}вихідні аудіотрансформатори, де лінійність і пропускна здатність важливі.

Дроселі PFC і індуктори фільтрів в джерелах живлення та приводах.

Трансформатори струму та вимірювальні сердечники, що вимагають високої точності та низької фазової похибки.

Ізоляційні трансформатори в інверторах із відновлюваними джерелами енергії та системах зарядки електромобілів.

Вплив різання та повітряного зазору

Дві половини C зібрані з поверхнями землі в контакті, але невеликий ефективний повітряний зазор завжди залишається через шорсткість поверхні. Цей зазор зменшує ефективну проникність зібраного сердечника порівняно з нерозрізаним кільцем, що часто є бажаним: він згладжує петлю B-H, покращує лінійність і підвищує здатність зміщення постійного струму для роботи котушки індуктивності. Для застосування в трансформаторах зазор має бути зведений до мінімуму, тому поверхні землі є узгодженими парами і не повинні змішуватися між сердечниками.

Репрезентативні розміри

У таблиці наведено стандартні вирізані C-серцевини з розмірами ширини вікна, висоти серцевини, ширини серцевини та довжини серцевини; допуски вказані згідно зі стандартом виробника.

a (мм)	b (мм)	c (мм)	d (мм)	е (мм)	f (мм)
9 +/-0.5	10	32.8	15 +/-0.5	28 +/-1	50.8 +/-1.25
11 +/-0.5	13	30	20 +/-0.5	35 +/-1	52 +/-2
11 +/-0.8	13	50	30 +/-0.5	35 +/-1	72 +/-2
13 +/-0.8	15	56	35 +/-0.5	41 +/-1	82 +/-2
16 +/-0.8	20	70	40 +/-0.5	52 +/-1	102 +/-3
19 +/-1	25	83	50 +/-1	63 +/-1	121 +/-3
22 +/-1	35	85	65 +/-1	79 +/-1	129 +/-4
25 +/-1	40	85	85 +/-1.5	90 +/-1	135 +/-4
33 +/-1	40	105	85 +/-1.5	106 +/-1	171 +/-5

Додаткові розміри виготовляються на замовлення; допуски на розміри та якість поверхні землі узгоджуються з постачальником для конкретного застосування.

Примітки до вибору

Вкажіть, чи є програма трансформатором чи індуктором; для роботи трансформатора потрібні узгоджені половини-з мінімізованими проміжками, тоді як для роботи котушки індуктивності може бути визначений навмисний зазор.

Підтвердити робочу частоту та бюджет втрат; це вибирає ступінь і поперечний-переріз.

Перевірте схему намотування: сердечники C намотують на бобіну або форму, потім дві половини збирають і обв’язують або затискають.

Для трансформаторів струму запитайте низький-рівень залишкової намагніченості та розрахунок обертів/точності з основних даних.

Часті запитання

Чому ядро ​​розрізане на дві половини C?

Різання дозволяє з’єднати сердечник навколо попередньо-намотаної бобіни, що спрощує намотування й ізоляцію порівняно із закритим тороїдом. Сполучні поверхні заземлення відновлюють магнітний ланцюг, коли половинки стискаються разом.

Чи зменшує розріз проникність серцевини?

так Ефективний повітряний зазор на поверхнях землі знижує зібрану проникність нижче, ніж у нерозрізаного кільця. Це контролюється рівністю поверхонь ґрунту, а для роботи з трансформатором половини постачаються як узгоджені пари, щоб зберегти зазор якомога меншим і рівномірним.

Чи можуть нанокристалічні сердечники C замінити феритові сердечники на високій частоті?

У багатьох випадках так. Більш висока щільність потоку насичення та проникність дозволяють використовувати менший сердечник для тієї ж потужності, а втрати можна порівняти на типових частотах перемикання. Вартість матеріалу вища, тому рішення ґрунтується на вимогах до щільності потужності, ефективності та температури.

Яка різниця між нанокристалічним і аморфним C-ядром?

Обидва є магнітно-м’якими сплавами на основі стрічки, але нанокристалічний матеріал після відпалу має дрібну кристалічну зернисту структуру, що забезпечує вищу проникність, вищу щільність потоку насичення та менші втрати на високій частоті, ніж аморфний матеріал. Тому нанокристалічні серцевини C є кращими для найвибагливіших застосувань конвертерів і приладів.

Як затискається сердечник після складання?

Дві половини зазвичай збираються на бобіні та закріплюються сталевими або нержавіючими смужками або за допомогою затиску, який чинить контрольований тиск на сполучні поверхні. Надмірний тиск спотворює сердечник, а недостатній збільшує ефективний зазор.

Які розміри доступні поза стандартною таблицею?

Індивідуальні конструкції виготовляються на замовлення, при цьому вікно, ширина та загальна довжина встановлюються відповідно до вимог намотування та монтажу. Мінімальний практичний поперечний-переріз обмежений шириною стрічки та використанням тонких жил, що постачальник підтверджує під час перевірки проекту.