1K107 Nanokristalinės geležies šerdys efektyviems transformatoriams

 

 

 

Nanokristalinės geležies šerdies eksploatacinės charakteristikos daro jį naudinguvidutinis-aukštas dažnis, mažas-nuostolis, didelis-jautrumasscenarijai. Pagrindinės jo taikymo sritys:

 

Galios elektronikos laukas

Perjungiamieji maitinimo transformatoriai (50 kHz-200 kHz) ir įkrovimo polių modulių geležinės šerdys: naudokite mažus geležies nuostolius, kad pagerintumėte energijos vartojimo efektyvumą ir sumažintumėte šilumos išsklaidymo modulių tūrį;

 

Nepertraukiamo maitinimo šaltiniai (UPS) ir keitiklio geležinės šerdys: prisitaiko prie didelių įtampos svyravimų ir užtikrina stabilų magnetinį veikimą.

 

Naujas energijos laukas

Į-įmontuoti transformatoriai, skirti naujoms energijos transporto priemonėms (pvz., OBC į-įkrovikliai): atlaiko aukštą, virš 120 laipsnių, temperatūrą ir atitinka didelius galios tankio reikalavimus;

 

Fotovoltiniai inverteriniai reaktoriai: slopina srovės harmonikas ir pagerina tinklo suderinamumą.

 

Elektromagnetinio suderinamumo (EMC) ir aptikimo laukas

Įprasto-režimo induktoriaus geležinės šerdys: didelis magnetinis pralaidumas gali veiksmingai filtruoti aukšto-dažnio bendrojo-režimo trukdžius (pvz., EMC sertifikavimo reikalavimus, taikomus buitinei technikai ir pramoninei įrangai);

 

Tikslūs srovės transformatoriai (pvz., matavimo CT): didelis magnetinis pralaidumas pagerina srovės matavimo tikslumą (klaida gali būti kontroliuojama 0,1 klasėje).

 

Saugumo ir medicinos sritys

Liekamosios srovės įtaisai (RCD): greitai reaguoja į silpnas nuotėkio sroves (nedelsiant išjungiamas, kai didesnė arba lygi 30 mA);

 

Medicininės įrangos maitinimo šaltiniai (pvz., MRT branduolinio magnetinio rezonanso įranga): Maži nuostoliai gali sumažinti elektromagnetinius trukdžius ir užtikrinti medicininio aptikimo tikslumą.

 

 

Nanokristalinės geležies šerdies palyginimas su kitomis geležinėmis šerdimis

 

Kad būtų aiškiau išdėstyta nanokristalinės geležies šerdies padėtis, šioje lentelėje palyginami jo šerdies skirtumai su silicio plienu, amorfiniais lydiniais ir feritais:

 

Veiklos rodiklis	Nanokristalinė geležies šerdis	Silicio plienas (30Q130)	Amorfinio lydinio geležies šerdis	Feritas (Mn-Zn)
Prisotinimo magnetinė indukcija (Bs)	1.2-1.5 T	1.8 T	1.5-1.7 T	0.3-0.5 T
Pradinis magnetinis pralaidumas (μi)	5×10⁴-2×10⁵ H/m	3×10³-5×10³ H/m	1×10⁴-3×10⁴ H/m	1×10³-1×10⁴ H/m
Geležies praradimas (P0.₅/50)	0,15-0,3 W/kg	1,0-1,5 W/kg	0,1-0,2 W/kg	5–10 W/kg (didelis esant galios dažniui)
Geležies praradimas (P1/₂0ₖ)	15-25 W/kg	150-200 W/kg	20-30 W/kg	3–5 W/kg (puikiai tinka aukštam dažniui)
Veikimo dažnių diapazonas	50Hz-1MHz	50Hz-1kHz	50Hz-100kHz	1kHz-100MHz
Kaina (santykinė vertė)	2.5-3.0	1.0 (palyginimas)	2.0-2.5	1.5-2.0
Tipinės programos	Vidutinio{0}}aukšto dažnio maitinimo šaltiniai, jutikliai	Galios dažnio transformatoriai, varikliai	Vidutinio{0}}dažnio transformatoriai, reaktoriai	Aukšto{0}}dažnio filtrai, antenos

 

 

Su savo pagrindiniais privalumaismažas geležies nuostolis, didelis magnetinis pralaidumas ir platus{0}}temperatūros stabilumas, nanokristalinė geležies šerdis tapo pageidaujamu minkštu magnetiniu komponentu vidutinio -aukšto dažnio (50 kHz-1MHz) ir didelio-jautrumo scenarijuose, ypač sparčiai augant naujos energijos, galios elektronikos ir tikslaus aptikimo laukų paklausai. Pagrindiniai jo trūkumai (mažas Bs, didelė kaina) riboja jo taikymą galios dažnio didelės galios laukuose. Todėl praktiškai pasirenkant reikia atsižvelgti į keturis veiksnius: "dažnį, galią, kainą ir erdvę":

 

• Užgalios dažnis didelės{0}}galios (pvz., paskirstymo transformatoriai): Pirmenybė teikiama siliciniam plienui;
• Užvidutinis-aukšto dažnio mažas-nuostolis (pvz., įkrovimo krūvos, į-įmontuoti maitinimo šaltiniai): pirmenybę teikti nanokristalams;
• Užitin{0}}aukšto dažnio (pvz., radijo dažnių filtravimas): teikti pirmenybę feritams;
• Užvidutinis{0}}dažnis mažas-kaina (pvz., įprasti inverteriai): Galima atsižvelgti į amorfinius lydinius.