Amorfinis kelių oro tarpas C{0}}Pagrindas: dizainas, našumas ir pritaikymas

Kas yra amorfinė kelių oro tarpo C{0}}šerdis?

Amorfinė daugialypė oro tarpo C-šerdis yra stačiakampė C-formos magnetinė šerdis, pagaminta iš greitai sukietėjusios Fe-amorfinio lydinio juostelės. Juostelė suvyniojama, atkaitinama, perpjaunama ir padalinama į kelis segmentus, kad sukurti oro tarpai būtų paskirstyti palei magnetinį kelią, o ne sutelkti į vieną pjūvį. Ši struktūra leidžia dizaineriams tiksliai kontroliuoti efektyvų šerdies pralaidumą, kuris yra stabilaus induktyvumo pagrindas nuolatinės srovės poslinkio sąlygomis.

Amorfinė medžiaga gaunama gesinant išlydytą Fe-Si-B lydinį esant didesniam nei vieno milijono kelvinų per sekundę greičiui, o tai sušaldo metalą į ne-kristalinę maždaug 20–30 mikrometrų storio juostelę. Kadangi nėra grūdelių struktūros, histerezės nuostoliai yra labai maži, o juosta gali būti sukrauta su dideliu laminavimo koeficientu. 1k101 klasė yra standartinė Fe-pagrįsta amorfinė klasė, naudojama galios magnetams nuo 1 kHz iki 100 kHz.

Kodėl svarbūs keli oro tarpai

Įprasta viena{0}}tarpo C-šerdis sutelkia visą oro tarpą ties vienu pjūviu. Esant didelei nuolatinei srovei, aplink tą vienintelį tarpą esantis kraštinis srautas prisotina vietinę šerdies medžiagą, pakelia karštojo taško temperatūrą ir sukelia garsinį triukšmą. Daugialypė oro tarpo konstrukcija padalija tarpą į kelis trumpesnius segmentus, o tai sumažina pakraščio srauto tankį kiekviename tarpelyje, sumažina temperatūros kilimą ir pagerina droselio DC -poslinkio charakteristikas.

Keli tarpai taip pat sumažina mechaninę vibraciją, kurią sukelia magnetostrikcija ir magnetinė trauka tarp šerdies pusių. Perjungto-režimo maitinimo šaltinio išėjimo droseliai ir PFC stiprinimo droseliai reiškia tylesnį veikimą ir tiesesnę induktyvumo kreivę nuo tuščios iki visos apkrovos.

Medžiagos ir eksploatacinių savybių duomenys

Šerdis pagamintas iš 1k101 klasės Fe{0}}amorfinio lydinio, pasižyminčio tokiomis tipinėmis magnetinėmis ir fizinėmis savybėmis:

Parametras	Vertė
Prisotinimo srauto tankis Bs	1.56 T
Kietumas Hv	960 kg/mm2
Curie temperatūra Tc	410 C
Elektrinė varža	130 uΩ.cm
Kristalizacijos temperatūra Tx	500 C
Tankis	7,18 g/cm3
Magnetostrikcijos lambda{0}}s	27 x 10-6
Šerdies nuostoliai Ps esant 16 kHz, 37 mT	mažiau nei 1,0 W/kg

Didelė 130 uOhm.cm savitoji varža, maždaug tris kartus didesnė nei grūdėto-silicio plieno, slopina sūkurinių srovių nuostolius esant aukštam dažniui, o 1,56 T soties srauto tankis leidžia naudoti mažesnį šerdies tūrį esant tam tikrai vardinei srovei.

Tipinės programos

Išvesties sklandžiai filtro droseliai, skirti perjungiamo{0}}režimo maitinimo šaltiniams

PFC boost droseliai saulės inverteriams ir EV įkrovimo poliams

Kintamosios srovės inverterių droseliai, skirti PV keitikliams ir aktyviosios galios filtrams

Nuolatinės srovės droseliai ir filtrų induktoriai robotizuotose sistemose

Linijiniai ir apkrovos droseliai dažnio keitikliuose

Visose šiose grandinėse droselis turi turėti reikšmingą nuolatinės srovės arba žemo -dažnio kintamosios srovės komponentą, išlaikant apibrėžtą induktyvumą, o tai yra būtent ta sąlyga, kai amorfinės daugialypės oro tarpo šerdys pranoksta silicio plieno ir ferito alternatyvas.

Standartinis matmenų diapazonas

Šerdis tiekiama kaip dvi suderintos C pusės. Žemiau esančioje lentelėje pateikti tipiniai standartiniai dydžiai; žymimas po a, b, c, d, e, f kaip pagrindinis langas ir išoriniai matmenys, lm vidutinis magnetinio kelio ilgis, Ac efektyvusis skerspjūvis, Wa lango plotas, WaAc ploto sandauga ir vienos visos šerdies masė.

mm	b mm	c mm	d mm	e mm	f mm	lm cm	Kintamosios srovės cm2	Wa cm2	WaAc cm4	Mišios g
9 +/-0.5	10	32.8	15 +/-0.5	28 +/-1.5	50.8 +/-1.5	11.2	1.2	3.3	3.9	97
10 +/-0.5	11	33	20 +/-0.5	31 +/-1	53 +/-2	11.8	1.74	3.6	6.3	150
11 +/-0.8	13	40	25 +/-0.5	35 +/-1	62 +/-2	13.7	2.4	5.2	12.5	241
13 +/-0.8	15	56	30 +/-0.5	41 +/-1	82 +/-2	17.9	3.4	8.4	28.6	450
16 +/-1	20	70	30 +/-0.5	52 +/-1	102 +/-3	22.7	4.19	14	58.6	740
19 +/-1	25	83	40 +/-1	63 +/-1	121 +/-3	27.2	6.63	20.8	137.5	1321
22 +/-1	35	85	50 +/-1	79 +/-1	129 +/-3	30.4	9.59	29.8	285.4	2135
26 +/-1	45	88	40 +/-1	97 +/-1	140 +/-3	34.3	9.07	39.6	359.1	2275
30 +/-1	40	95	85 +/-1	100 +/-1	155 +/-4	35.7	22.24	38	845	5820
33 +/-1	40	105	85 +/-1	106 +/-1	171 +/-4	38.7	24.46	42	1027.3	6930

Gali būti pagaminti pasirinktiniai dydžiai, oro tarpo ilgiai ir atskirtų segmentų skaičiai, kad atitiktų konkrečios konstrukcijos tikslinę induktyvumą ir nuolatinės srovės srovę.

Atrankos pastabos ir dažniausios klaidos

Nustatykite nuolatinės srovės poslinkio srovę ir reikiamą tos srovės induktyvumą, o ne tik tuščiosios eigos induktyvumą, nes efektyvusis pralaidumas mažėja didėjant nuolatinei srovei.

Patikrinkite temperatūros kilimą esant maksimaliai aplinkos temperatūrai; amorfinės šerdys įkaista labiau nei feritas, kai srautas svyruoja, nebent tarpo pasiskirstymas ir vario nuostoliai yra subalansuoti.

Nepakeiskite to paties produkto{0}}vieno tarpo šerdies; DC-pokrypis ir triukšmo našumas labai skirsis.

Prieš užsakydami patikrinkite apvijos langą; ploto produktas WaAc yra greičiausias rodiklis, rodantis, ar tinka reikiamas apsisukimų skaičius.

DUK

Ką reiškia daugialypis oro tarpas amorfinėje C{0}}šerdyje?

Tai reiškia, kad magnetinis kelias yra padalintas į keletą mažų tarpelių, o ne į vieną didelį pjūvį. Kiekvienas tarpo segmentas riboja pakraščio srautą, o tai pagerina nuolatinės srovės -pokrypio stabilumą, sumažina temperatūros kilimą ir garsinį triukšmą didelės-srovės droselių metu.

Kodėl aukšto{0}}dažnio droseliams vietoj silicio plieno naudoti amorfinį lydinį?

Amorfinio lydinio elektrinė varža yra maždaug tris kartus didesnė nei silicio plieno ir labai maži histerezės nuostoliai, todėl sūkurinės srovės ir histerezės nuostoliai išlieka žemi, kai perjungimo dažniai yra nuo 1 kHz iki 100 kHz. Tai leidžia sumažinti šerdies tūrį ir veikti vėsiau.

Koks yra 1k101 amorfinio lydinio prisotinimo srauto tankis?

Tipiškas soties srauto tankis Bs yra 1,56 T, kuris yra didesnis nei ferito ir yra pakankamas daugeliui galios induktorių konstrukcijų, išlaikant kompaktišką šerdies tūrį.

Kaip keli oro tarpai veikia nuolatinės srovės poslinkio veikimą?

Paskirstyti tarpai paskirsto kraštinį srautą ir padidina efektyviąją soties srovę, todėl induktyvumas išlieka stabilesnis nuo lengvos apkrovos iki visos apkrovos, o tai būtina PFC padidinimo ir išėjimo filtro droseliams.

Kurioms programoms šis pagrindinis dizainas naudingas?

Perjungiamo{0}}režimo maitinimo šaltinio išvesties droseliai, PFC stiprinimo droseliai saulės keitikliuose ir EV įkrovimo poliuose, kintamosios srovės inverterių droseliai, aktyviosios galios filtrų reaktoriai ir dažnio keitiklio linijos droseliai – visa tai naudinga dėl mažų nuostolių ir stabilaus nuolatinės srovės-polinkio.

Ar galima pritaikyti pagrindinius matmenis?

Taip. Šerdies geometriją, oro tarpo ilgį, tarpo segmentų skaičių ir apvijos langą galima reguliuoti taip, kad atitiktų konkretų induktyvumą, srovę ir šiluminį biudžetą.