كيفية اختيار النواة المغناطيسية ذات الطاقة العالية المناسبة في تصميم مصدر الطاقة في وضع التبديل

هل نواة المسحوق المغناطيسي أم نواة مسحوق الحديد أفضل؟ أعتقد أن هذا سؤال شائع يواجهه العديد من المهندسين عند تصميم حلول إمداد الطاقة في وضع التبديل. يتم مناقشة اختيار ومقارنة النوى المغناطيسية، ونوى المسحوق، وألومنيوم السيليكون الحديدي، والفريت بشكل متكرر من قبل المهندسين في اختيار النوى المغناطيسية للمحاثات عالية الطاقة. هناك عدد لا بأس به من خيارات النوى المغناطيسية للمحرِّضات عالية الطاقة في السوق، بما في ذلك ألومنيوم حديد السليكون (Kool M؟)، نواة مسحوق الحديد، سيليكون الحديد (تصفيح السيليكون الصلب)، حديد الفجوة، بومو الموليبدينوم (MPP)، و تدفق عالي. إذن ما هي خصائصها المناسبة لأي نوع من التطبيقات؟
مقارنة المواد الأساسية المغناطيسية

الألومنيوم السيليكون الحديد والفريت الخلالي

الحديد والألمنيوم والسيليكون والفريت الخلالي هما مادتان شائعتان الاستخدام. من حيث التشبع الناعم، يجب تصميم الفريت الخلالي في المنطقة الآمنة لمنحنى الهبوط. تم تصميم الألومنيوم والسيليكون الحديدي (Kool M؟) ضمن نطاق منحنى النسب المتحكم فيه، والذي يمكن أن يوفر خصائص جيدة لتحمل الأخطاء، خاصة عند الطاقة العالية.

من حيث مقارنة التدفق المغناطيسي، بافتراض انخفاض محدد بنسبة 50٪ في نقطة التصميم، فإن التدفق المغناطيسي لـ Kool M؟ هو أكثر من ضعف فجوة الفريت، والتي يمكن أن تقلل من حجم النواة المغناطيسية بنسبة 35٪. أثناء التصميم، يمكن تقليل حجم النواة المغناطيسية بنسبة 30% إلى 35%.

يمنح منحنى التشبع الناعم Kool M؟ التصميم مع التسامح مع الخطأ، في حين أن الفريت الخلالي لا يفعل ذلك.

تختلف القدرة المغناطيسية للفريت مع درجة الحرارة، في حين يظل الألومنيوم والسيليكون الحديدي (Kool M؟) مستقرًا نسبيًا. سيقدم العديد من موردي أو مصنعي الفريت معلومات عن الاختلافات المادية لمنتجاتهم في بيئات مختلفة تتراوح من 25 درجة إلى 100 درجة. ونظرًا لاختلاف المواد والهياكل والفريت الخلالي لحديد وألومنيوم السيليكون، فإن التغيرات لن تكون كبيرة مع درجة الحرارة.

من حيث فقدان الحافة، Kool M؟ لا يتعرض لفقدان الحافة، في حين أن الفريت الخلالي لديه خسارة كبيرة في الحافة. سوف يتعرض جزء الفجوة من قلب الحديد لخسائر متزايدة مع ارتفاع درجة الحرارة. يحتوي ألومنيوم السيليكون الحديدي (Kool M؟) أيضًا على فجوات، ولكن هذه فجوة موزعة بشكل منتظم لأن هذا الشكل أفضل للتطبيقات عالية الطاقة.

بالنسبة للحجم وتخزين الطاقة، يمكن ملاحظة ذلك من مقارنة قيم LI2 بين الحديد والألومنيوم والسيليكون (Kool M؟) وفريت الزنك والمنجنيز، عندما يكون الحجم 55 مم، 60؟ هل يستخدم لاختبار ألومنيوم حديد السيليكون؟ يتمتع ألومنيوم حديد السيليكون (Kool M؟) بقدرة تخزين طاقة تبلغ حوالي ضعف قدرة فريت الزنك المنغنيز من حيث الحجم، كما هو موضح في الجدول 1.

عندما يكون تخزين الطاقة هو نفسه وقيمة LI2 هي نفسها، فإن حجم الألومنيوم السيليكون الحديدي (Kool M؟) يقل بشكل كبير، مما يقلل بشكل فعال من حجم التصميم للمصممين. كما هو مبين في الجدول 2.

تتمتع فجوة الفريت أيضًا بالعديد من المزايا، هل يمكن أن تتمتع بنفاذية مغناطيسية عالية الفعالية؟ Eff، يمكن أن يكون الفريت أعلى من 500، في حين أن الألومنيوم والسيليكون الحديدي (Kool M؟) محدود حاليًا؟ إيف =125. يعتبر Gap Ferrite أكثر ملاءمة لبعض التصميمات منخفضة الطاقة