I. Dilema "Degradace zpracování".
Konstruktéři se při výběru základních materiálů často spoléhají na datové listy surovin. Ve skutečné výrobě však různé měkce magnetické materiály vykazují drasticky různé stupně zhoršení ztráty jádra, jakmile jsou zpracovány na hotová jádra:
- Amorfní slitiny na bázi Fe: Díky ultratenké tloušťce pásky pouhých 0,025 mm vykazují amorfní pásky extrémně nízkou ztrátu jádra suroviny. Jsou však výjimečně citlivé na mechanické namáhání. Dokonce i po žíhání pro odlehčení pnutí, navíjení do C-jader, řezání a montáž vedou k 68% míře zhoršení ztráty (skok ze ztráty suroviny 1,31 W/kg na 2,20 W/kg v hotovém jádru při 20 kHz, 0,05 T).
- Tenkorozchodná ocel orientovaná na zrno (GO): Díky své silné magnetické anizotropii musí být ocel GO vyráběna jako vinutá C-jádra. V závislosti na namáhání vinutí a montážním omezením dochází k ~5% degradaci ztráty jádra (zvýšení z 9,75 W/kg na 10,24 W/kg).
- Gradient High-Silicon Steel (JNHF-Core): Použitím přesného lisování/řezání v kombinaci s lepenou strukturou vrstvené laminace blokového typu (Stacked Core) empirická data dokazují, že JNHF dosahuje 0% míry zhoršení ztráty jádra v hotových jádrech (4,89 W/kg surového materiálu oproti 4,88 W/kg hotového jádra).
Porovnání degradace ztráty jádra: Surovina vs. hotové jádro (20 kHz, 0,05 T)
| Typ materiálu | Tloušťka (mm) | Struktura jádra / Typ zpracování | Ztráta v surovém stavu W<sub>0,5/20 k</sub> (W/kg) | Hotový úbytek jádra (W/kg) | Míra degradace ztráty jádra (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| JNHF-Core (Gradient High-Si) | 0,1 | Lepený čtvercový list skládaný jádro | 4,89 | 4,88 | 0 % (Zero Loss Degradation) |
| Tenkorozchodná GO ocel | 0.10 | Rána C-jádro | 9,75 | 10.24 | +5% |
| Amorfní na bázi Fe | 0,025 | Rána C-jádro | 1.31 | 2.20 | +68 % (vážná špička) |
?? Inženýrský pohled (z technologie Youyou)
Parametry surovin jsou pouze výchozím bodem. Skutečná ztráta jádra za reálných provozních podmínek určuje rozptyl tepla systému a nárůst teploty. JNHF je ze své podstaty necitlivý na stres při zpracování. V kombinaci s naším beznapěťovým samovazným laminovacím procesem je zachováno 100 % nativních vysokofrekvenčních vlastností materiálu s nízkou ztrátou.
II. Strukturální inovace: Disperzní efekt vzduchové mezery potlačuje lokalizované přehřívání
Aby se zabránilo magnetickému nasycení při vysokých stejnosměrných proudech, musí být do magnetického obvodu vysokofrekvenčních tlumivek DC/AC zavedeny vzduchové mezery. Konvenční koncentrované vzduchové mezery však generují silný třepový tok (únikový tok), indukující velké lokalizované vířivé proudy v sousedních laminacích a způsobují intenzivní lokalizovaná horká místa.
Výkon koncentrované vzduchové mezery vs. Multi-Gap Dispersion
- Konvenční vinutá C-jádra: C-jádra, omezená svou geometrií, se obvykle spoléhají na 1 nebo 2 velké koncentrované vzduchové mezery. Jak se celková délka mezery zvětšuje (např. na 4 mm), intenzivní tok lemování způsobuje exponenciální nárůst úbytku jádra z amorfních a GO ocelových jader.
- Lepená jádra blokového typu JNHF: S využitím neorientované (NO) povahy a vynikajícího mechanického chování oceli s vysokým obsahem křemíku lze JNHF nakonfigurovat jako vícesegmentové sestavené blokové jádro, které rozděluje jednu velkou vzduchovou mezeru na několik menších, distribuovaných mezer:
- Při stejné celkové délce vzduchové mezery (např. 4 mm) je délka každé jednotlivé mezery drasticky snížena;
- Tok třeně je účinně zadržován, podstatně potlačuje ztráty způsobené třením;
- Výsledky testů potvrzují, že jak se celková délka mezery rozšíří z 0 mm na 4 mm, křivka ztráty jádra JNHF zůstává pozoruhodně plochá, což přináší výrazně nižší skutečné ztráty při větších délkách vzduchové mezery ve srovnání s jádry z amorfní oceli a GO ocelových jader.
III. Výhoda dvojí propustnosti: Vynikající stejnosměrná odolnost proti předpětí a zachování vysokofrekvenční indukčnosti
U stejnosměrných tlumivek ve výkonové elektronice (jako jsou Boost obvody, PFC tlumivky a DC-DC měniče) charakteristiky stejnosměrného předpětí jádra přímo řídí stabilitu indukčnosti při vysokých zatěžovacích proudech.
Testy buzení při 20 kHz, 0,01 T ukazují:
- Ocelová jádra Amorphous & GO: Když ampérzávity DC předpětí překročí 2 000 A�t, indukčnost (�H / otáčka<sup>2</sup>) prudce klesne ze skály.
- Gradientová jádra JNHF: Při vysokém stejnosměrném předpětí (od 2 000 A�t do 4 000 A�t) vykazuje JNHF výjimečně hladký průběh magnetické saturace při zachování vysoké úrovně zbytkové indukčnosti.
Mechanismus: Jak JNHF dosahuje vysokého odporu předpětí a vysoké indukčnosti?
JNHF využívá křemíkovou gradientovou strukturu napříč tloušťkou plechu (vysoký křemík ~ 6,5 % Si na povrchu, nižší křemík ve středu):
- Nízká DC permeabilita (�<sub>max</sub> = 4 100): Ve srovnání se standardní křemíkovou ocelí (37 000) a amorfními slitinami (300 000) má JNHF nižší DC permeabilitu, která poskytuje silný vnitřní odpor vůči stejnosměrné magnetické saturaci.
- Vysoká vysokofrekvenční propustnost (�<sub>20 kHz</sub> = 1 500): Při 20 kHz si JNHF zachovává vysokou propustnost střídavého proudu 1 500 (překonává GO oceli 1 110), což zajišťuje vysokou indukčnost při zvlnění vysokofrekvenčního proudu.
IV. Youyou Technology: Řešení přesného zpracování na jednom místě pro jádra z vysoce křemíkové oceli
Youyou Technology Co., Ltd. se specializuje na přesné lisování a samovazné laminování pro statory motorů a jádra vysokofrekvenčních reaktorů. Na míru jedinečným vlastnostem materiálů JFE Super Core (JNHF-Core a 6,5% Si JNEX-Core) poskytujeme komplexní řešení zakázkové výroby:
1. 0,10 mm ultratenká vysoce silikonová ocel bez pnutí samovazná laminace
Pro ultratenké plechy JNHF o tloušťce 0,10 mm používáme technologii samospojování/lepení bez vzájemného spojování a svařování. Eliminuje mezilaminační zkraty a smyčky vířivých proudů způsobené tradičním nýtováním nebo svařováním a plně odemyká 100 % přirozeného vysokofrekvenčního výkonu materiálu.
2. Přesné lisování a vlastní bloková jádra s více mezerami
Vybavení ultrapřesným lisováním a mikrořezáním, navrhujeme a zpracováváme zakázková jádra blokového typu s více mezerami přizpůsobená vašim požadavkům na indukčnost a stejnosměrné předpětí. Pomáhá návrhářům výkonové elektroniky kontrolovat únik tepla a snižovat celkovou stopu a hmotnost reaktoru.
3. Ultratichá vysokofrekvenční jádra s téměř nulovou magnetostrikcí
Pro aplikace citlivé na hluk (jako jsou automobilové invertory, lékařské vybavení nebo obytné energetické jednotky) nabízíme řešení zpracování založená na 6,5% Si JNEX-Core, dosahující téměř nulové magnetostrikce pro ultra tichý provoz spolu s nízkou vysokofrekvenční ztrátou jádra.
O společnosti YouYou
Jako specializovaný výrobce vysoce přesných laminovacích svazků motorů a vysokofrekvenčních jader reaktorů v Číně poskytuje YouYou Company nejmodernější přesné lisování, 0,10 mm ultratenkou samovaznou (Backlack) laminaci a gradientní služby zpracování vysoce křemíkové oceli (JNHF/JNEX). Poskytujeme globálním OEM výrobcům a dodavatelům Tier-1 komplexní softmagnetická řešení – od výběru materiálu a rychlého prototypování blokového jádra s mnoha mezerami (Micro-Wire EDM / Self-Bonding) až po velkoobjemovou automatizovanou výrobu s nulovou degradací ztráty jádra.
Jste připraveni upgradovat svůj design?
Služby: Přesné lisování vysoce křemíkové oceli a měkkých magnetických slitin, Samolepící laminace, Vlastní vysokofrekvenční jádra indukčních/reaktorových bloků
