I. Дилема «деградації обробки».
Інженери-конструктори часто покладаються на таблиці даних про сировину, коли вибирають основні матеріали. Однак у реальному виробництві різні магнітом’які матеріали демонструють суттєво різний ступінь погіршення втрат у серцевині після обробки в готових сердечниках:
- Аморфні сплави на основі заліза: Завдяки надтонкій товщині стрічки лише 0,025 мм, аморфні стрічки демонструють надзвичайно низькі втрати сировини в серцевині. Однак вони надзвичайно чутливі до механічних впливів. Навіть після відпалу для зняття напруги, намотування в сердечники C, різання та складання призводять до 68% коефіцієнта погіршення втрат (стрибок із втрат сировини 1,31 Вт/кг до 2,20 Вт/кг у готовому сердечнику при 20 кГц, 0,05 Т).
- Тонка зернисто-орієнтована сталь (GO): через сильну магнітну анізотропію сталь GO повинна виготовлятися як намотані C-сердечники. Залежно від напруги обмотки та обмежень, пов’язаних зі складанням, він відчуває зниження втрат в сердечнику на ~5% (збільшення з 9,75 Вт/кг до 10,24 Вт/кг).
- Градієнтна сталь з високим вмістом кремнію (JNHF-Core): Завдяки використанню точного штампування/різання в поєднанні зі структурою ламінування клеєного блокового типу (Stacked Core) емпіричні дані доводять, що JNHF досягає 0% втрати серцевини в готових сердечниках (4,89 Вт/кг сировини проти 4,88 Вт/кг готового сердечника).
Порівняння втрат у серцевині через деградацію: сировина та готове серцевина (20 кГц, 0,05 Т)
| Тип матеріалу | Товщина (мм) | Основна структура / Тип обробки | Необроблені втрати W<sub>0,5/20k</sub> (Вт/кг) | Втрата готового сердечника (Вт/кг) | Швидкість деградації втрат ядра (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| JNHF-Core (Градієнтний High-Si) | 0,1 | Склеєний квадратний аркуш зі штабелем | 4,89 | 4.88 | 0% (деградація без втрат) |
| Тонкокаліберна сталь GO | 0.10 | Рана C-Core | 9,75 | 10.24 | +5% |
| Аморфний на основі Fe | 0,025 | Рана C-Core | 1.31 | 2.20 | +68% (Сильний спайк) |
?? Інженерна думка (від Youyou Technology)
Параметри сировини є лише відправною точкою. Фактичні втрати в сердечнику в реальних умовах експлуатації визначають тепловиділення системи та підвищення температури. JNHF за своєю суттю нечутливий до стресу обробки. У поєднанні з нашим процесом ламінування без напруги самосклеювання зберігається 100% природних високочастотних характеристик матеріалу з низькими втратами.
II. Структурні інновації: Ефект дисперсії повітряного зазору запобігає локальному перегріву
Щоб запобігти магнітному насиченню при високих постійних струмах, у магнітопроводі високочастотних реакторів постійного/змінного струму необхідно вводити повітряні проміжки. Однак звичайні зосереджені повітряні проміжки генерують сильний краєвидний потік (потік витоку), викликаючи великі локалізовані вихрові струми в сусідніх шарах і викликаючи інтенсивні локалізовані гарячі точки.
Ефективність дисперсії концентрованого повітряного зазору проти багатозазорної дисперсії
- Звичайні намотані C-сердечники: обмежені своєю геометрією, C-сердечники зазвичай покладаються на 1 або 2 великі концентровані повітряні проміжки. Коли загальна довжина зазору збільшується (наприклад, до 4 мм), інтенсивний потік облямівки спричиняє експоненціальне зростання втрат у серцевині аморфних сердечників і сердечників із полімерної сталі.
- Склеєні сердечники блокового типу JNHF: використовуючи неорієнтовану (NO) природу та чудову механічну поведінку сталі з високим вмістом кремнію, JNHF можна сконфігурувати як багатосегментний зібраний блочний сердечник, який розділяє один великий повітряний зазор на кілька менших розподілених зазорів:
- Для однакової загальної довжини повітряного зазору (наприклад, 4 мм) довжина кожного окремого зазору різко зменшується;
- Потік облямівки ефективно стримується, суттєво пригнічуючи втрати, спричинені облямуванням;
- Результати випробувань підтверджують, що коли загальна довжина зазору збільшується від 0 мм до 4 мм, крива втрат в сердечнику JNHF залишається надзвичайно пласкою, що дає значно нижчі реальні втрати при більшій довжині повітряного зазору порівняно з сердечниками з аморфної та GO сталі.
III. Перевага подвійної проникності: чудовий опір зміщенню постійного струму та збереження високочастотної індуктивності
Для реакторів постійного струму в силовій електроніці (таких як підсилювальні схеми, індуктори PFC і перетворювачі постійного струму) характеристики зміщення постійного струму сердечника безпосередньо визначають стабільність індуктивності за високих струмів навантаження.
Випробування збудження при 20 кГц, 0,01 Тл демонструють:
- Аморфні та сталеві сердечники GO: коли ампер-витки зміщення постійного струму перевищують 2000 Ат, індуктивність (�H / виток<sup>2</sup>) різко падає зі скелі.
- Сердечники з градієнтом JNHF: при високому зміщенні постійного струму (від 2000 A�t до 4000 A�t) JNHF демонструє винятково плавний спад магнітного насичення, зберігаючи високі рівні залишкової індуктивності.
Механізм: як JNHF досягає високого опору зміщення та високої індуктивності?
JNHF використовує кремнієву градієнтну структуру по товщині листа (високий вміст кремнію ~6,5% Si на поверхні, низький вміст кремнію в центрі):
- Низька проникність постійного струму (�<sub>max</sub> = 4100): порівняно зі стандартною кремнієвою сталлю (37 000) і аморфними сплавами (300 000), JNHF має нижчу проникність постійного струму, забезпечуючи сильний внутрішній опір насиченню магнітного поля постійного струму.
- Висока високочастотна проникність (�<sub>20 кГц</sub> = 1500): при 20 кГц JNHF зберігає високу проникність змінного струму 1500 (перевершує 1110 у сталі GO), забезпечуючи велику індуктивність під високочастотними пульсаціями струму.
IV. Технологія Youyou: універсальні прецизійні рішення для обробки сталевих сердечників з високим вмістом кремнію
Youyou Technology Co., Ltd. спеціалізується на точному штампуванні та самоклеючому ламінуванні для статорів двигунів і сердечників високочастотних реакторів. Завдяки унікальним характеристикам матеріалів JFE Super Core (JNHF-Core та 6,5% Si JNEX-Core) ми пропонуємо комплексні індивідуальні виробничі рішення:
1. 0,10 мм надтонка сталь із високим вмістом кремнію.
Для надтонких аркушів JNHF товщиною 0,10 мм ми використовуємо технологію самосклеювання/склеювання без блокування та зварювання. Усуває короткі замикання між шарами та петлі вихрових струмів, викликані традиційним заклепуванням або зварюванням, повністю розблоковуючи 100% власної високочастотної характеристики матеріалу.
2. Прецизійне штампування та користувацькі сердечники з кількома зазорами
Оснащені можливостями надточного штампування та мікрорізання, ми розробляємо та обробляємо індивідуальні багатозазорні сердечники блочного типу відповідно до ваших вимог до індуктивності та зміщення постійного струму. Допомагає розробникам силової електроніки контролювати тепло потоку витоку та зменшувати загальну площу та вагу реактора.
3. Ультратихі високочастотні ядра з майже нульовою магнітострикцією
Для чутливих до шуму програм (таких як автомобільні інвертори, медичне обладнання або побутові блоки живлення) ми пропонуємо рішення для обробки на основі 6,5% Si JNEX-Core, що забезпечує майже нульову магнітострикцію для надтихої роботи разом із низькими втратами високочастотного ядра.
Про компанію YouYou
Як спеціалізований виробник високоточних пакетів для ламінування двигунів і сердечників для високочастотних реакторів у Китаї, компанія YouYou надає послуги найсучаснішого точного штампування, ультратонкого ламінування (Backlack) товщиною 0,10 мм і градієнтної обробки сталі з високим вмістом кремнію (JNHF/JNEX). Ми надаємо глобальним виробникам комплектного обладнання та постачальникам першого рівня наскрізні магнітно-м’які рішення, починаючи від вибору матеріалів і швидкого створення прототипів блочних сердечників з кількома проміжками (EDM / самоз’єднання) до автоматизованого виробництва великої кількості з нульовими втратами серцевини.
Готові оновити свій дизайн?
Послуги: прецизійне штампування сталі з високим вмістом кремнію та магнітом’яких сплавів, самоклеюче ламінування, виготовлені на замовлення сердечники високочастотних індукторів/реакторів
