Висока индуктивност Sendust Core Sendust Block Core Висока пропустливост

Sendust е магнетен метален прав кој бил измислен од Хакару Масумото на Империјалниот универзитет Тохоку во Сендаи, Јапонија, околу 1936 година како алтернатива на пермали во апликациите за индуктори за телефонски мрежи.Составот на Sendust е типично 85% железо, 9% силициум и 6% алуминиум.Прашокот се синтерува во јадра за производство на индуктори.Sendust јадрата имаат висока магнетна пропустливост (до 140 000), мала загуба, мала присилност (5 A/m) добра температурна стабилност и густина на заситен флукс до 1 T.
Поради својот хемиски состав и кристалографска структура, Sendust покажува истовремено нула магнетострикција и нула магнетокристална анизотропска константа K1.
Sendust е потврд од вечната легура, и затоа е корисен во апликациите за абразивно абење, како што се магнетни глави за снимање.

Како да изберете какви типови јадра во прав со дистрибуирани воздушни празнини да се користат при дизајнирање напојувачки индуктори и пригушници

Вовед

Овој водич за апликација прикажува некои општи насоки за оптимален избор на материјали за јадрото во прав (MPP, Sendust, Kool Mu®, High Flux или Iron Powder) за различни барања за дизајн на индуктор, пригушувач и филтер.Изборот на еден вид материјал над друг често зависи од следново:
1) DC пристрасност Струја низ индукторот
2) Работна температура на околината и прифатлив пораст на температурата.Амбиенталната температура од над 100 степени C сега е доста вообичаена.
3) Ограничување на големината и методи на монтирање (преку дупка или површинско монтирање)
4) Трошоци: железо во прав е најевтин и MPP, најпростран.
5) Електрична стабилност на јадрото со температурни промени
6) Достапност на основниот материјал.На пример, Микрометалите #26 и #52 се главно достапни од залиха.Најчесто достапни MPP јадра се 125 материјали за пропустливост, итн.

Како резултат на неодамнешниот напредок во феромагнетната технологија, сега е достапен поголем избор на основни материјали за оптимизација на дизајнот.За напојувањата во режим на прекинувач (SMPS), индуктори, пригушувачи и филтри, типични материјали се MPP (прашок од молипермалоли), High Flux, Sendust и Iron Powder јадрата.Секој од горенаведените материјали за јадрото на моќноста има индивидуални карактеристики погодни за различни апликации.
Вообичаени производители на горенаведените јадра во прав се:
1) Микрометали за железен прав јадра.Само јадрата на Micrometals се тестираат за термичка стабилност и CWS користи само Micrometals јадра во сите свои дизајни.
2) Magnetics Inc, Arnold Engineering, CSC и T/T Electronics за MPP, Sendust (Kool Mu®) и High Flux јадра
3) TDK, Tokin, Toho за Sendust Cores

Со јадрата во прав, материјалот со висока пропустливост се меле или се атомизира во прав.Пропустливоста на јадрата ќе зависи од големината на честичките и густината на материјалите со висока пропустливост.Прилагодувањето на големината и густината на честичките на овој материјал доведува до различна пропустливост на јадрата.Колку е помала големината на честичките, толку е помала пропустливоста и подобри карактеристики на пристрасност на DC, но со поголема цена.Поединечните честички во прав се изолирани една од друга, дозволувајќи им на јадрата да имаат инхерентно распределени воздушни празнини за складирање на енергија во индуктор.

Ова својство на дистрибуиран воздушен јаз гарантира дека енергијата се складира рамномерно низ јадрото.Ова го прави јадрото да има подобра температурна стабилност.Исцепените или пресечените ферити ја складираат енергијата во локализираниот воздушен јаз, но со многу поголемо истекување на флуксот што предизвикува локализирано губење и пречки на јазот.Во некои случаи, оваа загуба поради локализиран јаз може да ја надмине самата загуба на јадрото.Поради локализираната природа на воздушниот јаз во јадрото на феритно процеп, тој не покажува добра температурна стабилност.

Оптималниот избор на јадрото е да се избере најдобриот материјал со минимален компромис додека се исполнуваат сите цели на дизајнот.Ако цената е примарен фактор, железниот прав е изборот.Ако температурната стабилност е примарна грижа, MPP ќе биде првата опција.Атрибутите на секој тип материјал се дискутирани накратко.
Сите 3 типа на јадра во прав може да се купат on-line во мал обем од залиха (итна испорака) на следната веб-локација: www.cwsbytemark.com.Повеќе технички податоци за овие материјали може да се најдат на www.bytemark.com

MPP (јадра од молипермалјој во прав)
Состав: Мо-Ни-Фе

MPP јадрата имаат најниска вкупна загуба на јадрото и најдобра температурна стабилност.Вообичаено, варијансата на индуктивноста е под 1% до 140 степени C. MPP јадрата се достапни во почетна пропустливост (µi) од 26, 60, 125, 160, 173, 200 и 550. MPP нуди висока отпорност, мала хистереза ​​и струење загуби и многу добра стабилност на индуктивноста при еднонасочна пристрасност и AC услови.При AC возбудување, промената на индуктивноста е под 2% (многу стабилна) за µi=125 јадра при густина на AC флукс од над 2000 гаус.Не се заситува лесно при висока DC магнетизација или DC пристрасност. Густината на флуксот на заситеност на MPP јадрото е приближно 8000 гаус (800 mT)

Во споредба со другите материјали, MPP јадрата се најскапи, но најквалитетни во однос на загубата и стабилноста на јадрото.За апликација која вклучува состојба на пристрасност на DC, користете ги следните упатства.За да добиете помалку од 20% намалување на почетната пропустливост при услов за пристрасност на еднонасочна струја: - За µi= 60 јадра, макс.DC пристрасност < 50 oersted;µi=125, макс.DC пристрасност < 30 oersted;µi=160, макс.DC пристрасност <20 етерсирана.

Уникатни карактеристики

1. Најниска загуба на јадрото меѓу сите материјали во прав.Ниска загуба на хистеристика што резултира со ниско изобличување на сигналот и ниска резидуална загуба.
2.Најдобра температурна стабилност.Под 1%.
3. Максималната густина на флуксот на заситеност е 8000 гаус (0,8 тесла)
4.Толеранција на индуктивност: + - 8%.(3% од 500 Hz до 200 Khz)
5.Најчесто се користи во воздушната, воената, медицинската и примената на високи температури.
6. Повеќето лесно достапни во споредба со висок флукс и праќање.
Апликации:
Високо Q филтри, намотки за полнење, резонантни кола, RFI филтри за фреквенции под 300 kHz, трансформатори, пригушувачи, филтри за диференцијален режим и филтри за излез со пристрасен DC.

Јадра со висок флукс
Состав: Ni-Fe

Јадрата High Flux се составени од набиен 50% никел и 50% прашок од легура на железо.Основниот материјал е сличен на обичната каширане од никелово железо во јадрата на рани од лента.Јадрата со висок флукс имаат повисоки способности за складирање енергија и поголема густина на флуксот на заситеност.Нивната густина на флуксот на заситеност е околу 15.000 гаус (1500 mT), приближно исто како и јадрата на железен прав.Јадрата со висок флукс нудат малку помала загуба на јадрото од Sendust.Сепак, загубата на јадрото на High Flux е прилично поголема од MPP-јадрата.Јадрата со висок флукс најчесто се користат во апликации каде што струјата на пристрасност на еднонасочна струја е висока.Сепак, тој не е толку лесно достапен како MPP или Sendust и е ограничен во изборот на неговата пропустливост или изборот на големина.
Апликации:

1) Во Line Noise филтри каде што индукторот мора да поддржува големи AC напони без заситеност.

2) Префрлување на индуктори на регулатори за справување со голема количина на DC пристрасна струја

3) Импулсни трансформатори и трансформатори за превртување бидејќи неговата преостаната густина на флукс е блиску до нула гаус.Со густината на флуксот на заситеност од 15K гаус, употребливата густина на флукс (од нула до 15K гаус) е идеално прилагодена за апликации со униполарен погон, како што се импулсни трансформатори и трансформатори за превртување.

Kool Mu® / SENDUST
Состав: Ал-Си-Фе

Sendust јадрата се познати и како Kool Mu® од Magnetics Inc., Sendust материјалот за прв пат се користел во Јапонија во областа наречена Sendai, и била наречена 'прашина' јадро, а со тоа и името Sendust.Општо земено, јадрата од прашок имаат значително помали загуби од јадрата во прав од железо, но имаат поголеми загуби на јадрата од MPP-јадрата.Во споредба со железен прав, загубата на јадрото од прашок може да биде ниска од 40% до 50% од загубата на јадрото на железо во прав.Sendust јадрата, исто така, покажуваат многу низок коефициент на магнетострикција и затоа се погодни за апликации кои бараат низок звучен шум.Sendust јадрата имаат густина на флукс на заситеност од 10.000 гаус, што е пониско од железниот прав.Сепак, sendust нуди поголемо складирање на енергија од MPP или феритите со празнини.

Sendust јадрата се достапни во почетна пропустливост (Ui) од 60 и 125. Sendust јадрото нуди минимална промена во пропустливоста или индуктивноста (под 3% за ui=125) при AC возбудување.Температурната стабилност е многу добра на високиот крај.Промената на индуктивноста е помала од 3% од околината до 125 степени C. Меѓутоа, како што температурата се намалува на 65 степени C, нејзината индуктивност се намалува за околу 15% за µi=125.Исто така, забележете дека како што се зголемува температурата, sendust покажува намалување на индуктивноста наспроти зголемување на индуктивноста за сите други материјали во прав.Ова може да биде добар избор за компензација на температурата, кога се користи со други материјали во композитна структура на јадрото.

Sendust јадрата чинат помалку од MPP или високи флуксови, но малку поскапи од јадрата од железен прав.За апликација која вклучува услови за пристрасност на DC, користете ги следните упатства.За да добиете под 20% намалување на почетната пропустливост под услов за пристрасност на DC:

За µi= 60 јадра, макс.DC пристрасност < 40 oersted;µi=125, макс.DC пристрасност < 15 нагласена.

Уникатни карактеристики

1.Пониска загуба на јадрото од железо во прав.
2. Низок коефициент на магнетострикција, низок звучен шум.
3. Добра температурна стабилност.Под 4% од -15 °C до 125 °C
4. Максимална густина на флукс: 10.000 гаус (1,0 тесла)
5. Толеранција на индуктивност: ±8%.
Апликации:
1. Префрлување регулатори или индуктори за напојување во SMPS
2. Fly-back и Pulse трансформатори (индуктори)
3. Филтри за бучава во линија
4. Задави за нишање
5.Фазни контролни кола (низок звучен шум) придушувачи на светлина, уреди за контрола на брзината на моторот.
Железен прав
Состав: Fe

Железниот прав е најисплатлив од сите јадра во прав.Нуди ефикасна алтернатива за дизајн на MPP, High Flux или Sendust јадрата.Неговата поголема загуба на јадрото кај сите прашкасти материјали може да се компензира со користење на јадра со поголема големина.Во многу апликации, каде што просторот и зголемувањето на повисоките температури во јадрата од железен прав се незначителни во споредба со заштедите во трошоците, јадрата од железо во прав го нудат најдоброто решение.Јадрата од железо во прав се достапни во 2 класи: карбонилно железо и водородно редуцирано железо.Карбонилното железо има помали загуби на јадрото и покажува висок Q за RF апликации.

Јадрата Iron Powder се достапни со пропустливост од 1 до 100. Популарните материјали за SMPS апликации се #26 (µi=75), #8/90 (µi=35), #52 (µi= 75) и #18 (µi= 55).Јадрата на железниот прав имаат густина на флукс на заситеност од 10.000 до 15.000 гаус.Јадрата од железниот прав се прилично стабилни со температурата.Материјалот #26 има температурна стабилност од 825 ppm/C (промена на индуктивноста од приближно 9% со промена на температурата до l25 степени C). Материјалот #52 е 650 PPM/C (7%).Материјалот #18 е 385 PPM/C (4%), а материјалот #8/90 е 255 PPM/C (3%).

Јадрата во прав од железо се идеални за апликации со пониска фреквенција.Бидејќи нивната хистереза ​​и загубата на јадрото на виртуелната струја се повисоки, работната температура треба да се ограничи на под 125 степени Целзиусови.

За апликација која вклучува услови за пристрасност на DC, се препорачуваат следните упатства.За да добиете под 20% намалување на почетната пропустливост под услов за пристрасност на DC:

За материјалот #26, максимум пристрасност на еднонасочна струја < 20 ерстед;
За материјалот #52, максимум пристрасност на еднонасочна струја < 25 ерстед;
За материјалот #18, максимум пристрасност на еднонасочна струја < 40 ерстед;
За материјалот #8/90, максимум пристрасност на еднонасочна струја < 80 верзии.

Уникатни карактеристики

1.Најниски трошоци.
2. Добро за примена на ниска фреквенција (<10OKhz).
3. Висока максимална густина на флукс: 15.000 гаус
4. Толеранција на индуктивност ± 10%
Апликации:
1. Индуктор за складирање на енергија
2.Нискофреквентни DC излезни пригушници
Диференцијален режим од 3,60 Hz EMI Line гуши
4.Light Dimmers Chokes
5. Корекција на фактор на моќност Дави.
6.Резонантни индуктори.
7.Pulse и Fly-backTransformers
8. Во линија филтри за шум.Може да издржи голема струја на наизменична струја без заситеност.
Работа на DC пристрасен индуктор.
20% Граници на пропустливост

Под услови на DC магнетизирање, сите материјали во прав покажуваат намалување на пропустливоста како што е прикажано на графиконите.Податоците погоре претпоставуваат густина на AC флукс од 20 гаус.За примена како што се излезните пригушници, каде што намотките се пристрасни со еднонасочна струја, треба да се пресмета силата на магнетизација (H=0,4*PHI*N*l/l) и да се зголеми бројот на вртења за да се земе предвид намалувањето на пропустливоста.Ако пресметаната сила на магнетизација (H) е во рамките на горенаведените максимални ограничувања за пристрасна DC, дизајнерот треба само да ги зголеми вртењата за максимум 20%.

Табела за споредба на релативни трошоци
Релативните трошоци за секој материјал се засноваат на цените на преовладувачките производи и трошоците за суровини.Овие бројки треба да се користат само како водич.Генерално, Железниот прав #26 на Микрометал е најисплатлив, а MPP се најскапите материјали.
Има многу производители и увозници на јадра за железен прав, а повеќето од нив не го покажуваат нивото на квалитет како оние што ги нуди Микрометалс.