Lõi tinh thể nano vô định hình là gì? Cách sử dụng?

Lõi vô định hình là loại vật liệu mới đang trở nên phổ biến hơn nhờ hiệu suất vượt trội so với lõi ferrite và Supermalloy truyền thống. Chúng có nhiệt độ Curie cao hơn, phạm vi nhiệt độ làm việc rộng hơn và độ ổn định nhiệt tuyệt vời. Chúng cũng có mật độ từ thông bão hòa cao hơn dẫn đến tổn thất thấp hơn và độ thấm cao hơn vật liệu ferit hoặc Supermalloy.

Dùng kim loại vô định hình để ứng dụng điện tử công suất cho phép tiết kiệm kích thước, trọng lượng và chi phí. Kim loại vô định hình là vật liệu từ tính mềm có thể được tạo thành bất kỳ hình dạng nào và là sự thay thế hiệu quả cho vật liệu siêu hợp kim ferit và niken trong nhiều ứng dụng.

Ví dụ, lõi vô định hình được quấn bằng băng có thể giảm tổn thất không tải tới 30% so với thép silicon và có thể cải thiện khả năng chịu quá tải bằng cách tạo ra ít nhiệt hơn các vật liệu khác. Chúng cũng thích hợp để tăng cường cuộn cảm nơi có hiện tượng từ thông biên.

Các lõi vô định hình được quấn bằng băng này có thể được thiết kế với ít khoảng trống hơn, cho phép chúng đạt được độ thấm dưới 245% và chúng ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng giúp giảm bớt mối lo ngại về EMC. Vật liệu vô định hình còn có khả năng tạo ra ít tiếng ồn hơn so với bột sắt và lõi ferit thông thường.

Cuộn cảm chế độ chung (CMC) với kim loại vô định hình tinh thể nano

Chúng được làm từ một dải ruy băng kim loại vô định hình được ép thành hình xuyến. Điều này cho phép nhà thiết kế giảm kích thước và tổn thất điện năng so với các giải pháp thông thường trong khi vẫn duy trì hiệu suất cần thiết cho cuộn cảm tăng áp PFC tần số cao.

Kim loại vô định hình có phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng hơn nhiều so với ferit, khiến nó trở nên lý tưởng cho các nguồn điện chuyển mạch và các hệ thống điện tử khác yêu cầu tần số cao. Chúng cũng nhỏ gọn hơn ferrite và có thể xử lý dòng điện lớn hơn mà không làm giảm hiệu suất ở nhiệt độ cao.

Chúng được sản xuất bằng quy trình ủ được kiểm soát chặt chẽ, tạo ra cấu trúc vi tinh thể nano với kích thước hạt 10nm. Điều này cải thiện các đặc tính vô định hình điển hình, giảm 1/5 tổn hao lõi của kim loại vô định hình gốc Fe và có thể được cấu hình với nhiều vòng trễ BH khác nhau.

Ví dụ, độ vuông góc của các vòng trễ này có thể được điều chỉnh để kiểm soát các đặc tính từ tính “hình dạng đường cong B-H”. Điều này cho phép các thiết kế được điều chỉnh cho phù hợp với các ứng dụng cụ thể.

Trong quá trình ủ, nhiệt độ của lò ủ có thể được kiểm soát để tạo ra đường cong B-H tối ưu và tạo ra vật liệu có sự kết hợp vượt trội giữa mật độ từ thông bão hòa, độ thấm cao và độ từ giảo thấp. Điều này tạo ra một lõi rất mạnh mẽ, hiệu suất cao, có thể được sử dụng cho nhiều ứng dụng bao gồm: Cuộn cảm đầu ra DC; Chế độ vi sai trong cuộn cảm; Cuộn cảm đầu ra SMPS; và cuộn cảm tăng cường PFC.

Lõi vô định hình có thể được quấn thành hình xuyến và có thể được cấu hình để đạt được những khoảng trống nhỏ hơn so với ferrite lõi E, giúp giảm từ thông viền và trường tản lạc. Chúng cũng thích hợp để tăng cường cuộn cảm và có thể được cấu hình với nhiều kích cỡ khe hở khác nhau để phù hợp với ứng dụng.