磁気コンポーネントは、数十年にわたっていくつかのパワー エレクトロニクス デバイスで使用されてきました。 幅広い用途に使用されています。 設計された磁性コンポーネントを実装するには、磁性材料とそれに関連する磁性材料について十分に理解することが不可欠です。 テクノロジー.
前回の記事では、磁性材料の分類、コア材料、形状など、磁性材料の基本的な側面について学びました。 さまざまなコアサイズ、コアアセンブリ、コンポーネントの選択、および磁性材料の用途について詳しくは、以下をお読みください。
コアサイズ
磁気コアは、高い透磁率を備えた特定の形状の磁性材料の特定の設計です。 これは、電気、電気機械、および磁気デバイスの磁場を閉じ込めて誘導するために使用されます。
コアは通常、鉄などの強磁性体またはフェライトなどのフェリ磁性化合物でできています。 この目的のために高透磁率材料を使用する背後にある考え方は、磁力線をコア材料に集中させることができるようにすることです。
コアのサイズは、コア材料の電力またはエネルギーレベルに基づいて、アプリケーションごとに異なります。 ニーズに応えるために既製のいくつかの標準サイズが利用可能であり、特殊なアプリケーション用にサイズをカスタマイズするための範囲もあります。
コイルフォーマーのサイズはコアサイズによって異なり、それに応じて選択する必要があります。 メーカーが提供するデータシートは、磁気コアおよびその他の関連コンポーネントの標準サイズを確認するのに役立ちます。
コアアセンブリ
コアアセンブリ全体は、コイルフォーマー、コア、および取り付けハードウェアで構成されています[1]。 通常、磁気コアはXNUMXつに分割されます。 それらは、ペアとしてのみ組み立てて使用する必要がある一致したペアとして提供されます。
メーカーのデータシートには、最適なパフォーマンスを促進するための温度サイクルのニーズと洗浄剤に関する貴重な情報が記載されています。 フェライトコアは、透磁率が高く、さまざまな電力レベルやアプリケーションに対応できる幅広いオプションがあるため、最も一般的に使用されています。
インダクタンスと標準の機械的寸法の正確な値を可能にする標準のギャップは、コイルフォーマーとアセンブリハードウェアの適切なオプションを可能にするため、大きな利点です。 標準の平面EコアやIコアなど、一般的に使用されているコア形状の全範囲が利用できるため、ラピッドプロトタイピングが容易になります。
コンポーネントの選択
フェライトコアの形状の選択は、多くの要因に依存します。 それぞれの形状には、手元のアプリケーションに基づいて、他の形状に比べていくつかの重要な利点があります[2]。 ほとんどのシナリオでは、完璧な選択はなく、決定は必需品を考慮した妥協案です。 コアに加えて、コイルフォーマーや取り付けハードウェアなどの関連アクセサリを注文することも同様に重要です[3]。
磁気コアの設計および実装時に留意すべきもうXNUMXつの側面は、エアギャップの側面です。 エアギャップのあるコアは、インダクタとその用途に役立ちます。 このタイプのバリエーションは、エアギャップの長さの違いに基づいています。 一方、エアギャップのないコアは、トランスベースのアプリケーションで使用されます。
前回の記事では、磁性材料の標準的な分類に関する詳細について説明しました。 コンポーネントの特定の用途と主要な性能特性に基づいた材料の選択に関して、磁性材料は表I [4]のように比較できます。 これらの比較は、選択プロセス中に役立ちます。データシートを参照して、検討中の他の磁性材料に関するこの貴重な情報を取得できます。
| 材料 | ハードフェライト（HF） | アルニコ（AN） | SmCo（SC） | NdFeB（ND） |
| 接着力 | グッド | M | 強い | とても強い |
| 最高使用温度（摂氏） | 200 | 450 | 200 | 80 |
| 耐食性 | とても良い | とても良い | グッド | 最低 |
| 被削性 | ありえない | ダイヤモンドの切断または研削 | ありえない | ありえない |
| 減磁能力 | 適度な | 初級 |
非常に難しい | 上級 |
| 価格 | ロー | ハイ | すごく高い |
適度な |
表I：異なる磁性材料間の比較
磁性材料の応用
磁性材料は、発電から電力利用に至るまで、私たちの日常生活にさまざまな用途があります。 これらには、電気モーター、変圧器、および発電機が含まれます。 また、ハードディスクやオーディオカセットなど、データストレージテクノロジーのさまざまな側面で機器を充電および保存する上でも重要な役割を果たします。 また、電話、CDプレーヤー、テレビ、スピーカー、ビデオレコーダーにも採用されています。
図1：磁性材料のサンプルアプリケーション
磁性材料の標準的な分類に関して、強磁性材料は主に永久磁石やデータストレージアプリケーションで使用されます。 フェリ磁性材料は、インダクタ、トランス、および関連する磁気コンポーネントの実装に使用されます。
超常磁性材料は、さまざまなオーディオおよびビデオ用途の記録テープの作成に使用されます。 磁性材料を使用したコンポーネントの応用例のいくつかを図 1 に示します。