자기 코어 특성 및 응용

업데이트: 29년 2023월 XNUMX일

자기 부품은 수십 년 동안 여러 전력 전자 장치에 사용되었습니다. 그들은 광범위한 응용 분야에서 사용됩니다. 설계된 자성부품을 구현하기 위해서는 자성재료에 대한 이해가 필수적이며, 이에 관련된 자성부품에 대한 이해가 필수적이다. technology

이전 기사에서 우리는 분류, 핵심 재료 및 모양을 포함하여 자성 재료의 기본 측면에 대해 배웠습니다. 다양한 코어 크기, 코어 어셈블리, 구성 요소 선택 및 자성 재료의 응용에 대해 자세히 알아 보려면 계속 읽으십시오.

코어 크기

자기 코어는 높은 투자율을 가진 특정 모양의 자성 재료의 특정 디자인입니다. 전기, 전기 기계 및 자기 장치에서 자기장을 제한하고 안내하는 데 사용됩니다. 

코어는 일반적으로 철과 같은 강자성 재료 또는 페라이트와 같은 페리 자성 화합물로 만들어집니다. 이를 위해 고 투자율 재료를 사용하는 아이디어는 자기장 라인을 코어 재료에 집중시킬 수 있다는 것입니다.

코어의 크기는 코어 재료의 전력 또는 에너지 수준에 따라 애플리케이션에 따라 다릅니다. 요구 사항을 충족하기 위해 기성품으로 사용할 수있는 몇 가지 표준 크기가 있으며 특수 응용 프로그램에 맞게 크기를 사용자 정의 할 수도 있습니다. 

코일 형성기의 크기는 코어 크기에 따라 다르며 그에 따라 선택해야합니다. 제조업체에서 제공하는 데이터 시트는 자기 코어 및 기타 관련 구성 요소의 표준 크기를 검토하는 데 유용합니다.

코어 어셈블리

전체 코어 어셈블리는 코일 포머, 코어 및 장착 하드웨어로 구성됩니다 [1]. 일반적으로 자기 코어는 두 부분으로 나뉩니다. 그들은 조립하고 한 쌍으로 만 사용해야하는 일치하는 쌍으로 제공됩니다. 

제조업체 데이터 시트는 최적의 성능을 촉진하기위한 온도 순환 요구 사항 및 세척제에 관한 중요한 정보를 제공합니다. 페라이트 코어는 높은 투자율과 다양한 전력 수준 및 응용 분야에 대한 광범위한 액세스 가능 옵션으로 인해 가장 일반적으로 사용됩니다. 

인덕턴스 및 표준 기계 치수의 정확한 값을 가능하게하는 표준 간격은 코일 형성 및 조립 하드웨어에 대한 올바른 옵션을 가능하게하므로 큰 이점입니다. 표준 평면 E 및 I 코어와 같이 일반적으로 사용되는 모든 코어 형태를 사용할 수 있으므로 신속한 프로토 타이핑이 가능합니다.

구성 요소 선택

페라이트 코어 모양의 선택은 여러 요인에 따라 달라집니다. 각 모양은 현재 응용 프로그램에 따라 다른 모양에 비해 몇 가지 주요 이점이 있습니다 [2]. 대부분의 시나리오에서 완벽한 선택은 없으며 결정은 필수 항목을 설명하는 타협입니다. 코어와 함께 동일한 코일 포머 및 장착 하드웨어에 대한 관련 액세서리를 주문하는 것도 똑같이 중요합니다 [3].

자기 코어의 설계 및 구현 중에 염두에 두어야 할 또 다른 측면은 에어 갭의 측면입니다. 에어 갭이있는 코어는 인덕터 및 해당 애플리케이션에 유용합니다. 이 유형의 변형은 에어 갭 길이의 차이를 기반으로합니다. 반면에 에어 갭이없는 코어는 변압기 기반 애플리케이션에 사용됩니다.

이전 기사에서 우리는 자성 물질의 표준 분류에 관한 세부 사항을 논의했습니다. 부품 및 주요 성능 특성의 특정 응용 분야를 기반으로 한 재료 선택 측면에서 자성 재료는 표 I [4]에서와 같이 비교할 수 있습니다. 이러한 비교는 선택 과정에서 유용하며 데이터 시트를 참조하여 고려중인 다른 자성 재료에 대한이 귀중한 정보를 얻을 수 있습니다.

자재하드 페라이트 (HF)알 니코 (AN)에스엠코(SC)NdFeB(ND)
접착력좋은중급강한매우 강하다
최대 작동 온도 (섭씨 단위)20045020080
부식 저항아주 좋아요아주 좋아요좋은가난한
가공성불가능다이아몬드 절단 또는 연삭불가능불가능
감자 기능보통Easy

매우 어렵다

어려운
가격낮은높은매우 높은

보통

표 I : 다양한 자성 재료 간의 비교
 

자성 재료의 응용

자성 재료는 전기 생성에서 전기 사용에 이르기까지 일상 생활에서 다양한 응용 분야를 찾습니다. 여기에는 전기 모터, 변압기 및 발전기가 포함됩니다. 또한 하드 디스크 및 오디오 카세트를 포함한 데이터 저장 기술의 다양한 측면에서 장비를 충전하고 저장하는 데 중요한 역할을합니다. 그들은 또한 전화, CD 플레이어, 텔레비전, 라우드 스피커 및 비디오 레코더에도 사용됩니다.

그림 1 : 자성 재료의 샘플 애플리케이션
 

자성 재료의 표준 분류 측면에서 강자성 재료는 대부분 영구 자석 및 데이터 저장 응용 분야에 사용됩니다. 인덕터, 변압기 및 관련 자기 구성 요소의 구현에 페리 자성 재료가 사용됩니다. 

초상자성 재료는 다양한 오디오 및 비디오 응용 분야용 녹음 테이프 제작에 사용됩니다. 그림 1에는 자성 재료가 포함된 부품을 적용한 몇 가지 예가 나와 있습니다.