Магнитные компоненты использовались в ряде силовых электронных устройств на протяжении десятилетий. Они используются в широком спектре приложений. Чтобы реализовать разработанные магнитные компоненты, важно иметь хорошее представление о магнитных материалах и связанных с ними устройствах. technology.
В предыдущей статье мы узнали об основных аспектах магнитных материалов, включая их классификацию, материалы сердечника и формы. Читайте дальше, чтобы узнать больше о различных размерах сердечников, сборке сердечников, выборе компонентов и применении магнитных материалов.
Размеры сердечника
Магнитопровод представляет собой особую конструкцию из магнитного материала определенной формы, обладающую высокой магнитной проницаемостью. Он используется для ограничения и направления магнитных полей в электрических, электромеханических и магнитных устройствах.
Сердечник обычно изготавливается из ферромагнитного материала, такого как железо, или из ферримагнитных соединений, таких как ферриты. Идея использования материала с высокой проницаемостью для этой цели состоит в том, чтобы иметь возможность сконцентрировать силовые линии магнитного поля в материале сердечника.
Размер сердечника варьируется для разных приложений в зависимости от мощности материала сердечника или уровня энергии. В наличии имеется несколько стандартных размеров для удовлетворения потребностей, а также возможность настройки размеров для специализированных приложений.
Размер формирователя катушки зависит от размера сердечника и должен быть выбран соответственно. Таблицы данных, предоставленные производителем, пригодятся для ознакомления со стандартными размерами магнитопровода и других связанных компонентов.
Основная сборка
Вся сборка сердечника включает формирователь катушки, сердечник и крепежные детали [1]. Обычно магнитопровод делится на две половины. Они поставляются в виде согласованных пар, которые необходимо собирать и использовать только как пару.
В технических паспортах производителя содержится ценная информация о циклах изменения температуры и чистящих средствах для обеспечения оптимальной производительности. Чаще всего используются ферритовые сердечники из-за их высокой проницаемости и широкого диапазона доступных опций для различных уровней мощности и приложений.
Стандартный зазор, который обеспечивает точные значения индуктивности и стандартных механических размеров, является огромным преимуществом, поскольку они, в свою очередь, позволяют выбрать правильные варианты для формирователя катушки и сборочного оборудования. Наличие полного набора часто используемых форм сердечников, таких как стандартные плоские сердечники E и I, помогает облегчить быстрое создание прототипов.
Выбор компонентов
Выбор формы ферритового сердечника зависит от многих факторов. Каждая форма имеет некоторые ключевые преимущества перед другой в зависимости от конкретного приложения [2]. В большинстве сценариев идеального выбора нет, и решение является компромиссом с учетом всего необходимого. Наряду с сердечниками не менее важно заказывать соответствующие аксессуары для таких же устройств, как формирователи катушек и монтажное оборудование [3].
Другой аспект, который следует учитывать при проектировании и реализации магнитного сердечника, - это аспект воздушного зазора. Сердечники с воздушным зазором полезны для индукторов и их приложений. Варианты этого типа основаны на разнице в длине воздушного зазора. С другой стороны, сердечник без воздушного зазора используется в трансформаторных приложениях.
В предыдущей статье мы обсудили детали стандартной классификации магнитных материалов. С точки зрения выбора материала, основанного на конкретных областях применения компонентов и ключевых эксплуатационных характеристик, магнитные материалы можно сравнить с таблицей I [4]. Эти сравнения пригодятся в процессе выбора, и на таблицы данных можно ссылаться, чтобы получить эту ценную информацию для других рассматриваемых магнитных материалов.
| Материалы | Жесткий феррит (HF) | Алнико (АН) | SmCo (Южная Каролина) | NdFeB (Северная Дакота) |
| связующая сила | Хорошо | Medium | сильный | Очень сильный |
| Максимальная рабочая температура (в градусах C) | 200 | 450 | 200 | 80 |
| Устойчивость к коррозии | Очень хорошо | Очень хорошо | Хорошо | Не очень |
| Machinability | Невозможно | Алмазная резка или шлифование | Невозможно | Невозможно |
| Возможность размагничивания | Умеренная | Легко |
Чрезвычайно сложно | Трудный |
| Цена | Низкий | High | Очень высоко |
Умеренная |
Таблица I: Сравнение различных магнитных материалов
Применение магнитного материала
Магнитные материалы находят множество применений в нашей повседневной жизни, от производства электроэнергии до ее использования. К ним относятся электродвигатели, трансформаторы и генераторы. Они также играют ключевую роль в зарядке и хранении оборудования в различных аспектах технологии хранения данных, включая жесткие диски и аудиокассеты. Они также используются в телефонах, проигрывателях компакт-дисков, телевидении, громкоговорителях и видеомагнитофонах.
Рисунок 1: Примеры применения магнитных материалов
Что касается стандартной классификации магнитных материалов, ферромагнитные материалы в основном используются в постоянных магнитах и приложениях для хранения данных. Ферримагнитные материалы используются при изготовлении индукторов, трансформаторов и связанных с ними магнитных компонентов.
Суперпарамагнитные материалы используются при создании записывающих лент для различных аудио- и видеоприложений. Некоторые примеры применения компонентов из магнитных материалов показаны на рисунке 1.