Manyetik bileşenler onlarca yıldır çeşitli güç elektroniği cihazlarında kullanılmaktadır. Çok çeşitli uygulamalarda kullanılırlar. Tasarlanan manyetik bileşenleri uygulamak için manyetik malzemeler ve ilgili malzemeler hakkında iyi bir anlayışa sahip olmak önemlidir. teknoloji.
Önceki makalede manyetik malzemelerin sınıflandırılması, çekirdek malzemeleri ve şekilleri de dahil olmak üzere temel yönlerini öğrendik. Çeşitli çekirdek boyutları, çekirdek düzeneği, bileşen seçimi ve manyetik malzemelerin uygulamaları hakkında daha fazla bilgi edinmek için okumaya devam edin.
Çekirdek Boyutları
Manyetik çekirdek, yüksek manyetik geçirgenliğe sahip, belirli bir şekle sahip manyetik malzemenin özel bir tasarımıdır. Elektrik, elektromekanik ve manyetik cihazlarda manyetik alanları sınırlamak ve yönlendirmek için kullanılır.
Çekirdek tipik olarak demir gibi ferromanyetik bir malzemeden veya ferritler gibi ferrimanyetik bileşiklerden yapılır. Bu amaçla yüksek geçirgenliğe sahip malzeme kullanmanın ardındaki fikir, manyetik alan çizgilerinin çekirdek malzemede yoğunlaşmasını sağlayabilmektir.
Çekirdeğin boyutu, çekirdek malzemenin gücüne veya enerji seviyesine bağlı olarak farklı uygulamalar için değişiklik gösterir. İhtiyaçları karşılamak için kullanıma hazır çeşitli standart boyutlar mevcuttur ve ayrıca özel uygulamalar için boyutların özelleştirilmesine yönelik kapsam da mevcuttur.
Bobin oluşturucunun boyutu çekirdek boyutuna bağlıdır ve buna göre seçilmesi gerekir. Üretici tarafından sağlanan veri sayfaları, manyetik çekirdeğin ve diğer ilgili bileşenlerin standart boyutlarını incelemek için kullanışlıdır.
Çekirdek Tertibatı
Çekirdek düzeneğinin tamamı bir bobin oluşturucu, çekirdek ve montaj donanımını içerir [1]. Tipik olarak manyetik çekirdek iki yarıya bölünür. Bir araya getirilmesi ve yalnızca bir çift olarak kullanılması gereken uyumlu çiftler halinde gelirler.
Üretici veri sayfaları, optimum performansı kolaylaştırmak için sıcaklık döngüsü ihtiyaçları ve temizlik maddeleri hakkında değerli bilgiler sağlar. Ferrit çekirdekler, yüksek geçirgenlikleri ve farklı güç seviyeleri ve uygulamalar için çok çeşitli erişilebilir seçenekler nedeniyle en yaygın olarak kullanılır.
Endüktansın ve standart mekanik boyutun kesin değerlerini sağlayan standart boşluk, bobin oluşturucu ve montaj donanımı için doğru seçenekleri mümkün kıldığından büyük bir avantajdır. Standart düzlemsel E ve I çekirdekler gibi yaygın olarak kullanılan çekirdek şekillerinin tam bir aralığının bulunması, hızlı prototiplemeyi kolaylaştırmaya yardımcı olur.
Bileşen Seçimi
Ferrit çekirdek şekillerinin seçimi birçok faktöre bağlıdır. Her şeklin, eldeki uygulamaya bağlı olarak diğerine göre bazı önemli avantajları vardır [2]. Çoğu senaryoda mükemmel bir seçim yoktur ve karar, olmazsa olmazların hesaba katıldığı bir uzlaşmadır. Çekirdeklerin yanı sıra, bobin oluşturucular ve montaj donanımı gibi ilgili aksesuarların sipariş edilmesi de aynı derecede önemlidir [3].
Manyetik çekirdeğin tasarımı ve uygulanması sırasında akılda tutulması gereken bir diğer husus, hava boşluğunun yönüdür. Hava boşluğuna sahip çekirdekler indüktörler ve uygulamaları için kullanışlıdır. Bu tipteki varyantlar hava boşluğu uzunluklarındaki farklılığa dayanmaktadır. Transformatör bazlı uygulamalarda ise hava boşluğu olmayan çekirdek kullanılmaktadır.
Bir önceki yazımızda manyetik malzemelerin standart sınıflandırmasına ilişkin detayları ele almıştık. Bileşenlerdeki spesifik uygulamalara ve temel performans özelliklerine dayalı malzeme seçimi açısından, manyetik malzemeler Tablo I'deki gibi karşılaştırılabilir [4]. Bu karşılaştırmalar seçim süreci sırasında kullanışlıdır ve söz konusu diğer manyetik malzemeler için bu değerli bilgiyi elde etmek amacıyla veri sayfalarına başvurulabilir.
| Malzeme | Sert Ferrit (HF) | AlNiCo (AN) | SmCo (SC) | NdFeB (ND) |
| Yapışkan Kuvvet | İyi | Orta | Güçlü | Çok güçlü |
| Maksimum Çalışma Sıcaklığı (C derece cinsinden) | 200 | 450 | 200 | 80 |
| Korozyon Direnci | Çok iyi | Çok iyi | İyi | yoksul |
| işlenebilirlik | Mümkün değil | Elmas kesme veya taşlama | Mümkün değil | Mümkün değil |
| Demanyetizasyon Yeteneği | ılımlı | Kolay |
Son derece zor | Zor |
| Ücret | Düşük | Yüksek | Çok yüksek |
ılımlı |
Tablo I: Farklı manyetik malzemeler arasında karşılaştırma
Manyetik Malzeme Uygulamaları
Manyetik malzemeler günlük hayatımızda elektrik üretiminden elektrik kullanımına kadar çok sayıda uygulama alanı bulmaktadır. Bunlara elektrik motorları, transformatörler ve jeneratörler dahildir. Ayrıca, sabit diskler ve ses kasetleri dahil olmak üzere veri depolama teknolojisinin çeşitli yönlerinde ekipmanların şarj edilmesinde ve depolanmasında da önemli bir rol oynarlar. Ayrıca telefonlarda, CD çalarlarda, televizyonda, hoparlörlerde ve video kaydedicilerde de kullanılırlar.
Şekil 1: Manyetik malzemelerin örnek uygulamaları
Manyetik malzemelerin standart sınıflandırması açısından ferromanyetik malzemeler çoğunlukla kalıcı mıknatıslarda ve veri depolama uygulamalarında kullanılmaktadır. İndüktörlerin, transformatörlerin ve ilgili manyetik bileşenlerin uygulanmasında ferrimanyetik malzemeler kullanılır.
Çeşitli ses ve video uygulamalarına yönelik kayıt bantlarının oluşturulmasında süperparamanyetik malzemeler kullanılır. Bileşenlerin manyetik malzemelerle uygulanmasına ilişkin bazı örnekler Şekil 1'de gösterilmektedir.