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Vantagens das ligas nanocristalinas

May 18 , 2020

Para obter o melhor efeito de supressão na interferência de modo comum, o núcleo do indutor de modo comum deve ter alta permeabilidade magnética e excelentes características de frequência. No passado, a maioria dos materiais de núcleo de ferrite usados ​​para indutores de modo comum apresentavam excelentes características de frequência e vantagens de baixo custo. No entanto, a ferrita também possui algumas fraquezas intransponíveis, como características de baixa temperatura, indutância magnética de baixa saturação, etc., que está sujeita a certas restrições de aplicação. Nos últimos anos, o aparecimento de ligas nanocristalinas à base de ferro adicionou um excelente material de núcleo para indutância de modo comum.


O processo de fabricação da liga nanocristalina à base de ferro é o seguinte: primeiro, uma tira fina de liga amorfa com uma espessura de cerca de 20-30 mícrons é feita por tecnologia de solidificação rápida, que é enrolada em um núcleo de ferro e depois processada para formar nanocristais.

Em comparação com a ferrita, as ligas nanocristalinas têm algumas vantagens únicas:


(1) Força de indução magnética de alta saturação: Bs de ligas nanocristalinas à base de ferro atinge 1,2 T, que é mais que o dobro da ferrita. Como um núcleo indutor de modo comum, um princípio importante é que o núcleo não pode ser magnetizado até a saturação, caso contrário, a indutância diminuirá drasticamente. Em aplicações práticas, há muitas ocasiões em que a intensidade da interferência é grande (como motores de frequência variável de alta potência). Se a ferrita comum for usada como indutância de modo comum, existe a possibilidade de que o núcleo de ferro esteja saturado e não pode ser garantido sob efeito de supressão de ruído de interferência de alta intensidade. Devido à força de indução magnética de alta saturação da liga nanocristalina, suas características anti-saturação são, sem dúvida, significativamente melhores do que a ferrita,


(2) Alta permeabilidade magnética inicial: A permeabilidade magnética inicial da liga nanocristalina pode chegar a 100.000, que é muito maior que a da ferrita. Portanto, o indutor de modo comum feito da liga nanocristalina tem grande impedância e perda de inserção sob baixo campo magnético. Tem excelente efeito de supressão em interferência fraca.

Isso é especialmente adequado para filtros de modo comum anti-interferência fraca que requerem muito pouca corrente de fuga. Em algumas ocasiões específicas (como equipamentos médicos), o equipamento causa corrente de fuga através da capacitância de aterramento (como o corpo humano), o que é fácil de formar interferência de modo comum, e o próprio equipamento possui requisitos extremamente rígidos sobre isso. Neste momento, o uso de ligas nanocristalinas de alta permeabilidade para fazer indutores de modo comum pode ser a melhor escolha. Além disso, a alta permeabilidade magnética da liga nanocristalina pode reduzir o número de voltas da bobina e reduzir os parâmetros de distribuição, como capacitância parasita, aumentando assim a frequência de pico de ressonância no espectro de perda de inserção devido aos parâmetros de distribuição. Ao mesmo tempo,


(3) Excelente estabilidade de temperatura: A temperatura Curie da liga nanocristalina à base de ferro é tão alta quanto 570oC ou superior. No caso de grandes flutuações de temperatura, a taxa de mudança de desempenho da liga nanocristalina é significativamente menor que a da ferrita, com excelente estabilidade, e a mudança de desempenho é quase linear.

Geralmente, na faixa de temperatura de -50oC ---- 130oC, a taxa de mudança das principais propriedades magnéticas está dentro de 10%. Em contraste, a temperatura Curie da ferrita é geralmente abaixo de 250oC, a taxa de mudança nas propriedades magnéticas às vezes chega a mais de 100% e é não linear e difícil de compensar. A estabilidade de temperatura da liga nanocristalina combinada com suas características únicas de baixa perda fornece aos projetistas de dispositivos condições de temperatura relaxadas.


(4) Características de frequência flexíveis: através de diferentes processos de fabricação, o núcleo de ferro nanocristalino pode obter diferentes características de frequência e, com o número apropriado de voltas da bobina, diferentes características de impedância podem ser obtidas para atender aos requisitos de filtragem de diferentes bandas de onda e a impedância valor é muito maior do que ferrite. Deve-se ressaltar que nenhum filtro pode obter supressão de ruído em toda a faixa de frequência com um material de núcleo de ferro, mas diferentes materiais de núcleo de ferro, tamanhos e número de voltas devem ser selecionados de acordo com a faixa de frequência do filtro exigida pelo filtro . Em comparação com a ferrita, as ligas nanocristalinas podem ser mais flexíveis ajustando o processo para obter as características de frequência necessárias.

Desde o desenvolvimento de ligas nanocristalinas à base de ferro no final de 1980, tem sido amplamente utilizado na comutação de transformadores de alimentação, transformadores e outros campos. Devido às vantagens de alta permeabilidade, indução magnética de alta saturação e características de frequência flexíveis e ajustáveis ​​de ligas nanocristalinas, cada vez mais atenção tem sido dada a campos como filtros anti-interferência de modo comum.


Já existem núcleos indutores de modo comum de liga nanocristalina à base de ferro que podem ser fornecidos em grandes quantidades no exterior. Com o aprofundamento da compreensão das pessoas sobre as ligas nanocristalinas, pode-se esperar que a aplicação doméstica dos indutores de modo comum que eles fabricam se torne cada vez mais ampla.

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