Nanokryštalické toroidné jadro 1K107: Vlastnosti, frekvenčný rozsah a aplikácie

Čo je nanokryštalické jadro 1K107?

1K107 je železná-nanokryštalická mäkká magnetická trieda dodávaná v toroidnej (prstencovej) forme. Jadro je navinuté z amorfnej pásky, ktorá bola žíhaná, aby vytvorila nanokryštalickú štruktúru s veľmi vysokou permeabilitou, nízkou stratou v jadre a indukciou saturácie približne 1,25 T. Vďaka týmto vlastnostiam sú jadrá 1K107 praktickou voľbou pre prúdové transformátory, tlmivky s bežným{8}}režimom (CMC) a zosilňovače s magnetickým jadrom s menšími veľkosťami ako feritové alternatívne ocele.

Kľúčové výkonové charakteristiky

Indukcia nasýtenia: približne 1,25 T pri izbovej teplote.

Vysoká permeabilita: počiatočná permeabilita v desiatkach tisíc, s plochým tvarom B-H slučky, ktorý je k dispozícii pre presnosť prúdového transformátora.

Nízka strata jadra v kilohertzovom rozsahu, znižuje nárast tepla a zlepšuje účinnosť.

Široká teplotná stabilita: magnetické vlastnosti zostávajú stabilné počas typického prevádzkového intervalu -40 stupňov až +120 stupňov výkonového zariadenia.

Použiteľný frekvenčný rozsah podľa aplikácie

Efektívny frekvenčný rozsah závisí od aplikácie a konštrukcie jadra:

Výkonové transformátory: zvyčajne 10 - 100 kHz, kde nízke straty a vysoká saturácia poskytujú vysokú hustotu výkonu.

Tlmivky bežného{0}}režimu: 10 kHz až približne 100 MHz, v závislosti od závitov, geometrie jadra a cieľovej impedancie.

Iné vysokofrekvenčné obvody: niektoré stupne pracujú od jednosmerného prúdu až do 13,56 MHz, zatiaľ čo iné sú optimalizované pre vysokú impedanciu v pásme 10 kHz - 30 MHz.

Faktory, ktoré ovplyvňujú výkon

Strata jadra pri vysokej frekvencii

Nad približne 100 kHz sa straty vírivými prúdmi výrazne zvyšujú a môžu spôsobiť stratu zahrievania a účinnosti. Ak je prevádzková frekvencia vysoká, vyberte tenšiu pásku alebo triedu s nižšou dynamickou stratou.

Odvalenie priepustnosti-

Nanokryštalické jadrá vykazujú veľmi vysokú priepustnosť pri nízkych frekvenciách, ale pri vysokých frekvenciách môže priepustnosť rýchlo klesať. V návrhovom výpočte sa musí použiť efektívna priepustnosť pri skutočnej prevádzkovej frekvencii.

Materiál a dizajn

Zloženie zliatiny, podmienky žíhania a mechanická konštrukcia (šírka pásky, stohovací faktor, povrchová úprava) posúvajú slučku B-H, priepustnosť a stratu, takže jadrá by sa mali špecifikovať podľa parametrov cieľového obvodu a nie podľa všeobecných údajových listov.

Aplikácie

Prúdové transformátory: vysoká permeabilita poskytuje presný pomer a nízku fázovú chybu aj pri nízkej záťaži.

Tlmivky bežného{0}}režimu pre filtrovanie EMC v napájacích zdrojoch a meničoch-v spínacom režime.

Magnetické zosilňovače: ostré saturačné koleno podporuje regulačné a pulzné riadiace obvody.

Vysokofrekvenčné výkonové transformátory v DC-jednosmerných meničoch.

Kontrolný zoznam výberu

Potvrďte prevádzkovú frekvenciu a použite stratovú krivku pri tejto frekvencii, nie pri 50 Hz.

Skontrolujte úroveň DC predpätia v aplikácii; skreslenie znižuje efektívnu priepustnosť a môže tlačiť jadro smerom k nasýteniu.

Uveďte rozmery (vonkajší priemer, vnútorný priemer, výšku) a triedu priepustnosti voči požadovanej magnetizačnej indukčnosti.

FAQ

Čo znamená 1K107 v základnej triede?

Je to označenie výrobcu pre nanokryštalickú zliatinu-na báze železa; skupina 1K označuje vysoko{2}}permeabilné mäkké magnetické triedy a číselná prípona označuje špecifické zloženie a vlastnosti žíhania.

Prečo je saturácia 1,25 T dôležitá?

Vyššia hustota saturačného toku umožňuje menší prierez{0}}jadra pri rovnakom výkone, čím sa znižuje veľkosť a hmotnosť a jadro je menej náchylné na aktuálnu nerovnováhu a stratu výkonu-v súvislosti s teplotou.

Je možné použiť jadrá 1K107 pri 50 Hz?

Môžu pracovať na frekvencii linky, ale pre veľké 50 Hz výkonové transformátory je kremíková oceľ ekonomickejšia; nanokryštalické sa používajú pri frekvencii vedenia najmä v špeciálnych aplikáciách, ako sú vysoko presné prúdové transformátory.

Čo obmedzuje hornú frekvenciu toroidného nanokryštalického jadra?

Strata vírivých prúdov v páse a pokles efektívnej priepustnosti pri vysokej frekvencii. Nad približne 100 kHz straty strmo rastú a impedančnému správaniu dominuje inter{2}}závitová kapacita a usporiadanie vinutia.

Ako by sa mali toroidné jadrá navíjať?

Použite toroidný navíjací stroj so správnym prierezom a napnutím drôtu; okraj žily by mal byť chránený alebo jadro potiahnuté, aby sa izolácia drôtu nepoškodila ostrými okrajmi pásky.