스위칭 전원 공급 장치용 자성 재료 및 자기 회로. 참조 데이터

무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 참고 자료

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대부분 페라이트 1000NM-2000NM으로 만들어진 자기 코어는 아마추어 무선 및 산업용 고주파 스위칭 전원 공급 장치의 초크 및 변압기에 사용됩니다. 그러나 엄밀히 말하면 이러한 페라이트는 약한 자기장(루프 코일, 정합 변압기 등)에서 작동하도록 설계되었기 때문에 전원 공급 장치에서의 사용이 항상 올바른 것은 아닙니다.

2500NMC1, 2500NMC2, 3000HMC, 3000NMC1 등급의 페라이트 자기 코어를 사용하면 네트워크 변압기 및 초크의 에너지 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 각각 2500과 3000의 상대 투자율을 갖는 이러한 저주파(H) 망간-아연(M) 페라이트는 높은 자기장(C)에서 작동하도록 설계되었습니다. 이 그룹의 페라이트는 고전력 전자 장치용으로 특별히 설계되었으며 최대 125~150°C의 온도에서 정상적으로 작동할 수 있습니다. 다음은 강한 자기장에서 작동하도록 설계된 일부 일반적인 페라이트의 주요 비교 특성입니다.

사양 :

• 3NMS의 경우 유도 0,2 T, 주파수 16 kHz 및 온도 25°C에서 비체적 자기 손실, kW/m2500 이상1......170
• 2500NMS2......150
• Z000NMS......160
• 3 Tesla 유도에서 특정 체적 자기 손실(kW/m0,2)은 더 이상 발생하지 않습니다. 16NMS의 경우 주파수 100kHz 및 온도 2500°C1......140
• 2500NMS2......110
• Z000NMS......160
• 240A/m의 전계 강도 및 100°C의 온도에서 유도, T 이상
• 2500NMS1......0,29
• 2500NMS2......0,33
• 3000NMS......0,27
• 온도 또는 퀴리점, °С......200
• 밀도, g/cm3......4,7...4,9
• 전기 저항, 옴 m.......1

이러한 페라이트는 상당히 유사한 특성을 가지며, 다른 유사한 재료와 마찬가지로 비체적 손실은 온도가 증가함에 따라 증가하지 않을 뿐만 아니라 감소하기도 합니다. 이러한 상황과 고려 중인 계열의 페라이트의 퀴리점이 매우 높다는 사실로 인해 이를 내열성으로 분류할 수 있습니다.

쌀. 그림 1은 두 개의 페라이트(2500NMS2 및 2000NM1)의 체적 자기 손실의 온도 의존성을 보여줍니다. 정상 온도에서 재료는 실제로 서로 열등하지 않으며 이미 100°C에서 전원에서 작동하는 변압기 또는 인덕터에 대해 매우 현실적이며 2000NM1 페라이트의 손실이 거의 2,5배 더 크다는 것을 알 수 있습니다. 2500NM2보다.

그림에서. 그림 2는 두 가지 온도 값에서 자기장 유도 진폭의 함수로서 특정 자기 손실의 일반적인 의존성을 보여줍니다. 자기 회로의 손실은 유도 진폭의 제곱에 비례하는 것으로 알려져 있습니다. 그래프에서 볼 수 있듯이 고려 중인 그룹의 페라이트는 특히 고온에서 최대 허용 유도 측면에서 2000NM1과 같은 기존 페라이트를 크게 초과합니다.

동일한 두 재료에 대해 정상 온도에서 적용된 외부 필드의 강도 H에 대한 자기 유도 B 및 상대 투자율 μ의 일반적인 의존성이 그림 3에 나와 있습니다. 30. 이 수치와 이전 수치를 공동 분석하면 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다. "고자기장" 페라이트는 전체 작동 온도 범위에 걸쳐 기존 페라이트보다 XNUMX% 더 큰 유도 진폭으로 자기 회로의 정상적인 작동을 허용합니다.

자기 회로의 온도가 증가함에 따라 허용되는 유도 진폭은 감소하지만 그럼에도 불구하고 2000NM1과 같은 페라이트의 진폭보다 훨씬 더 크게 유지됩니다. 이는 그림 4의 그래프를 통해 확인된다. 2500, 두 가지 온도 조건에서 페라이트 1NMCXNUMX에 대해 촬영되었습니다.

높은 자기장을 위해 페라이트로 만든 자기 코어 유형의 범위는 상당히 넓습니다(표 1). 업계에서는 오랫동안 대부분의 표준 크기를 생산해 왔으며 Sidorov I.N., Khristinin A.A., Skornyakov S.V. "소형 자기 코어 및 코어" - M.: Radio and Communications의 참고서에 자세히 나열되고 설명되어 있습니다. 1989.

예외는 상대적으로 새로운 HF 자기 코어입니다. 스위칭 전원 공급 장치에 사용하기에 편리합니다. KB 자기 코어는 두 개의 동일한 부품(그림 5, 한 부품이 표시됨)으로 구성되며 특수 스프링 타이로 단일 전체로 함께 고정됩니다. 조립 후 자기회로 내부에는 코일을 수용할 수 있는 링 모양의 공간이 형성됩니다.

고려 중인 페라이트로 만들어진 전체 제조 시리즈의 자기 코어의 주요 치수가 표에 요약되어 있습니다. 2. KV14-5 자기 코어는 다른 자기 코어와 달리 직경 5mm(dl)의 중앙 관통 구멍이 있습니다.

페라이트 자기 코어의 전체 지정은 항상 문자 M으로 시작합니다. 그 뒤에는 페라이트 브랜드가 오고 하이픈으로 구분된 버전 번호, 인덕턴스 계수 및 자기 코어 유형이 옵니다. 예: M2500NMS1 -15-250-KV8.

인덕턴스 계수는 이 자기 회로에 배치된 XNUMX회전의 나노헨리 단위 인덕턴스입니다. 이 매개변수를 알면 감은 횟수를 알면 미래 코일의 인덕턴스를 쉽게 계산할 수 있습니다.

비자성 갭이 없는 자기 코어의 인덕턴스 계수는 1000을 초과하지만 이 매개변수의 확산이 매우 크기 때문에 표시되지 않는 경우가 많습니다. 갭이 도입되면 인덕턴스 계수가 급격히 감소하지만 이 매개변수 값에 대한 허용 오차도 감소합니다(표 3 참조, b/c - 갭이 없는 자기 회로).

일반적으로 자기 코어 제조업체에서는 특수 기계 장비를 사용하여 하나 또는 다른 크기의 간격을 형성합니다. 간격은 자기 회로의 한 부분 또는 두 부분의 중앙 돌출부를 갈아서 얻습니다. 아마추어 조건에서는 백래시가 없는 자기 코어의 틈은 견고한 비자성 재료(getinax, textolite, 유리 섬유 등)로 만들어진 환형 개스킷을 설치해야만 형성될 수 있습니다. 개스킷의 두께를 결정할 때 우리는 규칙에 따라 진행합니다. 개스킷 두께의 절반은 지정되거나 계산된 간격에서 기존 자기 회로의 공장 간격(있는 경우)을 뺀 값과 같습니다.

스위칭 전원 공급 장치의 권선 단위 계산에 필요한 페라이트 2500NMS1로 만들어진 KV 시리즈 자기 코어의 특성은 표에 요약되어 있습니다. 삼.

결론적으로 자기 코어를 개선하고 새로운 유형의 제품을 만들기 위한 노력이 계속되고 있다고 해야 할 것입니다. 그래서. 고객의 요청에 따라 높이가 낮은 자기 코어가 생산되고, 코일 프레임이 개발되었으며, 대량 생산이 시작되었습니다.

저자: A.Mironov, Lyubertsy, 모스크바 지역

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