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ventajas de las aleaciones nanocristalinas

May 18 , 2020

Para obtener el mejor efecto de supresión en la interferencia en modo común, el núcleo del inductor en modo común debe tener una alta permeabilidad magnética y excelentes características de frecuencia. En el pasado, la mayoría de los materiales de núcleo de ferrita utilizados para inductores de modo común tienen excelentes características de frecuencia y ventajas de bajo costo. sin embargo, la ferrita también tiene algunas debilidades insuperables, como características de baja temperatura, inductancia magnética de baja saturación, etc., que está sujeta a ciertas restricciones en la aplicación. En los últimos años, la aparición de aleaciones nanocristalinas a base de hierro ha agregado un excelente material central para la inductancia en modo común.


El proceso de fabricación de la aleación nanocristalina a base de hierro es el siguiente: en primer lugar, una tira delgada de aleación amorfa con un espesor de aproximadamente 20-30 micras se fabrica mediante tecnología de solidificación rápida, que se enrolla en un núcleo de hierro y luego se procesa para formar nanocristales

En comparación con la ferrita, las aleaciones nanocristalinas tienen algunas ventajas únicas:


(1) fuerza de inducción magnética de alta saturación: El bs de las aleaciones nanocristalinas a base de hierro alcanza 1.2t, que es más del doble que el de la ferrita. Como núcleo inductor de modo común, un principio importante es que el núcleo no puede magnetizarse hasta la saturación, de lo contrario la inductancia disminuirá bruscamente. En aplicaciones prácticas, hay muchas ocasiones en que la intensidad de la interferencia es grande (como los motores de frecuencia variable de alta potencia). Si se usa ferrita ordinaria como inductancia de modo común, existe la posibilidad de que el núcleo de hierro esté saturado, y no se puede garantizar con un efecto de supresión de ruido de interferencia de alta intensidad. Debido a la fuerza de inducción magnética de alta saturación de la aleación nanocristalina, sus características anti-saturación son sin duda significativamente mejores que la ferrita, lo que hace que la aleación nanocristalina sea muy adecuada para las ocasiones con alta corriente y fuerte interferencia.


(2) alta permeabilidad magnética inicial: La permeabilidad magnética inicial de la aleación nanocristalina puede alcanzar 100.000, que es mucho mayor que la de la ferrita. por lo tanto, el inductor de modo común hecho de la aleación nanocristalina tiene una gran impedancia y pérdida de inserción bajo un campo magnético bajo. Tiene un excelente efecto de supresión en la interferencia débil.

Esto es especialmente adecuado para filtros de modo común de interferencia anti-débil que requieren muy poca corriente de fuga. En algunas ocasiones específicas (como el equipo médico), el equipo provoca una fuga de corriente a través de la capacitancia de tierra (como el cuerpo humano), que es fácil de formar interferencias de modo común, y el equipo en sí tiene requisitos extremadamente estrictos al respecto. En este momento, el uso de aleaciones nanocristalinas de alta permeabilidad para hacer inductores de modo común puede ser la mejor opción. Además, la alta permeabilidad magnética de la aleación nanocristalina puede reducir el número de vueltas de la bobina y reducir los parámetros de distribución, como la capacitancia parásita, aumentando así la frecuencia de pico de resonancia en el espectro de pérdida de inserción debido a los parámetros de distribución. Al mismo tiempo, la alta permeabilidad magnética del núcleo de hierro nanocristalino hace que la inductancia de modo común tenga mayor inductancia e impedancia, o reduzca el volumen del núcleo de hierro bajo la premisa de la misma inductancia.


(3) excelente estabilidad de temperatura: La temperatura de curie de la aleación nanocristalina a base de hierro es tan alta como 570oc o más. En el caso de grandes fluctuaciones de temperatura, la tasa de cambio de rendimiento de la aleación nanocristalina es significativamente menor que la de la ferrita, con una excelente estabilidad, y el cambio de rendimiento es casi lineal.

generalmente, en el rango de temperatura de -50oc ---- 130oc, la tasa de cambio de las principales propiedades magnéticas está dentro del 10%. en contraste, la temperatura de curita de la ferrita generalmente es inferior a 250 ° C, la tasa de cambio en las propiedades magnéticas a veces alcanza más del 100%, y no es lineal y es difícil de compensar. La estabilidad de la temperatura de la aleación nanocristalina combinada con sus características únicas de baja pérdida proporciona a los diseñadores de dispositivos condiciones de temperatura relajadas.


(4) características de frecuencia flexible: A través de diferentes procesos de fabricación, el núcleo de hierro nanocristalino puede obtener diferentes características de frecuencia, y con el número apropiado de vueltas de la bobina, se pueden obtener diferentes características de impedancia para cumplir con los requisitos de filtrado de diferentes bandas de onda, y el valor de la impedancia es mucho mayor que la ferrita. Cabe señalar que no se puede esperar que ningún filtro logre la supresión de ruido en todo el rango de frecuencia con un material de núcleo de hierro, pero se deben seleccionar diferentes materiales, tamaños y número de vueltas de núcleo de hierro de acuerdo con la banda de frecuencia de filtro requerida por el filtro . En comparación con la ferrita, las aleaciones nanocristalinas pueden ser más flexibles ajustando el proceso para obtener las características de frecuencia requeridas.

Desde el desarrollo de las aleaciones nanocristalinas a base de hierro a fines de la década de 1980, se ha utilizado ampliamente en la conmutación de transformadores de suministro de energía, transformadores y otros campos. Debido a las ventajas de la alta permeabilidad, la inducción magnética de alta saturación y las características de frecuencia flexibles y ajustables de las aleaciones nanocristalinas, se ha prestado cada vez más atención a campos tales como los filtros de interferencia de modo anti-común.


ya existen núcleos inductores de modo común de aleación nanocristalina a base de hierro que pueden suministrarse en grandes cantidades en el extranjero. Con la profundización de la comprensión de las personas sobre las aleaciones nanocristalinas, se puede esperar que la aplicación doméstica de los inductores de modo común que fabrican sea cada vez más amplia.

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