ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Materiali magnetici e circuiti magnetici per alimentatori switching. Dati di riferimento Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / materiali di riferimento Molto spesso, i nuclei magnetici in ferrite 1000NM-2000NM vengono utilizzati in induttanze e trasformatori di radioamatori e alimentatori switching industriali ad alta frequenza. Tuttavia, in senso stretto, il loro utilizzo negli alimentatori non è sempre corretto, poiché queste ferriti sono progettate per funzionare in campi magnetici deboli (nelle bobine di spira, nei trasformatori di adattamento, ecc.). Le caratteristiche energetiche dei trasformatori e delle induttanze di rete possono essere notevolmente migliorate utilizzando nuclei magnetici in ferrite di qualità come 2500NMC1, 2500NMC2, 3000HMC, 3000NMC1. Queste ferriti di manganese-zinco (M) a bassa frequenza (H) con permeabilità relativa rispettivamente di 2500 e 3000, sono progettate per funzionare in campi elevati (C). Le ferriti di questo gruppo sono progettate specificamente per dispositivi elettronici ad alta potenza e sono in grado di funzionare normalmente a temperature fino a 125...150°C. Di seguito sono riportate le principali caratteristiche comparative di alcune comuni ferriti progettate per operare in forti campi magnetici. specifiche tecniche:
Queste ferriti hanno caratteristiche abbastanza simili, e le perdite di volume specifico non solo non aumentano con l'aumentare della temperatura, come con molti altri materiali simili, ma addirittura diminuiscono. Questa circostanza, unita al fatto che il punto di Curie delle ferriti della classe in esame è molto elevato, permette di classificarle come termostabili. Riso. La Figura 1 illustra la dipendenza dalla temperatura delle perdite magnetiche volumetriche specifiche di due ferriti: 2500NMS2 e 2000NM1. Si può vedere che a temperature normali i materiali non sono praticamente inferiori tra loro, e già a 100°C, il che è abbastanza realistico per un trasformatore o un induttore che funziona in una fonte di alimentazione, le perdite nella ferrite 2000NM1 sono quasi 2,5 volte maggiori che a 2500NM2. Nella fig. La Figura 2 mostra le dipendenze tipiche delle perdite magnetiche specifiche in funzione dell'ampiezza dell'induzione del campo magnetico a due valori di temperatura. È noto che le perdite in un circuito magnetico sono proporzionali al quadrato dell'ampiezza dell'induzione. Le ferriti del gruppo in esame, come mostrano i grafici, superano significativamente quelle tradizionali, come 2000NM1, in termini di induzione massima consentita, soprattutto a temperature elevate. Le dipendenze tipiche dell'induzione magnetica B e della permeabilità magnetica relativa μ dall'intensità H del campo esterno applicato a temperatura normale per gli stessi due materiali sono presentate in Fig. 3. L'analisi congiunta di questo e dei dati precedenti ci consente di concludere che. che le ferriti ad “alto campo” consentono il normale funzionamento del circuito magnetico con un'ampiezza di induzione maggiore del 30% rispetto a quella delle ferriti convenzionali in tutto l'intervallo di temperature di esercizio. All'aumentare della temperatura del circuito magnetico, l'ampiezza di induzione ammissibile diminuisce, rimanendo tuttavia significativamente maggiore di quella delle ferriti come 2000NM1. Ciò è confermato dai grafici in Fig. 4, preso per ferrite 2500NMC1 a due condizioni di temperatura. La gamma di tipi di nuclei magnetici realizzati in ferriti per campi elevati è piuttosto ampia (Tabella 1). L'industria produce da molto tempo la maggior parte delle dimensioni standard; sono elencate e descritte in dettaglio nel libro di consultazione di Sidorov I.N., Khristinin A.A., Skornyakov S.V. "Nuclei e nuclei magnetici di piccole dimensioni" - M .: Radio e comunicazioni. 1989. L'eccezione sono i nuclei magnetici HF relativamente nuovi. conveniente per l'uso negli alimentatori a commutazione. Il nucleo magnetico KB è costituito da due parti identiche (Fig. 5; è mostrata una parte), tenute insieme in un unico insieme da speciali tiranti a molla. Dopo l'assemblaggio, all'interno del circuito magnetico viene formato uno spazio a forma di anello per accogliere la bobina. Le principali dimensioni dei nuclei magnetici dell'intera serie prodotta, realizzati con le ferriti in esame, sono riassunte nella Tabella. 2. Il nucleo magnetico KV14-5, a differenza degli altri, presenta un foro centrale passante del diametro di 5 mm (dl). La denominazione completa di un nucleo magnetico in ferrite inizia sempre con la lettera M. Segue la marca della ferrite e, separati da trattini, il numero di versione, il coefficiente di induttanza e il tipo di nucleo magnetico. Esempio: M2500NMS1-15-250-KV8. Il coefficiente di induttanza è l'induttanza in nanohenry di una spira posta in questo circuito magnetico. Conoscendo questo parametro, è facile calcolare l'induttanza della futura bobina se si conosce il numero delle sue spire. I nuclei magnetici senza traferro non magnetico hanno un coefficiente di induttanza superiore a 1000, tuttavia, poiché la diffusione di questo parametro è molto ampia, spesso non è indicata. L'introduzione di un traferro riduce drasticamente il coefficiente di induttanza, ma si riduce anche la tolleranza per il valore di questo parametro (vedi Tabella 3; b/c - circuito magnetico senza traferro). Tipicamente, uno spazio di una o l'altra dimensione viene formato presso il produttore del nucleo magnetico utilizzando attrezzature speciali. Il traferro si ottiene molando la sporgenza centrale su una o entrambe le parti del circuito magnetico. In condizioni amatoriali, uno spazio vuoto in un nucleo magnetico senza gioco può essere formato solo installando una guarnizione anulare in materiale solido non magnetico (getinax, textolite, fibra di vetro, ecc.). Nel determinare lo spessore della guarnizione, procediamo dalla regola: metà del suo spessore è uguale allo spazio specificato o calcolato meno lo spazio di fabbrica (se presente) del circuito magnetico esistente. Le caratteristiche dei nuclei magnetici della serie KV, realizzati in ferrite 2500NMS1, necessari per il calcolo delle unità di avvolgimento degli alimentatori switching, sono riassunte nella Tabella. 3. In conclusione, va detto che il lavoro per migliorare i nuclei magnetici e creare nuove tipologie di prodotti continua. COSÌ. Su richiesta del cliente vengono prodotti nuclei magnetici di altezza ridotta, sono stati sviluppati telai per bobine ed è stata avviata la loro produzione in serie. Autore: A.Mironov, Lyubertsy, Regione di Mosca Vedi altri articoli sezione materiali di riferimento. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
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