非晶纳米晶磁芯,非晶铁基纳米晶铁芯
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来自:临沂高新区正上电子科技有限公司 发布日期:2013/9/22 浏览统计:1601

  

高频逆变电源的工作频率在20kHz~50 kHz,作为电源心脏的主变压器,传统的铁芯材料铁氧体虽高频损耗较低,但其低频段(100kHz以下)的磁特性不太好,又因其饱和磁感应值(Bs)较低,铁芯的体积和重量仍较大,此外,铁氧体的居里温度较低,热稳定性差,温度稍高即导致Bs值降低,易饱和,工作状态不稳定,不适合于高频大功率下使用。纳米晶材料,具有优良的综合磁性能,特别是应用在高频大功率逆变电源上,作为逆变变压器的铁芯已是独占鳌头。
一、纳米晶的优点
  纳米晶材料同时具备了硅钢、坡莫合金、铁氧体的优点。即:
  高磁感:饱和磁感Bs=1.2T,是坡莫合金的一倍,铁氧体的2.5倍。铁芯功率密度大,可以达到15 kW~20kW/kg。
  高磁导率:静态初始导磁率μ0可高达12万~14万,与坡莫合金相当。用于功率变压器铁芯的磁导率是铁氧体的10多倍,大大降低了激磁功率,提高了变压器的效率。
  低损耗:在20kHz~50kHz频率范围是铁氧体1/2~1/5,降低铁芯温升。
  居里温度高:纳米晶材料的居里温度达570℃,铁氧体的居里温度仅180℃~200℃。
  由于以上的优点,纳米晶制造的变压器应用在逆变电源上,对电源可靠性提高起了很大作用:
  损耗小,变压器温升低,大量用户的长期实际使用证明,纳米晶变压器的温升远远低于IGBT管子的温升。
  铁芯磁导率高,降低了激磁功率,减小了铜损,提高了变压器的效率。变压器的初级电感大,减小了电流在开关时对IGBT管子的冲击。
  工作磁感高,功率密度大,可达到15Kw/kg。减小了铁芯的体积。特别是大功率逆变电源,体积减小使得在机箱内空间增大,有利于IGBT管子的散热。
  变压器的过载能力强,由于工作磁感选择在饱和磁感的40%左右,当过载发生时,仅由于磁感增高产生发热,而不会因铁芯饱和而损坏IGBT管子。
  纳米晶材料的居里温度高,假设温度达到100℃以上时,铁氧体变压器已经不能工作,纳米晶变压器完全可以正常工作。
  纳米晶的这些优点,被越来越多的电源生产厂家认识并采用,国内一批生产厂,已经采用纳米晶铁芯,并应用多年。越来越多的厂家开始使用或试用。目前已经广泛应用在逆变焊机、通信电源、电镀电解电源、感应加热电源、充电电源等领域,今后几年还会有更大幅度的增加。
   非晶、纳米晶软磁材料由于它的优异特性,在不同的应用中,弥补了硅钢和铁氧体材料的不足,使各类电子产品提高到一个新水平、提高了效率、取得了明显的节能效果。新材料显示了朝气蓬勃的生命力。
  现在,越来越多的人认识了非晶、纳米晶材料,除了变压器以外,非晶、纳米晶材料还可以作为互感器、电抗器、传感器、滤波器等器件的铁芯材料,应用范围还涉及到我们的日常生活中的家用电器、智能电表、直流变频空调、漏电保护开关等,电力系统的输变电测量、配电、遥测传感等,铁路系统的机车空调、电力机车的逆变电源、铁路信号传感等,还应用在航天、航空、航海等多项军工和国家高科技项目中,被定型采用。

 

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