Cách chọn lõi từ cuộn cảm công suất cao phù hợp trong thiết kế nguồn điện chuyển đổi

Lõi bột từ hay lõi bột sắt tốt hơn? Tôi tin rằng đó là câu hỏi phổ biến mà nhiều kỹ sư gặp phải khi thiết kế các giải pháp cung cấp điện ở chế độ chuyển mạch. Việc lựa chọn và so sánh lõi từ, lõi bột, nhôm silic sắt và ferit thường được các kỹ sư thảo luận trong việc lựa chọn lõi từ cho cuộn cảm công suất cao. Có khá nhiều sự lựa chọn về lõi từ cho cuộn cảm công suất cao trên thị trường, bao gồm sắt silicon nhôm (Kool M?), lõi bột sắt, sắt silicon (cán thép silicon), khe ferrite, molypden pomo (MPP), và thông lượng cao. Vậy đặc điểm của chúng là gì phù hợp với loại ứng dụng nào?
So sánh vật liệu lõi từ

Sắt silicon nhôm và ferrite xen kẽ

Nhôm silicon sắt và ferrite xen kẽ là hai vật liệu được sử dụng phổ biến. Về độ bão hòa mềm, ferrite kẽ phải được thiết kế trong vùng an toàn của đường cong đi xuống. Nhôm silicon sắt (Kool M?) được thiết kế trong phạm vi đường cong giảm dần được kiểm soát, có thể mang lại đặc tính chịu lỗi tốt, đặc biệt là ở công suất cao.

Về mặt so sánh từ thông, giả sử điểm thiết kế giảm cụ thể 50% thì từ thông của Kool M? Lớn hơn gấp đôi so với khoảng cách ferrite, có thể giảm 35% kích thước của lõi từ. Trong quá trình thiết kế, kích thước lõi từ có thể giảm từ 30% đến 35%.

Đường cong bão hòa mềm mang lại cho Kool M? Thiết kế có khả năng chịu lỗi, trong khi ferrite xen kẽ thì không.

Khả năng từ tính của ferit thay đổi theo nhiệt độ, trong khi sắt silic nhôm (Kool M?) vẫn tương đối ổn định. Nhiều nhà cung cấp hoặc nhà sản xuất ferrite sẽ cung cấp thông tin về sự khác biệt vật chất của sản phẩm của họ trong các môi trường khác nhau từ 25 độ đến 100 độ. Do các vật liệu, cấu trúc và ferrite xen kẽ của nhôm silicon sắt khác nhau nên những thay đổi sẽ không đáng kể theo nhiệt độ.

Về mặt mất lợi thế, Kool M? Không bị mất cạnh, trong khi ferit xen kẽ bị mất cạnh đáng kể. Phần khe hở của lõi sắt sẽ chịu tổn hao tăng khi nhiệt độ tăng. Nhôm silicon sắt (Kool M?) cũng có những khe hở, nhưng đây là khe hở phân bố đều vì dạng này tốt hơn cho các ứng dụng năng lượng cao.

Về kích thước và khả năng lưu trữ năng lượng, có thể thấy khi so sánh giá trị LI2 giữa sắt silic nhôm (Kool M?) và ferrite kẽm mangan rằng khi kích thước cả 55mm, 60? Được dùng để thử nghiệm sắt silic nhôm?, Sắt silic nhôm (Kool M?) có khả năng tích trữ năng lượng khoảng gấp đôi so với mangan kẽm ferrite xét về kích thước thể tích, như thể hiện trong Bảng 1.

Khi mức lưu trữ năng lượng giống nhau và giá trị LI2 giống nhau, khối lượng sắt silicon nhôm (Kool M?) giảm đi rất nhiều, điều này giúp giảm kích thước thiết kế cho các nhà thiết kế một cách hiệu quả. Như thể hiện trong Bảng 2.

Gap ferrite cũng có nhiều ưu điểm, liệu nó có khả năng thấm từ hiệu quả cao không? Eff, ferrite có thể trên 500, trong khi sắt silic nhôm (Kool M?) hiện đang bị giới hạn bởi? Hiệu quả=125. Gap ferrite phù hợp hơn với một số thiết kế năng lượng thấp