현대 전력 전자 장치, 모터 구동 장치 및 전자기 시스템에서,
연자성 재료는 결정에 있어 매우 중요한 역할을 합니다. 효율성, 열적 특성, 크기 및 신뢰성.
회로 토폴로지와 제어 전략은 상당한 관심을 받고 있지만,
자기 재료 선택은 종종 과소평가되지만, 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
이 페이지는 다음을 제공합니다. 실용적인 엔지니어링 중심의 개요 연자성 재료
또한 다양한 재료 계열이 실제 설계에 어떻게 적용되는지 설명합니다.
연자성 재료란 무엇인가요?
연자성 재료는 쉽게 자화되고 탈자화되는 재료입니다.
그들의 주요 기능은 다음과 같습니다. 자기 에너지를 유도하고, 집중시키고, 전달하고, 변환합니다.
교류 또는 동적 자기장 하에서.
다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다:
- 변압기 및 인덕터
- 모터 및 발전기
- 전력 변환기 및 PFC 회로
- EMI 억제 및 감지 응용 분야
설계에 영향을 미치는 주요 자기 매개변수
연자성 재료를 평가할 때 엔지니어들은 일반적으로 몇 가지 핵심 매개변수에 집중합니다.
성과에 직접적인 영향을 미치는 요소:
자기 투과율(μ)
투과율은 물질이 얼마나 쉽게 자화되는지를 나타냅니다.
투과율이 높을수록 자기 부품은 동일한 인덕턴스를 얻을 수 있습니다.
코어 용량이 작아 컴팩트한 설계를 지원합니다.
포화 자속 밀도(Bs)
포화 자속 밀도는 물질이 감당할 수 있는 최대 자속을 정의합니다.
B 값이 높은 재료는 고전류 또는 고출력 응용 분야에 더 적합합니다.
컴팩트한 크기가 요구되는 경우.
강제력(Hc)
보자력이 낮다는 것은 해당 물질이 더 쉽게 탈자될 수 있음을 의미합니다.
그 결과 교류 및 고주파 동작에서 히스테리시스 손실이 감소합니다.
핵심 손실
핵심 손실은 주로 히스테리시스 손실과 와전류 손실로 구성됩니다.
빈도가 증가함에 따라 이는 비효율성의 주요 원인이 된다.
따라서 고주파 설계에서는 재료 선택이 특히 중요합니다.
열적 및 장기적 안정성
온도와 시간에 걸쳐 안정적인 자기적 특성을 유지하는 것이 필수적입니다.
산업 및 자동차 환경에서 일관된 성능을 유지하기 위해.
일반적인 연자성 재료 계열 및 응용 분야
실리콘강 및 금속 합금
실리콘강 및 관련 철계 합금은 다음과 같은 특징을 제공합니다. 높은 포화 자속 밀도와 저렴한 비용.
이러한 제품들은 다음과 같은 전력 주파수 응용 분야에서 널리 사용됩니다:
- 전력 변압기
- 산업용 모터
일반적인 동작 주파수 범위는 다음과 같습니다. 50Hz ~ 400Hz.
페라이트 소재(MnZn/NiZn)
페라이트는 세라믹 자성 재료입니다. 매우 높은 전기 저항,
이는 고주파수에서 와전류 손실을 크게 줄여줍니다.
일반적으로 다음과 같은 분야에 적용됩니다.
- 스위칭 모드 전원 공급 장치
- 고주파 변압기 및 인덕터
- EMI 필터 및 RF 부품
NiZn 페라이트는 특히 다음과 같은 용도에 적합합니다. 초고주파 및 EMI 관련 응용 분야.
금속 분말 코어 및 연자성 복합재(SMC)
금속 분말 코어는 절연된 금속 입자를 압축하여 만든 것입니다.
그들의 구조는 다음과 같은 특징을 제공합니다:
- 탁월한 DC 바이어스 성능
- 낮은 고주파 손실
- 등방성 자기 특성으로 복잡한 3D 자기 경로 구현 가능
일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다.
- PFC 인덕터
- 출력 필터 인덕터
- 고주파 변압기
- 특수 모터 설계
비정질 및 나노결정질 합금
비정질 및 나노결정질 합금의 특징 초고투과율 및 극히 낮은 코어 손실.
이러한 선택은 주로 다음과 같은 경우에 이루어집니다.
- 높은 효율성이 매우 중요합니다.
- 컴팩트한 크기가 필요합니다.
- 열적 여유는 제한적입니다.
일반적인 적용 분야는 다음과 같습니다.
- 고주파, 고효율 변압기
- 정밀 센서
- 공통 모드 초크
엔지니어는 어떻게 적합한 연자성 재료를 선택하는가?
모든 경우에 적용되는 “최고의” 연자성 소재는 없습니다.
재료 선택은 주파수, 자속 밀도, DC 바이어스, 효율 및 비용 간의 균형을 고려하여 결정됩니다.
- 고주파수 및 높은 자속 밀도
→ 나노결정 합금 또는 SMC 코어 - 큰 DC 바이어스 전류 또는 복잡한 자기 구조
→ 금속 분말 코어 / SMC - 비용에 민감한 고정 주파수 설계
→ 표준 페라이트 또는 철계 합금 - 초고주파 또는 EMI 억제
→ NiZn 페라이트
이러한 물질 계열들이 함께 하나의 형태를 이룬다. 완전한 연자성 소재 시스템,
전력 주파수부터 고주파수에 이르는 다양한 응용 분야를 포괄합니다.
고출력 설계부터 소신호 설계까지 다양합니다.
초기 소재 선택이 중요한 이유
스위칭 주파수가 계속 상승하고 효율성 요구 사항이 강화됨에 따라,
연자성 소재는 더 이상 일반적인 선택 사항이 아닙니다.
재료 선택 초기 단계에 참여하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
- 핵심 손실 및 열 문제를 줄입니다.
- 비용이 많이 드는 재설계 과정을 피하세요
- 전력 밀도 및 시스템 신뢰성 향상
엔지니어에게 있어 자성 물질을 이해하는 것은 점점 더 중요해지고 있습니다. 설계상의 이점,
단순히 재료 선택의 문제가 아닙니다.
자재 선택에 대한 기술 지원
새로운 설계 또는 기존 설계를 위해 연자성 재료를 평가하고 있다면,
초기 단계에서 기술적인 논의를 진행하면 개발 시간을 크게 단축할 수 있습니다.
당사는 응용 분야에 맞춘 자성 소재 선택을 통해 엔지니어들을 지원합니다.
또한 다양한 소재군에 걸쳐 소싱 솔루션을 제공합니다.
귀하의 신청서에 대해 논의해 봅시다.
