Qu'est-ce que les noyaux nanocristallins amorphes ? Comment les utiliser ?

Les noyaux amorphes sont un nouveau matériau qui devient de plus en plus populaire en raison de leurs performances supérieures par rapport aux noyaux traditionnels en ferrite et Supermalloy. Ils ont une température de Curie plus élevée, une plage de températures de travail plus large et une excellente stabilité thermique. Ils ont également une densité de flux magnétique à saturation plus élevée, ce qui entraîne des pertes plus faibles et une perméabilité plus élevée que les matériaux en ferrite ou Supermalloy.

Utiliser du métal amorphe pour applications en électronique de puissance permet des économies de taille, de poids et de coûts. Le métal amorphe est un matériau magnétique doux qui peut prendre n'importe quelle forme et constitue un remplacement efficace des matériaux de ferrite et de supermalloy de nickel dans de nombreuses applications.

Par exemple, un noyau amorphe enroulé en ruban peut atteindre des réductions de pertes à vide allant jusqu'à 30 % par rapport à l'acier au silicium et peut offrir une capacité de surcharge améliorée en produisant moins de chaleur que d'autres matériaux. Ils conviennent également pour booster les inducteurs où le flux frangeant est un problème.

Ces noyaux amorphes enroulés en ruban peuvent être conçus avec moins d'espaces, ce qui leur permet d'atteindre des perméabilités inférieures à 245 % et ils sont stables sur une large plage de températures, réduisant ainsi les problèmes de CEM. Le matériau amorphe est également capable de produire moins de bruit que les noyaux conventionnels en poudre de fer et en ferrite.

Inductance de mode commun (CMC) avec métal amorphe nanocristallin

Ceux-ci sont fabriqués à partir d’un ruban de métal amorphe pressé en forme toroïdale. Cela permet au concepteur de réduire la taille et la perte de puissance par rapport aux solutions conventionnelles tout en conservant les performances requises pour les inductances boost PFC haute fréquence.

Le métal amorphe a une plage de températures de fonctionnement beaucoup plus large que la ferrite, ce qui le rend idéal pour les alimentations à découpage et autres systèmes électroniques nécessitant une haute fréquence. Ils sont également plus compacts que la ferrite et peuvent gérer des courants plus importants sans perte de performances à haute température.

Ils sont produits à l'aide d'un processus de recuit hautement contrôlé qui génère une microstructure nanocristalline avec une granulométrie de 10 nm. Cela améliore les caractéristiques amorphes typiques, offrant 1/5ème de la perte de noyau du métal amorphe à base de Fe et peut être configuré avec une variété de boucles d'hystérésis BH.

Par exemple, l'équerrage de ces boucles d'hystérésis peut être ajusté pour contrôler les propriétés magnétiques « forme de courbe B-H ». Cela permet des conceptions adaptées à des applications spécifiques.

Pendant le recuit, la température du four de recuit peut être contrôlée pour créer la courbe B-H optimale et produire un matériau présentant une combinaison exceptionnelle de densité de flux magnétique saturante, de perméabilité élevée et de faible magnétostriction. Il en résulte un noyau très robuste et hautes performances qui peut être utilisé pour une large gamme d'applications, notamment : inductances de sortie CC ; Mode différentiel dans les starters ; Inductances de sortie SMPS ; et starters PFC Boost.

Le noyau amorphe peut être enroulé sous des formes toroïdales et peut être configuré pour obtenir des espaces plus petits que les ferrites à noyau E, réduisant ainsi les problèmes de flux frangeant et de champ parasite. Ils conviennent également aux inducteurs élévateurs et peuvent être configurés avec une variété de tailles d'espace pour s'adapter à l'application.