効率的な変圧器用の 1K107 ナノ結晶合金リングコア

 

ナノ結晶コア損失は、主に渦電流とヒステリシスが原因で、周波数とともに増加します。ナノ結晶材料は、低周波数ではコア損失が非常に低いですが、周波数が上昇するにつれて、特に 100 kHz を超えると損失成分が増加します。この関係はパワー エレクトロニクス アプリケーションにとって重要な設計上の考慮事項であり、メーカーは性能を向上させるために特殊な高周波 (HF) グレードのナノ結晶コアを開発しました。-

 

 

 

 

ナノ結晶コア損失と周波数に影響を与える要因

 

渦電流損失:

これらは高周波で最も重要な損失成分であり、周波数の二乗に比例します。ナノ結晶材料は、低周波数での渦電流を最小限に抑える非常に細かい粒子構造を持っていますが、周波数が増加すると渦電流が支配的になります。

 

ヒステリシス損失:

これらの損失は周波数と磁束密度にも依存し、総鉄損に寄与します。

 

超過損失:

これらは、材料の固有の微細構造から生じるコア損失の成分であり、周波数にも影響されます。

 

材料特性:

ナノ結晶材料自体の導電率は重要な役割を果たします。導電率が高くなると高周波での渦電流損失が大きくなるからです。

 

コア設計:

コアの厚さや絶縁体などの物理構造は、高周波損失にどれだけ耐えられるかに影響します。{0}}

 

 

さまざまな周波数でのナノ結晶合金コアのパフォーマンス

 

低〜中周波数 (10〜100 kHz):

ナノ結晶コアは、この範囲の磁性材料の中で最も低いコア損失を備えた優れた性能を示し、パワーコンバータなどのアプリケーションに優れた効率を提供します。

 

高周波 (100 kHz 以上):

渦電流損失は指数関数的に増加し、総鉄損が急速に増加します。場合によっては、ナノ結晶コアは、この非常に高い周波数範囲で特殊なフェライト材料よりも損失が大きくなる可能性があります。-。

 

 

ナノ結晶合金リングコアの設計への影響

 

高頻度グレード:-

高周波の影響を軽減するために、メーカーは、目標動作範囲でコア損失が低い特殊な高周波（HF）ナノ結晶材料を提供しています。{0}

 

パフォーマンス要因:

変圧器の材料の選択には、特定の電力損失における AC 磁束密度と周波数の積である「性能係数」を使用することがよくあります。

 

熱管理:

高周波でのコア損失の増加により、より多くの熱が発生するため、効率の低下につながる可能性があり、設計全体で慎重な熱管理が必要になります。

 

ナノ結晶トロイダルコア仕様

磁心サイズ(mm)			保護ボックスサイズ(mm)			有効断面積-Ae(mm2)		磁路長Ie(mm)		最大DC 過電流クラス (A)
ID	OD	ht	ID	外径	HT
14	19	6.5	12	22	8	11.86		51.81		20
14	20	10	12	22.3	11.4	29.68		52.29		40
16	21	10	15	24	12.3	24.85		57.41		60
16	23	8	15	24	9.7	20.44		61.23		60
16	23	10	15	24	12.3	34.62		59.92		60
17	22	10	15.3	24.4	12.3	24.86		60.59		60
17	21	8	15.3	24	9.7	25.56		60.67		60
17	23	8	15.3	24.4	9.7	26.89		61.34		60
18	23	10	16.4	24.4	12.3	29.78		60.38		70
18	24	9	16.4	25	11.2	34.78		60.89		70
18	25	10	16.4	25.9	12.3	37.97		64.56		70
19	24	9	17.3	25	11.2	40.39		65.32		80
19	25	10	17.3	26	12.3	39.42		62.31		80
19	26	10	17.3	27.3	12.3	48.32		69.56		80
20	25	10	18.5	26.3	12.3	39.29		70.32		90
20	28	10	18.5	29	12.3	45.76		73.88		90
20	32	10	18.5	32.3	12.3	58.91		78.75		90
21	29	10	18.2	31.3	12.3	39.65		77.19		100
21	26	8	18.3	27.4	9.7	46.54		78.32		100
21	28	10	18.3	30	12.3	50.39		77.45		100
22	28	10	20.5	30	12.3	49.32		79.89		120
22	32	10	20.5	33.4	12.3	43.58		73.43		120
23	32	10	21.3	33.4	12.3	44.56		74.56		120