O FIRMIE

SKLEP INTERNETOWY

KATEGORIE PRODUKTÓW

Artykuły techniczne

« lista atykułów »

ArtykułFerroxcube - rzecz o nowych materiałach ferrytowych

Firma Ferroxcube wprowadziła w ostatnim czasie kilka nowych materiałów ferrytowych, mających sprostać wyzwaniom stawianym przez aplikacje z mocno rozwijających się rynków: nowoczesnego oświetlenia, zielonych energii i samochodowego (w tym samochodów elektrycznych). W nowych obszarach stawiane są coraz wyższe wymagania dotyczące sprawności energetycznej. Stąd miejsce dla nowoczesnych materiałów ferrytowych.

Optymalizacja temperaturowa

Każdy użytkownik elektronicznych gadżetów ma do czynienia z urządzeniami do przetwarzania energii elektrycznej. Można śmiało założyć że obecnie najliczniejszą grupą tego typu urządzeń są ładowarki do urządzeń mobilnych. Ładowarka to urządzenie proste i łatwe w projektowaniu, bo pracuje w powtarzalnych warunkach (zwykle w temperaturze pokojowej i często z nominalnym lub zerowym obciążeniem). Konstruktor może zatem przewidzieć temperaturę pracy ładowarki i dobrać odpowiedni do niej materiał rdzenia transformatora impulsowego. Dostępne od lat ferryty miękkie z grupy 3C90, jak 3C91, 3C94/3C96 i 3C93 mają swoją "ulubioną" temperaturę – odpowiednio 60, 100 i 140'C, w której straty własne rdzenia są najmniejsze. To ważne, bo w optymalnej temperaturze straty mogą być dwu- a nawet trzykrotnie niższe, niż dla temperatur odległych od optimum, a zakres optymalnych temperatur nie jest bardzo szeroki. Konstruktor-perfekcjonista na pewno dobierze właściwy materiał do ładowarki.

Większy kłopot jest ze sprzętem pracującym w zmiennych warunkach atmosferycznych a często w bardzo wysokich temperaturach, np. w diodowych lampach ulicznych, systemach ogniw słonecznych, w elektronice samochodowej. Wyzwaniem jest rozciągnięcie zakresu optymalnych temperatur, aby sprzęt zachował wymaganą sprawność energetyczną w każdych warunkach. Z pomocą przychodzi Ferroxcube z nowymi „wszechtemperaturowymi” materiałami 3C95 i 3C97, dla których temperatura pracy ma daleko mniejsze znaczenie.

Materiał 3C95 zachowuje niskie straty własne w zakresie temperatur 0-140'C ale lepiej zachowuje się w niższych temperaturach, gdzie dorównuje lub przebija parametry materiałów starszej generacji, nawet w okolicy ich optimum.

Materiał 3C97 lepiej zachowuje w wysokich temperaturach i może pracować do 160'C. W wysokich temperaturach przebija poziomem strat własnych nawet 3C95.

Materiał 3C98 to z kolei poprawiony materiał 3C96, dotychczas najlepszy z optymalizowanych na 100'C materiałów. Jego straty własne w okolicy optymalnej temperatury są mniejsze o kilkanaście % w porównaniu do 3C96. Jednocześnie znacznie poprawiło się zachowanie w niższych temperaturach. W efekcie 3C98 jest niemal „wszechtemperaturowy” ale za to z rekordowo niskimi stratami dla 100'C.

Gęstość mocy...

...A właściwie, w przypadku materiałów stosowanych do redukcji zakłóceń (EMI) „gęstość filtracji”. 3E10 i 3E12 to nowe materiały to zastosowań w transformatorach szerokopasmowych, filtracji sygnałów i tłumieniu zakłóceń o przenikalności względnej odpowiednio 10000 i 12000. Materiały o takich parametrach są oferowane od dawna (3E5 i 3E6) ale w przypadku 3E10 i 3E12 mamy do czynienia z ciaśniejszą tolerancją parametru (20%), szerszym pasmem częstotliwości i wyższą o 20% (a w wysokich temperaturach nawet 30%) indukcją nasycenia, a to daje nowe możliwości:

  • zachowując indukcyjność i ilość zwojów, można zredukować rozmiar dławika i rezystancję uzwojenia,
  • zachowując rozmiar, można zredukować ilość zwojów i w efekcie zmniejszyć rezystancję i koszt uzwojenia.

Wyższa przenikalność magnetyczna to również silniejsze sprzężenie uzwojeń transformatora a więc i mniejsze straty.

Na rysunku przedstawiono porównanie impedancji dławika o wymiarach FI=25mm,fi=15mm, szer=10mm z materiału 3E6 i 3E10. Pomimo nominalnie niższej przenikalności (10k wobec 12k), materiał 3E10 góruje impedancją w paśmie powyżej 300kHz.

« lista atykułów »