بررسی مزایای سلف های نانوکریستالی آمورف

سدهای نانوکریستالی آمورف

در زمینه های الکترونیکی که به سرعت در حال توسعه است ، سلف ، به عنوان اجزای مهم منفعل در مدارها ، مستقیماً بر راندمان تبدیل قدرت ، یکپارچگی سیگنال و کوچک سازی دستگاه تأثیر می گذارد. سدهای سنتی با چالش هایی از قبیل تلفات هسته بالا ، چگالی شار مغناطیسی کم اشباع و اندازه حجیم در کاربردهای با فرکانس بالا روبرو هستند. با این حال ، ظهور سدهای نانوکریستالی آمورف یک راه حل انقلابی برای این مشکلات ارائه می دهد ، که دوره جدیدی را برای لوازم الکترونیکی با فرکانس بالا و برنامه های RF ارائه می دهد.

مواد آمورف و نانوکریستالی چیست؟
مواد آمورف: این مواد دارای یک ترتیب اتمی نامنظم هستند که فاقد ترتیب دوربرد ، مشابه مایع است. هنگامی که فلز مذاب به سرعت خنک می شود ، اتمها وقت ندارند که یک ساختار کریستالی تشکیل دهند و به حالت آمورف تحکیم دهند. آلیاژهای آمورف متداول مانند Fe-Si-B ، Co-Fe-Si-B و غیره با مقاومت بالا ، سرپرستی کم ، تلفات هسته کم و القاء مغناطیسی اشباع بالا مشخص می شوند.
مواد نانوکریستالی: مواد نانوکریستالی با عملیات حرارتی (تبلور) یک پیش ساز آمورف تشکیل می شوند و در نتیجه تشکیل دانه های کریستالی به اندازه نانو (به طور معمول کمتر از 100 نانومتر) ایجاد می شود. این دانه های نانوکریستالی توسط یک فاز آمورف نازک از هم جدا می شوند. این ریزساختار منحصر به فرد ، خواص مغناطیسی نرم و عالی را به مواد منتقل می کند ، مانند نفوذپذیری بسیار بالا ، تلفات هسته کم و پاسخ فرکانس خوب. یک ماده نانوکریستالی معمولی ، سری Finemet از آلیاژهای مبتنی بر Fe-Si-B-Nb-Cu است.

مزایای سلف نانوکریستالی آمورف
استفاده از مواد آمورف و نانوکریستالی در سلف چندین مزیت قابل توجه به همراه دارد:
ضررهای بسیار کم هسته: این یکی از برجسته ترین مزایای مواد نانوکریستالی آمورف است. مقاومت بالا و ساختار دانه ریز آنها به طور موثری تلفات جریان ادی را سرکوب می کند ، و فشار بسیار کم آنها باعث کاهش تلفات هیسترزیس می شود. این امر به سلف ها اجازه می دهد تا هنگام کار در فرکانس های زیاد ، راندمان بالاتر و تولید حرارت کمتری را حفظ کنند.
چگالی شار مغناطیسی بالا اشباع بالا: مواد آمورف و نانوکریستالی به طور کلی دارای چگالی شار مغناطیسی اشباع بالا هستند ، به این معنی که سجده ها هنگام حمل جریانهای بزرگ کمتر در معرض اشباع هستند و از این طریق یک مقدار القاء پایدار مناسب برای کاربردهای با قدرت بالا را حفظ می کنند.
پاسخ فرکانس عالی: با توجه به خصوصیات از دست دادن بسیار کم آنها ، سلف های نانوکریستالی آمورف می توانند در فرکانس های بالاتر مانند MHz یا حتی محدوده GHz کار کنند. این برای برنامه هایی مانند ارتباطات 5G ، منبع تغذیه با فرکانس بالا و ماژول های RF بسیار مهم است.
نفوذپذیری بالا: به ویژه برای مواد نانوکریستالی ، نفوذپذیری آنها می تواند به صدها هزار یا حتی میلیون ها نفر برسد. این امر باعث می شود تا اندازه قابل توجهی از سلف برای همان مقدار القاء ، باعث می شود مینیاتور سازی بالا امکان پذیر باشد.
پایداری دمای خوب: خصوصیات مغناطیسی مواد نانوکریستالی آمورف نسبت به تغییرات دما حساسیت کمتری دارند و از عملکرد سلف پایدار در دمای مختلف عملیاتی اطمینان می دهند.

مناطق کاربردی
عملکرد عالی سلف های نانوکریستالی آمورف به آنها امکان کاربرد گسترده ای را در زمینه های فناوری پیشرفته می دهد:
منبع تغذیه سوئیچینگ با فرکانس بالا: در مراکز داده ، سرورها ، وسایل نقلیه برقی و الکترونیک مصرفی ، این روند به سمت منبع تغذیه کوچکتر و کارآمدتر است. سلف های نانوکریستالی آمورف می توانند به طور قابل توجهی راندمان تبدیل قدرت را بهبود بخشیده و اندازه را کاهش دهند.
تجهیزات ارتباطی 5G: ایستگاه های پایه 5G و دستگاه های ترمینال تقاضای بسیار بالایی در مورد عملکرد اجزای RF دارند. سلف های نانوکریستالی آمورف می توانند ضررهای کمتری و پهنای باند گسترده تری داشته باشند و از انتقال داده های پر سرعت پشتیبانی می کنند.
وسایل نقلیه انرژی جدید: در شارژرهای روی صفحه ، مبدل های DC-DC و درایورهای موتور ، سدهای نانوکریستالی آمورف می توانند چگالی و قابلیت اطمینان قدرت را افزایش دهند.
الکترونیک پزشکی: در دستگاه های پزشکی قابل حمل و دستگاه های قابل کاشت ، الزامات مینیاتوریزاسیون و مصرف کم مصرف باعث می شود سدهای نانوکریستالی آمورف انتخاب ایده آل باشد.
فیلتر EMI/EMC: نفوذپذیری بالای آنها و ویژگی های کم از بین رفتن آنها را برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی و بهبود سازگاری الکترومغناطیسی بسیار مناسب می کند. $ $