Noyaux magnétiques amorphes et nanocristallins

Les noyaux amorphes et nanocristallins font partie des matériaux les plus innovants disponibles pour les noyaux à faible-perte et haute-perméabilité. Bien qu'ils diffèrent par leur structure et leurs caractéristiques de performance, ils exploitent tous deux des alliages de verre métallique - pour améliorer les performances électriques par rapport aux noyaux de ferrite standard ainsi qu'aux alliages d'acier au silicium.

Noyaux amorphes

Les noyaux amorphes tirent leur nom de leur structure atomique aléatoire, qui diffère de la structure cristalline ordonnée typique des noyaux métalliques ou nanocristallins. L'arrangement non structuré des atomes augmente la résistivité par rapport aux alliages cristallins, améliorant ainsi la réponse en fréquence et l'efficacité, et permettant des pertes extrêmement faibles à des fréquences plus élevées.

Noyaux nanocristallins

La structure atomique cristalline d'un noyau nanocristallin crée des propriétés magnétiques supérieures, notamment une saturation élevée et une perméabilité très élevée sur une large gamme de fréquences. Les alliages nanocristallins présentent également de faibles pertes AC et un rendement élevé, même à haute température. Les noyaux nanocristallins peuvent également être recuits sous des champs magnétiques pour aligner les domaines magnétiques et fournir des propriétés magnétiques supérieures.

Les noyaux amorphes et nanocristallins sont utiles dans les applications électroniques de diverses industries. Les secteurs qui profitent des noyaux enroulés en ruban comprennent :

• Aérospatial
• Automobile
• Militaire
• Médical
• Stockage et production d'énergie
• Pétrole et pétrochimie
• Télécommunications
• Les matériaux innovants enroulés en ruban aident les clients de ces secteurs à optimiser les performances magnétiques dans des applications variées et exigeantes.

Applications industrielles de base amorphes

Les noyaux magnétiques amorphes permettent aux équipementiers de réduire la taille des composants et le poids tout en améliorant les performances électriques. Ces avantages font des noyaux amorphes un excellent choix pour les applications à haute fréquence-telles que les onduleurs, les variateurs de vitesse et les alimentations à découpage-et sans interruption (SMPS et UPS). Les applications supplémentaires incluent :

• Transformateurs AC et DC
• Inducteurs
• Selfs de mode commun et de mode différentiel
• Amplificateurs magnétiques

Applications industrielles de base nanocristallines

Les applications des noyaux nanocristallins ressemblent beaucoup à celles des noyaux amorphes. Le choix entre un matériau amorphe et nanocristallin pour une application donnée dépend des contraintes environnementales et industrielles spécifiques. La perméabilité élevée, la faible perte de puissance et la saturation élevée des noyaux nanocristallins améliorent les performances dans :

• SMPS et UPS
• Onduleurs
• Filtres CEM
• Convertisseurs de fréquence
• Transformateurs AC et DC
• Inducteurs
• Selfs de mode commun et de mode différentiel
• Amplificateurs magnétiques

Avantages des noyaux amorphes

Les avantages des noyaux amorphes résident dans leur structure atomique aléatoire, dépourvue du type d’anomalies structurelles susceptibles d’interférer avec les performances magnétiques. Les principaux avantages des matériaux amorphes comprennent :

Réduction des pertes à vide-de charge. Un noyau enroulé en ruban fabriqué à partir d'un matériau amorphe peut atteindre des réductions de perte de charge sans-jusqu'à 30 % par rapport à l'acier au silicium. Ces améliorations de performances proviennent de la structure des grains aléatoires et de la perméabilité élevée, qui servent à réduire à la fois la perte par hystérésis et la perte par courants de Foucault.

Capacité de surcharge améliorée. En raison de pertes réduites, les noyaux amorphes enroulés en ruban génèrent moins de chaleur que les matériaux conventionnels. Non seulement cela réduit l’usure de l’isolation, mais cela améliore également la capacité de surcharge.

Efficacité accrue. Un autre avantage de la réduction des pertes à vide-est une répartition plus favorable de l'efficacité. Les améliorations significatives de l'efficacité des noyaux amorphes aident les utilisateurs à réduire les pertes d'énergie et à diminuer les coûts d'exploitation sur le long terme.

Impact environnemental limité. Une efficacité accrue s’accompagne d’une réduction des émissions de CO2 et de SO2. En conséquence, les noyaux amorphes sont souvent plus respectueux de l’environnement que les alternatives conventionnelles.

Avantages des noyaux nanocristallins

Haute induction magnétique.Comme les matériaux amorphes, les alliages nanocristallins ont une perméabilité plus élevée que tout autre matériau magnétique. Leur induction impressionnante améliore non seulement les performances, mais permet également de réduire la taille des composants.

Haute saturation.Les noyaux nanocristallins ont une force d'induction magnétique à saturation élevée pour gérer les applications à courant élevé-avec de fortes interférences.

Flexibilité.Le processus de production nanocristallin est extrêmement flexible, permettant aux fabricants d'obtenir des caractéristiques de fréquence, d'impédance et de filtrage variées.

Stabilité de la température.Les alliages nanocristallins présentent une excellente stabilité lorsqu'ils sont exposés à des fluctuations de température, avec un changement de performances presque-linéaire. Comparé à un noyau de ferrite, un noyau nanocristallin a une température de Curie nettement plus élevée et un taux de changement plus lent et plus prévisible, ce qui fait du nanocristallin un meilleur choix pour les applications nécessitant des exigences thermiques importantes.