ما هي وظيفة النواة الحديدية داخل محول التردد المنخفض؟

1. بناء الدائرة المغناطيسية وإجراء تدفق مغناطيسي

النواة الحديدية هي الناقل الرئيسي للدائرة المغناطيسية في محول التردد المنخفض ، وهو مسؤول عن تركيز وتوجيه المجال المغناطيسي لتشكيل حلقة تدفق مغناطيسي مغلق.

(1) توصيل التدفق المغناطيسي
يجري قلب الحديد بكفاءة الخطوط المغناطيسية للقوة الناتجة عن اللف من خلال مواد نفاذية مغناطيسية عالية ، ويعزز قوة المجال المغناطيسي ، وبالتالي يحسن كفاءة انتقال الطاقة.

(2) تقليل التسرب المغناطيسي
يمكن للتصميم الهيكلي للنواة الحديدية (مثل الحلقة وشكل C) تقليل فجوة الهواء في الدائرة المغناطيسية ويقلل من التسرب المغناطيسي. على سبيل المثال ، لا يحتوي قلب الحديد الدائري على فجوة هواء ، وتسرب مغناطيسي منخفض للغاية ، وضوضاء كهربائية منخفضة ، وهو مناسب للسيناريوهات عالية الدقة.

2. الحد من فقدان الطاقة
تؤثر مادة وعملية النواة الحديدية بشكل مباشر على كفاءة وارتفاع درجة الحرارة للمحول:

(1) تقليل الخسارة الحالية الدوامة
تمنع صفائح الصلب السيليكون مسار تيار الدوامة من خلال عملية التصفيح لطبقة عزل السطح ، وبالتالي تقليل فقدان التيار الدوامة. على سبيل المثال ، يمكن أن يزيد من الجرح من الحديد الدائري مع شريط الصلب السيليكون الملموس على البرد من تحسين الدائرة المغناطيسية ويقلل من تيار الدوامة الجانبية.

(2) قمع فقدان التباطؤ
حلقة التباطؤ من صفائح الفولاذ السيليكون عالية النفاذية أضيق ، وفقدان الطاقة أثناء المغنطة وتزويد المغناطيسية أصغر.

(3) تحسين تبديد الحرارة
يمكن أن يؤدي التصميم الهيكلي للنواة (مثل تخطيط بالارتداد الحراري) إلى الموصلية الحرارية للمادة إلى تحسين كفاءة تبديد الحرارة ويمنع تدهور الأداء أو تقصير العمر بسبب ارتفاع درجة الحرارة.

3. دعم التركيب الميكانيكي والاستقرار

النواة ليست فقط جوهر الدائرة المغناطيسية ، ولكن أيضًا الهيكل العظمي المادي للمحول:

(1) الدعم الميكانيكي
يوفر Core دعمًا صارمًا للملف المتعرج لضمان استقرار الملف تحت عمل القوة الكهرومغناطيسية. على سبيل المثال ، يمكن للهيكل الرقائقي لورقة الصلب السيليكون المغلفة تعزيز القوة الميكانيكية ومنع التشوه.

(2) صدمة مضادة للانفجارات المغناطيسية
تحت عابرة الكهرومغناطيسية (مثل الجهد الزائد للتردد المنخفض وتحيز DC) ، يمتص القلب جزءًا من الطاقة من خلال خصائص المواد ، مما يقلل من الأضرار التي لحقت باللف الناتجة عن التأثير. على سبيل المثال ، يمكن أن تحد خصائص التشبع غير الخطية لورقة الصلب السيليكون من التغيير المفاجئ للتدفق المغناطيسي وتجنب الاهتزاز المفرط في النواة.

4. التكيف مع الاحتياجات الخاصة لسيناريوهات التردد المنخفض

نطاق تردد التشغيل من محولات التردد المنخفض (0 ~ 400Hz) يتطلب أن يستهدف النواة التصميم من حيث المواد والشكل والعملية:

(1) تحسين النفاذية منخفضة التردد

إن النفاذية المغناطيسية لألواح الصلب السيليكون في نطاقات التردد المنخفض (مثل التردد الصناعي 50 هرتز) أفضل من الفريت ، وهو مناسب للنقل عالي الطاقة. على سبيل المثال ، يحتاج جوهر محول التردد الصناعي إلى الحصول على مساحة مستعرضة كافية لحمل تدفق مغناطيسي منخفض التردد.

(2) توازن التكلفة والحجم

في سيناريوهات التردد المنخفض ، تكون نسبة الطاقة إلى الحجم من النوى الصلب السيليكون أفضل. على سبيل المثال ، بموجب نفس الطاقة ، يمكن أن تقلل النوى ذات الصلب السيليكون عالي الأداء من الحجم بأكثر من 30 ٪ ، مما يقلل من كمية الأسلاك النحاسية وتكاليف التصنيع.

(3) مقاومة تحيز العاصمة

في سيناريوهات DC (مثل التيار الناجم عن الجيومغناطيسي) ، يجب تعزيز خصائص التشبع للنواة من خلال اختيار المواد (مثل فولاذ محتوى السيليكون العالي) والتصميم الهيكلي (مثل تعديل فجوة الهواء) لتعزيز التسامح.

5. المعلمات التي تؤثر على الأداء الشامل للمحول

يرتبط اختيار وتصميم النواة مباشرة بالمؤشرات الرئيسية للمحول:

(1) الكفاءة وارتفاع درجة الحرارة

يمكن أن تزيد النوى ذات الأداء العالي (مثل فولاذ السيليكون المفترق على البارد) من الكفاءة إلى أكثر من 95 ٪ ، مع تقليل درجة الحرارة بنسبة 20 ٪ ~ 30 ٪.

(2) الحجم والوزن

يتمتع النواة الحلقية بكفاءة دائرة مغناطيسية عالية وحوالي 40 ٪ في الحجم وأخف وزناً بنسبة 25 ٪ من النواة من النوع الإلكتروني ، مما يجعله مناسبًا للمعدات المدمجة.

(3) التحكم في الضوضاء

يمكن أن تقلل النوى المنخفضة للتسرب (مثل نوع C و Toroidal) من الضوضاء المغناطيسية ، مما يجعل المحول تشغيل $ أكثر هدوءًا