феррит өткізгіштігі

Қараңызшы, олар «ферриттің өткізгіштігі?» Дегенде, көптеген адамдар бірден му-инициалды кестелерге қарайды. Бірақ шын мәнінде, бұл, мүмкін, ең капризді параметр. Әрине, кремний карбиді сияқты тұрақтылық емес, бірақ тұрақты емес. Әсіресе қуат электроникасындағы немесе бірдей сепараторлардағы нақты жағдайларға қатысты. Мен инженерлердің N87 немесе N95 маркалы ферриттің деректер парағынан мәнді қалай алатынын, оны үлгіге енгізетінін, содан кейін индуктордағы өзек неліктен есептелгендей қызып кетпейтінін немесе қанықтыру индукциясы жоғары жиілікте «жүзіп кететінін» жиі көремін. Мұның бәрі осы бір екеніне байланыстыферрит өткізгіштігі— бұл қатты температураға, токтың тұрақты ығысу құрамдас бөлігіне (тұрақты тоқтың қисаюына), тіпті материалдың өзін престеу және күйдіру технологиясына қатты тәуелді. Бұл абстракция емес, егер сіз оны түсінбесеңіз, қалтаңызды ауыртатын толықтай көрінетін нәрсе.

Теориядан семинарға дейін: сандар шындыққа сәйкес келетін жерде

Менің есімде, шамамен он жыл бұрын біз инверторлық көздерге арналған жоғары жиілікті трансформаторлар партиясымен жұмыс істегенбіз. Тұтынушы 100 кГц жиілікте ең аз шығындарды талап етті. Олар аз айналым жасау үшін бастапқы өткізгіштігі жоғары тамаша ферритті таңдады. Біз прототиптерді жинап, оларды стендте іске қостық және тиімділік төмендеді. Олар оны анықтай бастады. Шамамен 80-90 градус жұмыс температурасында және токта тұрақты компонент болған кезде тиімді өткізгіштік көрсетілген му-бастапқы мәннен 40% дерлік төмендегені анықталды. Нәтижесінде магнитсіздендіргіш тармақтың индуктивтілігі ауытқиды, токтар өсті және магниттенудің кері жоғалтулары жоғарылады. Маған қайта есептеу, жұмыс индукциясын азайту және өткізгіштіктің температура мен магниттелуден тәуелділігінің жалпақ қисығы бар материалға оралу керек болды. Сабақ қарапайым болды: графиктің бір нүктесіне емес, қисықтардың тұтас тобына қарау керек.

Дәл осындай жағдайларда сіз жарнамалық парақшаларды ғана емес, толық мәліметтерді беретін жеткізушілердің құндылығын түсінесіз. Мысалы, веб-сайттаLONGI корпорациясы (https://www.ljmagnet.ru) тау-кен жабдықтарына арналған ферриттер бөлімінде олар тек магниттік қасиеттерге ғана емес, қиын жағдайларда тұрақтылыққа - діріл, температураның өзгеруі, шаң-тозаңға назар аударатыны анық. Бұл олардың іс жүзінде қиындықтарға тап болғанын көрсетеді. 1993 жылдан бері өнеркәсіптік жабдықты жасап келе жатқан компания жүйенің сенімділігі ең әдемі саннан емес, дұрыс материал таңдаудан басталатынын біледі.өткізгіштігівакуумда.

Тағы бір нюанс - технологиялық дисперсия. Пакет әр топта әр түрлі болуы мүмкін. Біз бір кездері жаңа жеткізушіден ядроларды сатып алдық және бәрі техникалық сипаттамаларға сәйкес келетін сияқты. Ал 500 данадан тұратын партияда параметрлері төзімділік шегінен тыс өзгеретін жиырма дана болды. Оның себебі - жай көзбен көруге болмайтын агломерациядан кейінгі микрожарықтар. Олар жергілікті түрде магниттік жолды және соның салдарынан бүкіл өнімнің тиімді өткізгіштігін өзгертті. Содан бері біз әрқашан резервті сақтап, геометрияны ғана емес, сонымен қатар бекітілген орамасы бар LCR есептегішіндегі параметрлерді таңдап тексердік.

Жиілік тәуелділігі: дизайнер үшін үнсіз тұзақ

Бұл, бәлкім, ең жасырын аспектісі. Төмен жиілікте бәрі жақсы,феррит өткізгіштігіжоғары, сіз аздап жел аласыз. Бірақ жиілікті көтерген бойда тосын сыйлар басталады. Мен 500 кГц сүзгі үшін 25-50 кГц үшін оңтайландырылған материалды алған жобаларды көрдім. Нәтиже - ядроның ішіндегі құйынды ток жоғалуы, қызып кету және істен шығу. Жоғары жиіліктердегі өткізгіштік күрт төмендейді, материал «жұмыс істеуін» тоқтатады.

Бұл жерде деректер парағын тереңірек қарау маңызды. Жақсы өндірушілер жиіліктің функциясы ретінде күрделі өткізгіштіктің (mu-бастапқы және му-екі-негізгі) графиктерін ұсынады. Му-екі инсульт шығындарды бағалау үшін қолданылады. Кейде бастапқы өткізгіштігі төмен, бірақ жиілік тұрақтылығы жақсы материалды алу тиімдірек. Мысалы, қуат көздерін ауыстыру кезінде РЖ дроссельдері үшін кобальт қоспалары бар ферриттер жиі пайдаланылады - оларда му төмен, бірақ қисық баяу түседі.

Шығаратын құрал-жабдықтар аясындаLONGI корпорациясы- қуатты электромагниттік сепараторлар, мысалы - жиілік режимдері соншалықты жоғары болмауы мүмкін, бірақ басқа әңгіме бар: үлкен көлемдегі феррит, күшті магнит өрісі. Ал мұнда сыртқы өріс өзгерген кездегі параметрлердің тұрақтылығы (бірдей магниттелу қисығы) және материалдың механикалық беріктігі бірінші орынға шығады. Олардың өндірістік алаңы 140 000 м2 және инженерлер құрамы мұндай нюанстарды зертханада ғана емес, сонымен қатар тәжірибелік өндірістік циклдерде де өңдеуге мүмкіндік береді, бұл өте маңызды.

Температура және қартаю: ұзақ мерзімді әсерлер

Зертханалық өлшеулер әдетте 25°C температурада жүргізіледі. Ал жүктеме кезінде құрылғы корпусында ол 110°C болуы мүмкін. Mn-Zn ферриттерінің көпшілігінде Кюри нүктесі бар, содан кейін олар магниттік қасиеттерін жоғалтады, бірақ оған дейін тегіс өзгеріс басталады. Температураның жоғарылауымен өткізгіштік алдымен аздап артып, содан кейін күрт төмендеуі мүмкін. Қуат қолданбалары үшін бұл анық белгілі болуы және жылулық есептеуге қосылуы керек.

Бізде көше жабдығында дроссельді ұзақ уақыт сынаған жағдай болды. Үш жыл үздіксіз жұмыс істегеннен кейін оның индуктивтілігі 15%-ға төмендеді. Бөлшектелген - феррит визуалды түрде бұзылмаған. Мәселе магниттік қартаю деп аталады. Уақыт өте келе, термиялық циклдің және механикалық кернеудің әсерінен домен құрылымы аздап өзгеруі мүмкін, бұл орташа әсер етедіөткізгіштігі. Енді маңызды қосымшалар үшін біз тұрақтандырғыш қоспалары бар материалдарды пайдаланамыз немесе орау алдында өзектер партиясын алдын ала жасанды қартаюды (жылулық өңдеу) жүргіземіз.

Бұл жабдық өндірушісінің тәжірибесі басты рөл атқаратын сала. Бұл кәсіпорынЛОНГИ, жылына 4000 бірлік жабдық шығарады және оның ұжымында 60%-дан астам жоғары білімі бар мамандар бар, шахталарда немесе өңдеу зауыттарында көп жылдар бойы жұмыс істеуге арналған өнімдерінде осындай әсерлерге тап болған шығар. Олардың феррит қондырғылары параметрлердің айтарлықтай нашарлауынсыз ондаған жылдар бойы жұмыс істеуі керек.

Құрылыммен өзара әрекеттесу: геометрия мәселелері

Дұрыс материалды таңдау жеткіліксіз. Оны әлі де дұрыс енгізу керек. өнімге. Тиімдіферрит өткізгіштігітороидты өзекте және саңылауы бар W-тәрізді өзекте - бұл екі үлкен айырмашылық. Тіпті микроскопиялық ауа саңылауын енгізу (мысалы, өзек жартысының бос орналасуына байланысты) тиімді өткізгіштігін күрт төмендетеді және магниттелуге тәуелділік сипатын айтарлықтай өзгертеді. Бұл кейде сызықтық үшін арнайы пайдаланылады, бірақ көбінесе мәселелердің көзі болып табылады.

Бірде бізге ағымдағы сенсорлардың партиясы туралы шағым түсті. Сигнал «қалқып кетті». Өзектерді (феррит сақиналарын) жеткізуші престеу кезінде байланыстырғыштың құрамын аздап өзгерткені анықталды. Бұл мыс сымын оның механикалық кернеуі астында орағаннан кейін материалда жергілікті магниттік қасиеттерді өзгертетін микроскопиялық ішкі кернеулер пайда болуына әкелді. Технологтармен бірге осы кернеулердің орнын толтыру үшін орамды лакпен сіңдіру режимін әзірлеуге тура келді.

сияқты ірі соңғы жабдық өндірушісі үшінLONGI корпорациясы, бүкіл тізбекті бақылау - феррит маркасы мен құйма геометриясын таңдаудан бастап қондырғыны құрастыруға және оны сіңдіруге дейін - тұрақтылықтың кілті. Олардың Фушунь экономикалық-технологиялық ауданында орналасуы осындай жасырын тәуекелдерді барынша азайтатын көптеген кезеңдерді біріктіруге мүмкіндік беретін сияқты.

Практикалық кеңестер мен қорытынды ойлар

Сонда мұның бәрі не үшін? Қарапайым, бірақ қиын жеңген ережелерге. Біріншіден, ешқашан тек бастапқы өткізгіштікке негізделген дизайн жасамаңыз. Жеткізушіден графиктердің толық жиынтығын сұраңыз: mu - температура, mu - тұрақты ток бағыты, mu - жиілік, жоғалту және жиілік. Екіншіден, технологиялық дисперсияны қарастырыңыз. Есептеулеріңізде негізгі параметрлерге 10-20% рұқсат етіңіз, әсіресе қанықтылық шегінде жұмыс істеп жатсаңыз. Үшіншіден, төзімділік туралы ойланыңыз. Маңызды қолданбалар үшін төмен температураға тәуелділік коэффициенті және дәлелденген қартаю тұрақтылығы бар материалдарды қарастырыңыз.

Ең бастысы, шынайы жағдайларға мүмкіндігінше жақын жағдайларда тестілеу. Прототипті жинаңыз, оны жылытыңыз, жұмыс токтарын қолданыңыз, үстелде емес, сол жағдайда өлшеңіз. Бұл мінез-құлықтың барлық нюанстарын ұстаудың жалғыз жолыферрит өткізгіштігіәрекетте.

Сайып келгенде, бұл параметрді түсіну инженерлік абстракция емес, уақытты, жүйкені және ақшаны үнемдейтін таза практикалық дағды. Және компанияның ауқымы мен мамандануына қарапЛОНГИ, олардың тау-кен жабдықтарын жасаудағы жетістігі көбінесе олар жұмыс істейтін материалдарды, оның ішінде магниттік қасиеттерінің барлық нәзіктіктерін осындай терең, қолданбалы түсінуге негізделген деп болжауға болады.өткізгіштігі.