{"id":77256,"date":"2024-10-01T13:42:35","date_gmt":"2024-10-01T12:42:35","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/uncategorized-no\/termisk-aldring-i-stopte-effektspoler\/"},"modified":"2024-10-02T09:48:09","modified_gmt":"2024-10-02T08:48:09","slug":"termisk-aldring-i-stopte-effektspoler","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/no\/sm-no\/termisk-aldring-i-stopte-effektspoler\/","title":{"rendered":"Termisk aldring i st\u00f8pte effektspoler"},"content":{"rendered":"\n

Termisk aldring i komponenter som effektspoler har blitt et viktig problem i takt med at elektroniske komponenter stadig mindre<\/a> og mer str\u00f8mkrevende. N\u00e5r komponenter i kraftapplikasjoner utsettes for h\u00f8ye temperaturer over lengre tid p\u00e5virkes ytelsen og levetiden, i systemer som DC\/DC-omformere og i bilsystemer.<\/p>\n\n\n\n

For \u00e5 motvirke dette har W\u00fcrth Elektronik<\/a> utviklet h\u00f8ytemperaturspoler med forbedret p\u00e5litelighet og ytelse. Les denne artikkelen for \u00e5 finne ut mer om spoler fra W\u00fcrth Elektronik og hvordan de kan brukes.<\/p>\n\n\n\n

Hva for\u00e5rsaker termisk aldring?<\/h2>\n\n\n\n

Begrepet \u00abtermisk aldring\u00bb handler om hvordan varme gradvis t\u00e6rer p\u00e5 det magnetiske kjernematerialet i effektspoler. H\u00f8ytemperaturmaterialer som jernlegeringene mister sine magnetiske egenskaper n\u00e5r de utsettes for temperaturer p\u00e5 over 100 \u00b0C. Dette forverrer degenereringen ved \u00e5 \u00f8ke de indre temperaturene, reduserer effektiviteten og \u00f8ker kjernetapene. Fordi h\u00f8yeffektspoler utsettes for hyppige varmesykluser har de en spesielt merkbar aldringseffekt.<\/p>\n\n\n\n

Hva skjer?<\/h2>\n\n\n\n

St\u00f8rstedelen av den termiske aldringen i effektspoler skjer i kjernen. Kjernen i st\u00f8pte effektspoler best\u00e5r av en jernlegering eller et annet komprimert magnetisk materiale (se nedenfor). Kjernens egenskaper forringes ved gjentatt eksponering for varme. Spolens evne til \u00e5 h\u00e5ndtere h\u00f8ye str\u00f8mmer kan forringes over tid, spesielt i driftsmilj\u00f8er med h\u00f8y belastning. Spolene kan oppleve \u00f8kende varmeutvikling og dermed redusert ytelse over tid. Systemer som DC\/DC-omformere kan bli mindre effektive som f\u00f8lge av denne forringelsen, noe som kan resultere i feil.<\/p>\n\n\n\n

Magnetiske materialer<\/h3>\n\n\n\n

Det finnes ulike magnetiske materialer tilgjengelig, inkludert tradisjonelle ferritter (Mn-Zn, Ni-Zn, Ni-Cu-Zn), mykmagnetiske metaller (Si-Fe, amorfe, nanokrystallinske) og metallegeringer i pulverform (Fe-Si, Fe-Ni, Fe-Co). Selv om kjerner med metallegeringspulver har h\u00f8y permeabilitet, introduserer den isolerte kornstrukturen ikke-magnetiske hull som reduserer den effektive permeabiliteten (\u03bce) til under 200. Ferritter og mykmagnetiske metaller, som har h\u00f8y permeabilitet (>1000) m\u00e5 tettes, men dette vipper hysteresekurven og \u00f8ker str\u00f8mmen som trengs for \u00e5 n\u00e5 metning.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Typiske mikrostrukturer i mykmagnetiske materialer av metall og legeringer, skjematiske virvelstr\u00f8mbaner og SMC.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Magnetiske legeringer i pulverform gir to til tre ganger h\u00f8yere metningsflukstetthet sammenlignet med keramiske materialer, noe som gj\u00f8r dem egnet for ulike bruksomr\u00e5der. Disse legeringene har et isolerende lag og bundet med en polymer for \u00e5 danne myke magnetiske kompositter (soft magnetic composites – SMC). Denne strukturen minimerer virvelstr\u00f8mstap og gir et jevnt fordelt gap langs den magnetiske banen, noe som gj\u00f8r SMC-kjerner ideelle for drift med h\u00f8y str\u00f8mstyrke og h\u00f8y frekvens.<\/p>\n\n\n\n

I SMC reduseres virvelstr\u00f8mmer p\u00e5 grunn av isolasjonen mellom partiklene, noe som gir bedre ytelse i h\u00f8yfrekvensapplikasjoner sammenlignet med ferritter og ledende myke metaller. SMC har ogs\u00e5 bedre DC-forspenningsh\u00e5ndtering og temperaturstabilitet, noe som gj\u00f8r dem ypperlige for applikasjoner med h\u00f8y str\u00f8mstyrke og effekttetthet. Den langsiktige temperaturstabiliteten kan imidlertid svekkes n\u00e5r de utsettes for h\u00f8ye temperaturer i lengre perioder samtidig som de brukes ved h\u00f8ye frekvenser.<\/p>\n\n\n\n

Termisk aldring i st\u00f8pte effektspoler<\/h2>\n\n\n\n

Som vi har nevnt f\u00f8rer langvarig eksponering for h\u00f8ye temperaturer til at st\u00f8pte effektspoler eldes termisk og at de derfor mister funksjonaliteten. Effektspoler brukes ofte i applikasjoner med h\u00f8y str\u00f8mstyrke, og p\u00e5litelig drift krever at man forst\u00e5r termisk aldring.<\/p>\n\n\n\n

\n