No projeto de transformadores, indutores e outros componentes eletromagnéticos, existe um detalhe aparentemente pequeno, mas de longo alcance: o "entreferro do núcleo magnético". Essa pequena folga (geralmente em milímetros ou mesmo micrômetros) é reservada na junção de vários núcleos, como Núcleos de transformadores eletrônicos EE Núcleos de transformadores EI e núcleos de transformadores do tipo potenciômetro GU, embora simples, são como um "engenheiro invisível" que determina silenciosamente a eficiência, a estabilidade e a vida útil do equipamento. Hoje, desvendaremos o mistério das lacunas de ar nos núcleos magnéticos e veremos como elas se tornam o "toque final" para melhorar o desempenho de componentes eletromagnéticos, como núcleos de transformadores EFD e núcleos de transformadores EF.

1. Diga adeus à "saturação magnética" e "relaxe" o núcleo magnético

O núcleo magnético é o "depósito de energia" dos componentes eletromagnéticos, responsável por armazenar e transmitir a energia do campo magnético. No entanto, qualquer material de núcleo magnético tem seu "limite de carga": quando a corrente através da bobina é muito alta, a intensidade do campo magnético excede o ponto de saturação do material, resultando em saturação magnética. Uma vez saturado, a permeabilidade magnética do núcleo cai drasticamente, o que não só causa uma queda acentuada na eficiência de transmissão de energia, como também leva ao aquecimento severo da bobina e até mesmo danos ao equipamento.

A função principal da abertura de um entreferro no núcleo magnético é reduzir a permeabilidade efetiva do núcleo, aumentando assim sua densidade de fluxo de saturação. Tanto os núcleos de transformadores EE, amplamente utilizados na área de fornecimento de energia, quanto os núcleos de transformadores EI, comuns em transformadores tradicionais, podem se beneficiar da abertura de entreferros. Em termos metafóricos, é como adicionar uma "válvula de alívio de pressão" ao "depósito de energia": a Núcleos de transformadores tipo potenciômetro série GU que eram originalmente fáceis de serem "preenchidos", podem acomodar mais energia do campo magnético devido à existência de entreferros e não são fáceis de saturar, mesmo sob condições de alta corrente. Este é um "salva-vidas" para núcleos de transformadores EFD e núcleos de transformadores EF comumente usados em transformadores de alta frequência que precisam transportar altas correntes – pode manter o equipamento estável durante a operação em plena carga e evitar o colapso da eficiência causado pela saturação.

2. Estabilize o valor da indutância e torne o circuito "mais obediente" "dente"

No projeto de indutores, a estabilidade da indutância afeta diretamente o desempenho do circuito. Sem um entreferro, a permeabilidade dos núcleos dos transformadores EE, EI, etc., oscilará bastante com as variações de corrente, resultando em valores de indutância flutuantes, e o circuito se comportará como um "cavalo selvagem descontrolado" difícil de controlar.

Após a abertura de um entreferro, um entreferro é introduzido no circuito magnético do núcleo (a permeabilidade ao ar é muito menor do que a do material do núcleo), de modo que a permeabilidade de todo o circuito magnético é determinada principalmente pelo comprimento do entreferro, e não pelo material do núcleo em si. Isso significa que, mesmo com alterações na corrente, os valores de indutância dos núcleos de transformadores do tipo potenciômetro GU e dos núcleos de transformadores EFD podem permanecer estáveis. Para cenários que exigem controle preciso da transmissão de energia – como indutores de filtro de alimentação comutada usando núcleos de transformadores EF e indutores de pilha de carregamento de veículos de nova energia usando núcleos de transformadores EE – essa estabilidade é crucial. Ela pode manter o circuito "obediente" o tempo todo, reduzir a interferência de ondulação, melhorar a pureza da tensão de saída e, por fim, melhorar a confiabilidade de todo o equipamento.

3. Otimize a dissipação de calor e estenda a "vida útil" do equipamento

Em condições de trabalho de alta frequência, a dissipação de calor dos componentes eletromagnéticos é um grande problema. As perdas por correntes parasitas quando o núcleo está saturado e as perdas de cobre da bobina serão convertidas em calor, o que acelerará o envelhecimento dos componentes se não for dissipado a tempo.

Após a abertura de um entreferro no núcleo magnético, devido à prevenção da saturação magnética, as perdas por correntes parasitas serão significativamente reduzidas e a distribuição do campo magnético no entreferro será mais uniforme, reduzindo o risco de superaquecimento local. Os núcleos de transformadores EI podem reduzir efetivamente o aumento de temperatura dos transformadores de frequência de potência tradicionais por meio da abertura razoável do entreferro; os núcleos de transformadores do tipo potenciômetro GU, com sua estrutura fechada e design otimizado do entreferro, melhoraram significativamente a eficiência da dissipação de calor. Além disso, o design de entreferro segmentado adotado por PQ alta frequência núcleos de transformadores Os núcleos de transformadores da série ETD também podem reduzir o vazamento magnético nas juntas do núcleo, reduzindo a interferência eletromagnética e as perdas adicionais dos componentes circundantes. Para a operação de longo prazo de equipamentos industriais, eletrônicos automotivos e outros cenários de "demanda de longa vida útil", isso significa que o aumento de temperatura dos componentes é menor, a velocidade de envelhecimento é mais lenta e a vida útil geral do equipamento é naturalmente maior.

4. Adapte-se a cenários de alta frequência e deixe a energia "correr livre" ast"

Em circuitos de alta frequência (como fontes de alimentação de estações base 5G e carregadores rápidos), o núcleo magnético precisa responder rapidamente às mudanças de corrente para alcançar uma conversão de energia eficiente. Núcleos de transformadores EE e EFD sem entreferro, devido à sua alta permeabilidade, são propensos a perdas por histerese em altas frequências, retardando a transmissão de energia.

Após a abertura de um entreferro, as características de alta frequência do núcleo magnético são otimizadas: as perdas por histerese são reduzidas e a velocidade de conversão de energia é acelerada. É como instalar "engrenagens de alta velocidade" no núcleo magnético, permitindo que Núcleos de transformadores da série EI Adaptar-se à rápida conversão de energia após a transformação de alta frequência, permitindo que os núcleos dos transformadores do tipo potenciômetro GU operem eficientemente em um ambiente fechado. Por exemplo, os transformadores de alta frequência que utilizam núcleos de transformador EF em nossos carregadores rápidos de celular comuns podem carregar totalmente o telefone em apenas meia hora, através de espaços de ar nos núcleos projetados com precisão – garantindo alta potência de saída e evitando problemas de superaquecimento.

Escolha o design de entreferro certo para fazer seus produtos se destacarem

É claro que abrir um entreferro no núcleo magnético não significa "quanto maior, melhor": se o entreferro for muito pequeno, não poderá desempenhar o papel de antissaturação; se for muito grande, levará a um aumento do vazamento magnético e das perdas. Sejam núcleos de transformadores EE, núcleos de transformadores EI, núcleos de transformadores do tipo GU pot, núcleos de transformadores EFD ou núcleos de transformadores EF, um projeto verdadeiramente excelente consiste em calcular com precisão o comprimento e a distribuição do entreferro (como entreferros de segmento único ou entreferros de múltiplos segmentos) de acordo com a potência, frequência, corrente e outros parâmetros do equipamento, a fim de alcançar um "equilíbrio perfeito entre desempenho e perdas".

Sejam núcleos de transformadores EFD usados em fontes de alimentação de carregamento rápido para eletrônicos de consumo, núcleos de transformadores EE em servoacionamentos de automação industrial ou núcleos de transformadores EF usados em novos inversores de energia, as entreferros magnéticas são a "arma invisível" para aumentar a competitividade do produto. Parece pequeno, mas determina diretamente se o equipamento pode ser "estável como uma montanha" sob condições de trabalho complexas e se destacar entre produtos similares com "alta eficiência e longa vida útil".

Se você está preocupado com a estabilidade, eficiência ou vida útil dos seus produtos, você também pode verificar se os núcleos do transformador EI, núcleos do transformador tipo potenciômetro GU que você usa "abriram as folgas de ar corretas" - às vezes, uma pequena otimização do projeto pode fazer com que o desempenho do seu equipamento alcance um "salto qualitativo".

Nossa empresa, a mycoiltech, atua profundamente na indústria de componentes eletrônicos há muitos anos, com fábrica própria e equipe de engenharia profissional, e possui amplo conhecimento no projeto e na fabricação de diversos núcleos magnéticos e componentes relacionados. Podemos fornecer aos clientes serviços personalizados de suporte a componentes eletrônicos, sejam eles núcleos de transformadores EE, EI, GU pot, EFD, EF e outras séries, ou bobinas, clipes, bases e indutores para transformadores. transformadores de alta corrente , etc., podem ser personalizados com precisão de acordo com suas necessidades específicas. Ao nos escolher, você não só obterá produtos de alta qualidade que atendem a padrões rigorosos, mas também serviços completos de alta qualidade, desde a consultoria de design até o suporte pós-venda, tornando seus produtos mais vantajosos na concorrência.

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