0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

佳友实现150超低磁导率纳米晶磁环批量生产

Big-Bit商务网 来源:Big-Bit商务网 作者:Big-Bit商务网 2024-12-18 15:35 次阅读

在800V电驱系统趋势下,纳米晶材料将逐步替代传统材料,佳友作为专业生产非晶纳米晶的磁性材料企业,在纳米晶领域将给我们带来什么惊喜?

纳米晶材料因其性能优越,在电动车的车载充电器、逆变器电机轴承保护和充电站等场景的应用广泛,常做成电感、扼流圈、CT和磁环等组件。

但随着新能源汽车向高性能、高集成度方向发展,对纳米晶材料的性能要求越来越高,有些纳米晶材料难以满足终端车载应用的要求。

如在DC-DC模块中的低压侧功率电感中,一般使用低磁导率的镍锌铁氧体,但随着DC-DC模块的功率不断提升,镍锌铁氧体的抗饱和特性的表现已不再足够。因此,磁性材料行业迫切需要开发出在高频环境下具备高阻抗、高抗饱和能力,以及在高低温、受应力状态下的稳定性的纳米晶材料。

本文通过采访安阳佳友非晶科技有限公司(下称“佳友”)的销售经理郭振伟,阐述在800V电驱系统下,对纳米晶材料提出的威廉希尔官方网站 要求、趋势以及佳友在纳米晶材料方面做出的行业范例。

800V高压平台对磁材提出更高要求

在800V高压平台下,EMC威廉希尔官方网站 面临以下挑战:

1、碳化硅器件因其高开关速度和高电压特性,容易产生高频共模噪声。

2、系统耦合干扰问题导致兼容性设计难度增加。

3、充电功能复用导致EMC滤波挑战增大。

4、滤波设计的迭代周期长且成本高。

为了应对上述挑战,车企在应用800V高压平台威廉希尔官方网站 时,需要对电驱、OBC(车载充电器)、DC-DC模块等核心三电系统的EMC滤波系统进行重新设计,这增加了对磁环设计和相关纳米晶材料设计的高要求。在大功率应用场景中,需要使用抗饱和特性更好的磁性材料。

磁性材料的抗饱和特性与其磁导率有关。理论上,磁导率越高,材料在较高磁场下工作时越不易磁饱和。然而,当磁场强度达到一定程度时,即使是高磁导率材料也可能磁饱和,导致磁导率下降。

在直流偏置电流作用下,磁芯的磁导率会因饱和作用而减小。磁导率越低的材料,在不平衡电流或直流时的衰退越少。

wKgZPGdie0mAHmSvAAD9-FGurfc21.jpeg

不同磁导率的材料在磁场中的磁化特性 供图:佳友

纳米晶材料在小型化、轻量化、高效能等方面具有明显优势。其优势包括紧凑、高效、稳定。紧凑性体现在纳米晶材料高饱和磁密,同样的性能下相比其他软磁材料体积更小巧;高效性体现在高磁导率和低损耗,有效抑制电磁干扰;稳定性体现在居里温度高,温度系数低,可靠性更强。

在车载应用中,比如大功率OBC模块中的三相共模电感,电驱中使用的纳米晶滤波磁环,都存在不平衡电流的情况,使高磁导纳米晶磁环进入饱和状态,引起发热甚至烧机。所以,大电流应用中如何降低纳米晶磁环的磁导率特性来提高它的抗饱和特性成为纳米晶行业的威廉希尔官方网站 难点。

wKgZO2die0qAYZvFAADNl6MLCLc08.jpeg

DC-DC模块中的低磁导纳米晶磁芯 供图:佳友

目前业界一般采用调整材料配方和通过恒张力加工这两种方式生产低磁导纳米晶。然而,调整纳米晶材料配方一般难以做到磁导率2000以下,而且灵活性比较差。因此,佳友采用恒张力的方案,通过高精度的张力调整配合温度曲线调整,实现磁导率从μ150-10000快速可调,充分满足了下游客户设计快速调整需求。目前国内恒张力的方式一般最低能做到磁导率500左右,再低比较难批量。佳友通过自研高精度、高稳定性恒张力退火设备,已经能做到批量生产μ=150产品,并且在实验室对更低的磁导率发起冲击。

wKgZPGdie0qADJCuAADQlFOVU8k53.jpeg

低磁导纳米晶的曲线 供图:佳友

为满足车载纳米晶材料需求,佳友采用新型设计结构

传统纳米晶一般是针对10kHz-100kHz频率设计的,但现在电机控制器模块中高次谐波干扰越来越高频化,意味着纳米晶滤波磁环要有更好的高频阻抗,更宽的频率范围才能满足EMC的要求。

所以,佳友未来的主要研究目标为纳米晶材料在高频下的高阻抗,更好的抗饱和能力,以及在高低温、受应力状态下的稳定性。

在设计结构上,由于纳米晶是由带材绕制而成,因此对应力比较敏感。为了保持纳米晶材料性能稳定,制造过程中需要尽量降低应力。而环形在制造过程中是受应力作用最小的,其次是跑道形,最后是矩形。所以传统应用中环形纳米晶比较多。

wKgZO2die0qAGD5MAANc7WsGOCI28.jpeg

环形和跑道形纳米晶磁芯 供图:佳友

然而,尽管环形纳米晶磁芯性能优越,但由于其空间利用率不足,现在在汽车行业内不算太常用。跑道形由于在狭小空间内性能比较好,现在应用比较多,其次是矩形。一些大功率的场景还会用到C型切割磁环。由于这些形状是环形形变而成,如何保持形状的前提下消除磁环应力影响,保持磁环稳定性是主要问题。

wKgZPGdie0uABjN-AAHhiXIWV1077.jpeg

跑道形纳米晶磁芯 供图:佳友

佳友非晶通过几年的实验和沉淀,优化了固化配方,相比传统的固化工艺性能衰减更小;同时通过更优化的强磁场热处理工艺,使磁环本身的抗应力能力更强。同时,针对异形的铁芯,佳友还使用叠块和冲片的方式来加工,大大增加了纳米晶材料的应用场景。

未来,佳友将持续朝着以下几个方面努力:

一是优化现有纳米晶产品性能:持续投入研发资源,对现有的纳米晶磁芯等产品进行性能优化。例如,进一步提高磁芯的高频磁导率、降低损耗,以增强新能源汽车电气系统的电磁兼容性和能量转换效率,提升车辆的续航能力和整体性能。

二是拓展纳米晶产品应用领域:积极拓展纳米晶材料在车载充电器、逆变器等更多关键部件中的应用。开发适配不同车型、不同功率需求的定制化产品,满足市场多样化需求。

三是开发新纳米晶产品系列:基于市场趋势和威廉希尔官方网站 发展,研发具有更高性能和附加值的纳米晶材料新产品系列。如开发纳米晶与其他材料的复合产品、开发圆形截面铁芯、非晶一体注塑等。

四是设备方面计划引进国内外先进的生产设备及检验设备,由设备团队进行升级改造,期望是实现生产过程的自动化、智能化控制,提高产品的一致性和稳定性。

本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载

审核编辑 黄宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 磁环
    +关注

    关注

    3

    文章

    159

    浏览量

    21760
  • 纳米晶
    +关注

    关注

    0

    文章

    19

    浏览量

    8488
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    纳米芯通过电流与电感的关系

    纳米芯是一种具有纳米级晶粒尺寸的磁性材料,广泛应用于电子和电力领域,尤其是在高频应用中。纳米
    的头像 发表于 10-09 09:16 631次阅读

    纳米芯工作频率是多少

    纳米芯的工作频率范围相对较广,通常适用于50Hz至100kHz的频率范围,且最佳频率范围在20kHz至50kHz之间。然而,也有资料指出,非
    的头像 发表于 10-09 09:15 1081次阅读

    纳米芯是什么材料

    纳米芯是一种具有特殊磁性特性的材料,广泛应用于电子和电力领域。这种材料的磁性能主要来源于其独特的微观结构,即非晶态和纳米晶态的结合。
    的头像 发表于 10-09 09:10 704次阅读

    材料的磁导率是多少

    材料的磁导率是一个重要的物理量,用于描述材料在磁场中的导磁性能。磁导率通常以符号μ表示,单位是亨/米(H/m)。在实际应用中,更常用的是相对磁导率,它是材料
    的头像 发表于 09-30 11:18 1493次阅读

    电感和铁氧体电感的区别

    电感中,有两种比较常见的电感类型:非电感和铁氧体
    的头像 发表于 09-26 11:06 381次阅读

    MES系统如何支持多品种小批量生产

    ​ MES系统(制造执行系统)在多品种小批量生产环境中发挥着至关重要的作用。它通过一系列先进的威廉希尔官方网站 手段,提高了生产线的灵活性和效率,从而有效地支持了多品种小批量生产
    的头像 发表于 08-22 18:09 747次阅读
    MES系统如何支持多品种小<b class='flag-5'>批量生产</b>

    共模电感包胶带的参数管控

    材料是共模电感包胶带的核心部分,其性能直接影响到共模电感的抑制效果。常见的材料有铁
    的头像 发表于 08-21 09:47 447次阅读

    功率放大器在纳米材料高频特性测量中的应用

    纳米内部通密度达到预期幅值,测量不同通密度、激励频率、激励波形下
    的头像 发表于 08-12 14:13 993次阅读
    功率放大器在<b class='flag-5'>纳米</b><b class='flag-5'>晶</b>软<b class='flag-5'>磁</b>材料高频<b class='flag-5'>磁</b>特性测量中的应用

    谷景揭秘电感和工字电感的区别

    或者是铁氧体材料制作而成的环形核心,线圈绕制在上。工字电感的结构类似于字母”u”。 2、电性能上:电感通常具有比较高的磁导率,工字电
    的头像 发表于 06-24 09:55 394次阅读

    双孔是什么?双孔能抑制差分干扰吗?

    双孔是一种电子元件,通常由铁氧体材料制成,具有高磁导率和较小的滞损耗。它主要用于抑制电磁干扰(EMI),尤其在射频(RF)和高速数字电路中。
    的头像 发表于 05-24 15:51 1011次阅读

    抗干扰的原理及应用 为什么要设置抗干扰

    抗干扰的原理及应用 为什么要设置抗干扰?抗干扰使用方法  抗干扰
    的头像 发表于 03-14 15:46 4114次阅读

    揭秘多品种小批量生产模式下贴片机的应用秘诀

    随着电子制造行业的快速发展,多品种、小批量生产模式逐渐成为主流。在这一背景下,贴片机作为电子制造中的关键设备,其应用研究显得尤为重要。本文旨在探讨基于多品种小批量生产模式下的贴片机应用,分析其特点、挑战及应对策略,并通过实际案例加以阐述。
    的头像 发表于 01-19 10:20 588次阅读
    揭秘多品种小<b class='flag-5'>批量生产</b>模式下贴片机的应用秘诀

    KT6368A双模蓝牙芯片批量生产使用主机芯片KT6358M测试很方便

    KT6368A双模蓝牙芯片批量生产使用主机芯片测试很方便 KT6368A批量生产怎么办?不可能用手机一个一个的去连吧,太慢了 别慌,这个问题,我们早就考虑清楚了,答案如下,分为两个方法:
    的头像 发表于 01-11 12:01 686次阅读
    KT6368A双模蓝牙芯片<b class='flag-5'>批量生产</b>使用主机芯片KT6358M测试很方便

    谷景科普非电感和铁氧体电感区别

    电感中,有两种比较常见的电感类型:非电感和铁氧体
    发表于 12-27 21:49 0次下载

    请问ADE7763在批量生产的时候如何校准?

    请问ADE7763,在批量生产的时候如何校准?
    发表于 12-27 07:41