スイッチモード電源、無停電電源システム、電気自動車の充電ステーションでサイズと効率のバランスをとるという課題に取り組んでいるパワー エレクトロニクス エンジニアは、ナノ結晶コアで解決策を見つけることができるかもしれません。 Magnetics Inc. が提供するこれらの高度な磁気コンポーネントは、その優れた磁気特性により高周波アプリケーションの設計の可能性を再定義しています。

Magnetics のナノ結晶コアは、変流器、コモンモード チョーク (CMC)、および磁気増幅器 (MagAmp) 用に特別に設計されています。これらのコアは、高透磁率、低電力損失、高飽和磁束密度などの優れた特性を示し、より大きな電流処理能力を備えたコンポーネントのサイズの小型化を可能にします。 1.25Tの飽和磁束密度と広範な動作温度範囲を備えたナノ結晶コアコモンモードチョークは、高温条件や電流の不均衡下でも安定した性能を維持します。

従来のフェライト コアと比較して、ナノ結晶コアは次のような大幅な改善をもたらします。

• より広い温度範囲とより高い高周波インピーダンス:この材料は、ノイズ抑制に重要な高周波でのインピーダンスの増加を示しながら、幅広い温度変化にわたって安定した磁気特性を維持します。
• 抵抗率の向上:高い抵抗率により渦電流損失が低減され、コンポーネント全体の効率が向上します。
• 卓越した周波数応答と効率:広い周波数範囲にわたって一貫したパフォーマンスにより、最適な運用効率が保証されます。

これらの利点により、ナノ結晶コアは以下の用途に特に適しています。

• 効率の向上とサイズの縮小を実現するスイッチモード電源 (SMPS)
• 停電時にも安定した動作を保証する無停電電源装置（UPS）
• エネルギー変換効率を向上させるソーラーインバータ
• 正確なモーター制御のための可変周波数ドライブ
• 効果的な電磁干渉抑制のためのEMCフィルター
• 急速かつ効率的な充電を可能にする電気自動車充電器

さまざまなアプリケーションに対応するために、Magnetics はトロイダル、カットコア、スロット付き、セグメント設計などの複数の構成でナノ結晶コアを提供しています。コアはオプションでポリエステル (定格温度 <+130°C) または Rynite® ポリエステル (定格温度 <+155°C) で作られた耐久性のあるエンクロージャに収容することができるため、ヘビーゲージ巻線を使用するアプリケーションに適しています。

高周波用途におけるナノ結晶コアの卓越した性能は、その独特の微細構造に起因します。急速凝固技術により、優れた軟磁気特性を実現するナノスケールの粒子構造を持つ金属合金が生成されます。この微細構造には、次の 3 つの重要な利点があります。

• 高い透過性:ナノ結晶構造により、磁区の移動に対する粒界の障害が排除され、磁束の集中と強化が容易になります。
• 低い保磁力:ナノ結晶構造内の異方性磁場の相殺により保磁力が減少し、それによってヒステリシス損失が減少します。
• 高い飽和磁束密度:この材料は飽和することなく、より強い磁場に耐えることができるため、電力処理能力が向上します。

SMPS および可変周波数ドライブにおけるコモンモード干渉抑制のための重要なコンポーネントとして、ナノ結晶コア コモンモード チョークは次のような明確な利点を提供します。

• コンパクトなサイズ:高い透磁率により、より少ない巻線で必要なインダクタンスを実現でき、部品サイズを縮小できます。
• より大きなインピーダンス:高周波インピーダンスが強化され、コモンモード干渉がより効果的に抑制されます。
• 熱安定性の向上:温度に依存しない磁気特性により、高温環境でも一貫したパフォーマンスが保証されます。

パワーエレクトロニクス技術が進歩し、磁性部品に高い性能が要求されるにつれて、ナノ結晶コアは、高周波、高効率、コンパクトな電力およびフィルタリングのアプリケーションにおいてますます重要な役割を果たす態勢が整っています。今後の開発は次の点に焦点を当てる可能性があります。

• 材料とプロセスの最適化により飽和磁束密度を向上
• 微細構造の微細化による損失の削減
• 透過性の向上、損失の低減、熱安定性の向上を備えた新しいナノ結晶材料の開発

ナノ結晶コアは磁気コンポーネント技術の大幅な進歩を表し、パワー エレクトロニクス エンジニアに、ますます要求の厳しいアプリケーション向けの高性能ソリューションを提供します。その優れた特性と多用途な構成により、最新の電力変換および調整システムにおける変革要素として位置付けられます。