تصور کنید اگر اندازه اجزای محرک را می توان به طور چشمگیری کاهش داد در حالی که همزمان عملکرد آنها را بهبود می بخشد. این چه تغییراتی را در طراحی الکترونیک قدرت ایجاد می کند؟ظهور هسته های مغناطیسی نانوکریستالین به تدریج این چشم انداز را به واقعیت تبدیل می کندبه عنوان یک نوع جدید از مواد مغناطیسی نرم، هسته های نانوکریستالین پتانسیل عظیمی را در کاربردهای مانند خفه کننده های حالت معمولی و ترانسفورماتورهای جریان نشان می دهند.به لطف خواص فیزیکی منحصر به فرد آنها.

هسته های نانو کریستال از آلیاژ هایی تشکیل شده اند که حاوی آهن، سیلیکون، بور و عناصر دیگر هستند که از طریق فرآیندهای تخصصی تثبیت سریع و درمان حرارتی تشکیل شده اند.ساختار میکروسکوپی آنها شامل دانه های کریستالی در مقیاس نانو و فاز های بی شکل است.، یک ساختار منحصر به فرد است که هسته های نانوکریستالین را با خواص مغناطیسی استثنایی برخوردار می کند. در مقایسه با هسته های فرایت سنتی، هسته های نانوکریستالین نفوذ پذیری بالاتر، از دست دادن کمتری،ثبات درجه حرارت بهتر، و تراکم فلوکس اشباع بالاتر.

• نفوذ پذیری بالا:هسته های نانوکریستال معمولاً نفوذ پذیری از ده ها هزار تا صدها هزار را به دست می آورند، که بسیار بیشتر از هسته های فرایت است.این بدان معنی است که اجزای محرک با استفاده از هسته های نانوکریستالین می توانند با حفظ همان ارزش محرک کوچک تر شوند، صرفه جویی در فضا و کاهش هزینه ها.
• خسارت کم:از دست دادن هسته های نانوکریستالین عمدتاً شامل از دست دادن هیستریز و از دست دادن جریان گردشی است. به دلیل اندازه دانه های بسیار کوچک آنها، از دست دادن جریان گردشی به طور قابل توجهی کاهش می یابد. علاوه بر این,با استفاده از ترکیب بهینه و پردازش، از دست دادن هیستریز می تواند به حداقل برسد. از دست دادن کمتر به بهره وری بالاتر و افزایش درجه حرارت کاهش می یابد.
• ثبات درجه حرارت عالی:خواص مغناطیسی هسته های نانوکریستالین حساسیت حداقل به تغییرات دما را نشان می دهند و ثبات را در طیف گسترده ای از دما حفظ می کنند.این امکان کار قابل اطمینان در هر دو محیط با دمای بالا و پایین را فراهم می کند.
• تراکم فلوکس اشباع بالا:هسته های نانو کریستال معمولاً چگالی جریان اشباع بالاتر از هسته های فرایت را نشان می دهند، به این معنی که می توانند جریان های بالاتر را بدون اشباع مغناطیسی اداره کنند.

با استفاده از عملکرد برتر خود، هسته های نانوکریستال در زمینه های زیر کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند:

خفه کننده های حالت مشترک برای سرکوب تداخل حالت مشترک و افزایش سازگاری الکترومغناطیسی استفاده می شوند.هسته های نانوکریستالین امکان تولید هسته های کوچکتر را فراهم می کنند.، خفه کننده های حالت مشترک با عملکرد بالاتر، به طور گسترده ای در منبع برق سوئیچ، تبدیل کننده های فرکانس و سایر تجهیزات استفاده می شود.

ترانسفورماتورهای فعلی جریان های بالا را اندازه گیری می کنند و آنها را به جریان های پایین تر برای اندازه گیری تبدیل می کنند.نفوذ پذیری بالا و تراکم جریان اشباع هسته های نانوکریستالین آنها را برای تولید ترانسفورماتورهای جریان با دقت بالا ایده آل می کند، در سیستم های برق و برنامه های کنترل صنعتی استفاده می شود.

• ترانسفورماتورهای جریان متناوب:برای اندازه گیری جریان در مدارهای AC استفاده می شود.
• ترانسفورماتورهای جریان صفر دنباله ای:استفاده می شود برای تشخیص جریان های دنباله صفر در مدارها، معمولا در سیستم های حفاظت از نشت استفاده می شود.
• ترانسفورماتورهای جریان مستقیم:قادر به سرکوب تاثیر اجزای DC بر اندازه گیری جریان AC.

هنگامی که با هسته های نانوکریستال ترکیب می شوند، ترانسفورماتورهای جریان می توانند برای اندازه گیری جریان بدون تماس در برنامه هایی مانند سیستم های کنترل موتور و مدیریت باتری استفاده شوند.

انواع رایج هسته های نانو کریستال شامل:

• هسته های تروییدال:این دستگاه ها دارای مدار مغناطیسی بسته با جریان نشت حداقل هستند و برای کاربردهایی که نیاز به ایمنی بالا در برابر تداخل الکترومغناطیسی دارند مناسب هستند.
• هسته های تقسیم شده:این دستگاه ها برای نصب آسان طراحی شده اند و می توانند بدون قطع مدارها نصب و یا تعویض شوند، که آنها را برای اندازه گیری در خط و بازسازی ایده آل می کند.

با پیشرفت تکنولوژی الکترونیک قدرت، الزامات عملکردی برای اجزای تحرک کننده به طور فزاینده ای افزایش می یابد.به عنوان مواد مغناطیسی نرم با عملکرد بالا، چشم انداز کاربرد گسترده ای دارد.

• عملکرد مواد بهبود یافته:از طریق ترکیب بهینه و تکنیک های پردازش، بهبود بیشتر در نفوذ پذیری، کاهش زیان ها و ثبات بهتر در دمای.
• گسترش زمینه های کاربرد:گسترش استفاده از هسته های نانوکریستالین به زمینه های جدید مانند شارژ بی سیم، وسایل نقلیه انرژی جدید و شبکه های هوشمند.
• کاهش هزینه:همانطور که فن آوری های تولید بالغ می شوند و اقتصادهای مقیاس موثر می شوند، هزینه هسته های نانوکریستال به تدریج کاهش می یابد و رقابت آنها را افزایش می دهد.

در نتیجه، با خواص مغناطیسی استثنایی خود، هسته های نانوکریستالین به عنوان استاندارد جدید برای اجزای تحرک با عملکرد بالا ظهور می کنند.با پیشرفت تکنولوژی و گسترش کاربردها، هسته های نانوکریستالین نقش حیاتی بیشتری در الکترونیک قدرت خواهند داشت.