mordashka
Magnetics Epcos (Siemens Matsushita Components), Germany TDK Ferroxcube
«ЛЭПКОС», ИЦ «Северо-Западная Лаборатория»

Компании «Научно-Технический Центр "СЗЛ"»  и «ЛЭПКОС»
— Генеральный представитель Epcos AG по ферритам в СНГ
— Официальный дистрибьютор и Генеральный представитель
    TDK Electronics Europe Gmbh по ферритам в России и СНГ
— Авторизованный дистрибьютор Magnetics в России, странах СНГ и Балтии
— Эксклюзивный дистрибьютор компании USM в России и СНГ
— Авторизованный дистрибьютор Temex Ceramics в России и СНГ
 
 
Статьи и публикации » Современные магнитомягкие материалы для силовой электроники »

Современные магнитомягкие материалы для силовой электроники

Журнал «Современная Электроника», 2006 г.
Авторы: А.Куневич, к.ф.-м.н., А.Максимов

В статье анализируется состояние рынка силовых ферритовых и порошковых материалов и приводятся электромагнитные параметры наиболее известных в России зарубежных марок. Приведённые в статье таблицы соответствия импортных материалов их отечественным аналогам облегчают разработку новых изделий. Рассматриваются преимущества использования порошковых материалов на основе сплава железа и алюминия.

Сейчас рынок силовой электроники России характеризуется устойчивым ростом. Развитие полупроводниковой базы предъявляет новые, всё более жёсткие требования к качеству магнитомягких материалов, используемых в силовых модулях. Длительное время отсутствие промышленного выпуска современных отечественных силовых материалов вынуждало разработчиков использовать для преобразователей энергии, выпускаемых в России, устаревшие материалы М2500НМС1 и М2500НМС2, а также материалы широкого назначения М1500НМ3, М2000НМ, М1000НН, что отрицательно сказывалось на эффективности работы силовых устройств.

В настоящее время на небольшом по размеру, но постоянно растущем рынке силовых ферритов представлен широкий ассортимент изделий как всемирно известных брэндов, так и малоизвестных даже у себя на родине китайских фирм.

К современным магнитным материалам можно отнести силовые ферриты с высоким значением индукции насыщения (до 0,5 Тл), предназначенные для работы в преобразователях с частотой до 1 МГц, а также магнитные материалы с экстремально высокой индукцией насыщения из порошковых материалов.

Ферритовые материалы

Эти материалы представлены большим числом конфигураций и выпускаются для мощностей от десятых долей ватта до нескольких киловатт.

Таблица 1. Параметры популярных марок силовых ферритов
Параметры популярных марок силовых ферритов
*При температуре: 25°С/100°С

Электромагнитные параметры наиболее часто используемых марок силовых ферритов приведены в таблице 1. Материалы, предлагаемые зарубежными изготовителями, отличаются высоким потребительским качеством и значительно превосходят морально устаревшие отечественные марки М2500НМС1 и М2500НМС2 по электромагнитным параметрам (так, в контрольной точке на 100 кГц при 100°С и B= 0,2 Тл потери в марке N87 (Epcos) и 3С90 (Ferroxcube) составляют примерно 385 мВт/см³, что ориентировочно в 3,5 раза меньше, чем у М2500НМС1).

Характерной особенностью рынка отечественных силовых ферритовых материалов является отсутствие долговременного планирования у изготовителей силовой электроники, вынужденных, как правило, выполнять разовые заказы. Не многие изготовители силовой аппаратуры располагают перспективными производственными планами и, вследствие этого, готовы ожидать поставки требуемых сердечников более 2 месяцев, не говоря уже о проблемах, возникающих на стадии опытно конструкторских работ при получении опытных образцов и мелких серий. Достаточно жёсткая конкуренция на рынке не всегда позволяет изготовителям РЭА использовать лучшие по параметрам, но более дорогие сердечники.

В связи с этим наибольшую популярность у изготовителей РЭА и наибольший сегмент рынка в настоящее время смогла завоевать только фирма Epcos, предложившая не только оптимальное соотношение цена/качество но и создавшая развитые дистрибьюторские сети, позволяющие приобретать значительную часть требуемой продукции со складов в России.

Активную политику по продвижению своих материалов в России проводят также Acme (Тайвань), Cosmo (Индия), Yeng Tat (Тайвань), Samwha (Корея), Ferroxcube, однако их продвижение сдерживается небольшим объёмом и насыщенностью российского рынка.

Значительный сегмент рынка остаётся и у изготовителей отечественных материалов: ОАО «Ферроприбор» (Санкт-Петербург) и ЗАО НПФ «Феррокерам» (Украина) занимают нишу недорогих силовых типоразмеров, не имеющих точных зарубежных аналогов (например, Ш6x6, Ш4x8, ПК40x18).

Таблица 2. Сравнительные характеристики современных материалов Epcos
Сравнительные характеристики современных материалов Epcos
*При температуре: 25°С/100°С

Таблица 3. Аналоги ферритовых материалов
Аналоги ферритовых материалов
*Марка М2500НМС1 обладает ориентировочно на 25% большими потерями, чем М2500НМС2

В последнее время на российском рынке усиливается интерес и к новейшим маркам силовых материалов, аналогичным:

  • N97 (Epcos), с уровнем потерь на 20% ниже, чем у базового материала N87
  • N92 (Epcos), который насыщается при токе, на 20% большем, чем N87
  • N49 (Epcos), позволяющий создавать преобразователи на частотах до 1 МГц.

Сравнительные характеристики этих марок и заменяющие их аналоги других изготовителей перечислены в таблицах 2 и 3.

Порошковые материалы

Традиционно российские разработчики могли использовать только сердечники на основе Мо-пермаллоя с проницаемостью от 14 до 250 и типоразмерным рядом от К7x4x3 до К52x36x14. Материалы, аналогичные High Flux и Kool Mμ (см. табл. 4), отсутствовали, т.к. отечественная промышленность их не выпускала. В настоящее время на рынке России представлена также продукция фирм Magnetics и Arnold (см. табл. 5).

Таблица 4. Материалы фирм High Flux и Kool Mμ
Материалы фирм High Flux и Kool Mμ

Таблица 5. Материалы фирм Magnetics и Arnold
Материалы фирм Magnetics и Arnold

Возможность использования сердечников из данных материалов с диаметром до 78 мм открывает новые возможности для создания мощных преобразователей. Наличие диэлектрического покрытия облегчает намотку и увеличивает долговечность изделий при эксплуатации в условиях неблагоприятной климатики.

Сердечники на основе Мо-пермаллоя характеризуются наименьшими потерями, идеальной временной и температурной стабильностью магнитной проницаемости, что делает их незаменимыми для создания высокостабильных прецизионных катушек индуктивности. Однако достаточно высокая стоимость, вызванная высоким содержанием никеля, не всегда позволяет использовать их в массовых изделиях.

С этой точки зрения особый интерес для использования в изделиях силовой электроники представляют недорогие материалы типа Kool Mμ (Sendust), представляющие собой сплав железа с алюминием.

По экономическим показателям средняя цена 1 кг ферритовых изделий в мощных преобразователях составляет около 10 долларов, сердечников на основе Мо-пермаллоя — 80 долларов, а сендастовых сердечников Kool Mμ — 30 долларов.

Наличие типоразмеров большого диаметра, относительно низкие потери в сочетании с большой величиной индукции насыщения и, что немаловажно, доступные цены делают магнитопроводы из материала Kool Mμ перспективными для применений в моточных изделиях для силовых преобразователей энергии.

 
ФЕРРИТ-ХОЛДИНГ: Новости
 
08.10 19 

ООО "ЛЭПКОС" приглашает посетить стенд нашей компании на выставке ChipEXPO 2019, которая пройдет с 16 по 18 октября 2019 года в г. Москве на территории ЦВК «Экспоцентр» на Красной Пресне, павильон «Форум», стенд C23.





26.06 19 
По итогам 2018 года компания «ЛЭПКОС» награждена компанией TDK памятным знаком "Лучший продавец ферритов 2018".



29.04 19 
График работы компании «ЛЭПКОС» в период майских праздников.



18.04 19 
Уважаемые коллеги, обращаем Ваше внимание, что с декабря 2018 года комплектация электролитических конденсаторов фирмы EPCOS изменена.



12.04 19 
Приглашаем посетить посетить наш стенд № A731 в (павильон №3 Зал №13) на выставке Экспоэлектроника-2019 в период с 15 по 17 апреля 2019 года на территории выставочного комплекса Крокус Экспо в г. Москве



 
 


«Северо-Западная Лаборатория» © 1999—2019

Поддержка — Кутузова Марина
Перейти к странице: