Scénarios d'application typiques des alliages nanocristallins

Créé le 08.11

Scénarios d'application typiques des alliages nanocristallins

Les scénarios d'application des alliages nanocristallins correspondent parfaitement à leurs caractéristiques de performance, se concentrant sur les sous-domaines de l'électronique de puissance haut de gamme où d'autres matériaux magnétiques doux ne peuvent pas répondre aux exigences de « haute fréquence, haute densité de puissance et faibles pertes ». Ils sont des matériaux magnétiques de base irremplaçables dans ces scénarios. Plus précisément, leurs scénarios d'application typiques peuvent être divisés en trois catégories :

Matériau magnétique de base pour les dispositifs électroniques de puissance à haute fréquence et haute puissance : il s'agit du scénario d'application avec la plus grande utilisation d'alliages nanocristallins et également du domaine où leur valeur est la plus significative. Dans ce scénario, les équipements imposent des exigences extrêmement élevées en matière de pertes haute fréquence, de niveau d'induction magnétique à saturation et de stabilité de perméabilité du matériau magnétique de base — les performances des alliages nanocristallins couvrent parfaitement ces exigences. D'un point de vue pratique de l'application industrielle, les alliages nanocristallins sont le matériau magnétique de base pour la fabrication d'inductances PFC, d'inductances de filtrage de sortie et d'inductances de mode commun dans les chargeurs embarqués (OBC) des véhicules à énergie nouvelle, les convertisseurs DC-DC, les onduleurs photovoltaïques, les convertisseurs de stockage d'énergie (PCS) et les alimentations à découpage haute puissance. Les fréquences de fonctionnement de ces dispositifs se situent précisément dans la plage de performances optimales des alliages nanocristallins. Dans ce scénario, les dispositifs utilisant des noyaux en alliage nanocristallin peuvent réduire considérablement les pertes d'énergie et améliorer l'efficacité énergétique globale tout en maintenant la miniaturisation. Par exemple, dans les chargeurs embarqués des véhicules à énergie nouvelle, les inductances de mode commun utilisant des noyaux en alliage nanocristallin sont environ 40 % plus petites et présentent des pertes d'environ 30 % inférieures par rapport aux inductances avec des noyaux en ferrite traditionnels — un avantage de performance que les autres matériaux magnétiques doux ne peuvent égaler au même coût.

Alimentations à découpage haut de gamme et transformateurs haute fréquence : il s'agit d'un autre scénario d'application clé pour les alliages nanocristallins. Dans les alimentations à découpage haut de gamme et les transformateurs haute fréquence, où la densité de puissance et les niveaux de pertes sont critiques, les performances des alliages nanocristallins répondent précisément à ces exigences. Les applications typiques de ce type d'équipement couvrent des domaines tels que les alimentations de serveurs haute puissance dans les centres de données, les alimentations de stations de base de communication, les alimentations d'entraînement de servomoteurs pour robots industriels et les modules de puissance pour équipements médicaux haut de gamme. Dans ces scénarios, l'équipement doit généralement fonctionner en continu à des fréquences élevées de plusieurs centaines de kHz, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de pertes haute fréquence, de densité de flux magnétique à saturation et de stabilité du matériau de noyau. La densité de flux magnétique à saturation élevée et les faibles pertes haute fréquence des alliages nanocristallins peuvent efficacement améliorer la densité de puissance de l'équipement, réduire l'élévation de température et garantir un fonctionnement stable à long terme. De plus, dans les scénarios où les exigences de compatibilité électromagnétique sont élevées, les alliages nanocristallins sont également utilisés pour fabriquer les noyaux des inductances de mode commun et des inductances de filtres CEM — en exploitant leur haute perméabilité et leurs faibles pertes pour supprimer les interférences électromagnétiques haute fréquence et garantir le niveau de compatibilité électromagnétique de l'équipement.

Matériau de base pour transformateurs de courant et capteurs de précision : Il s'agit de l'un des scénarios d'application émergents pour les alliages nanocristallins. Dans des domaines tels que les réseaux électriques intelligents, l'inspection industrielle et la mesure de précision, il est nécessaire de mesurer avec précision de grands courants ou des signaux de champ magnétique élevé, ce qui impose des exigences extrêmement élevées en matière de perméabilité, de linéarité et de stabilité du matériau de base — les performances des alliages nanocristallins répondent parfaitement à cette exigence. Dans ce scénario, les propriétés de haute perméabilité et de faibles pertes des alliages nanocristallins garantissent la précision et la linéarité des signaux de mesure ; tandis que leur excellente stabilité magnétique assure un fonctionnement stable à long terme des équipements dans des environnements complexes. D'un point de vue pratique des applications industrielles, les alliages nanocristallins sont devenus le matériau de base pour certains transformateurs de courant de précision haut de gamme, transformateurs de courant de classe mesure et transformateurs de puissance moyenne et basse fréquence — la précision de mesure de ces dispositifs détermine directement la précision de comptage et la fiabilité de protection du système électrique. En outre, dans certaines alimentations électriques aérospatiales haut de gamme avec des exigences strictes en matière de taille et de poids, les alliages nanocristallins sont également utilisés pour fabriquer les noyaux d'inductances de mode commun et de transformateurs de puissance — réduisant davantage la taille et le poids des équipements tout en garantissant la précision de mesure.

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