Induktore integratuak nabarmen hobetzen ditu babes magnetikoa, beroaren xahutzea eta interferentziaren aurkako gaitasunak, bobina material magnetikoekin integratuz moldekatze-prozesu bateratu baten bidez. Oso erabilia da maiztasun handiko elikatze-iturrietan, automobilgintzako elektronikan, komunikazio-ekipoetan eta beste arlo batzuetan. Diseinu-metodologiak alderdi gakoen azterketa sakona eskatzen du, hala nola materialen hautaketa, egitura-optimizazioa, prozesuen egokitzapena eta errendimenduaren baliozkotzea. Jarraian, diseinu-ikuspegi eta -metodo espezifikoak daude:
1. Materialen hautaketa eta proportzioen optimizazioa
1)Material magnetikoen hautaketa-
Nukleoko materialak: Galera txikiko burdin-oinarritutako aleazio amorfoak (FeNiMo aleazio kristalino ultrafinak, adibidez), karbonilo burdin hautsa edo burdin silizio aleazio hautsa nahiago dira, eta haien saturazio-fluxu magnetikoaren dentsitatea (Bs) funtzionamendu-maiztasunarekin bat etorri behar da (adibidez, Bs ≈ 1,1 T 100 kHz~500 kHz eszenatokian).
Konposatu-erlazioa: hauts amorfoak edo aleazio-hautsak (D50=10-15 μm) % 20-40 hartzen du, eta karbonilo-burdin hautsak (D50=3-7 μm) % 60-80, iragazkortasun magnetikoa eta maiztasun handiko galerak orekatzeko.
Gehigarriak: Gehitu % 8-15eko epoxi erretxina termoegonkorra edo silikonazko gel likidoa aglutinatzaile gisa, nahastu disolbatzaile batekin (adibidez, azetona) eta sakatu hotzean materialaren dentsitatea hobetzeko.
2) Bobinaren materialaren hautaketa – kable mota: Kobrezko kable laua (zeharkako sekzio handikoa eta azal efektu txikikoa) kobrezko kable biribila baino hobea da, ihes magnetikoa murriztu eta beroaren xahutzea hobetu dezakeelako. - Isolamendu tratamendua: Bobinaren gainazala isolamendu geruza batekin (adibidez, epoxi erretxina) estali behar da zirkuitulaburrak saihesteko.
- Egitura-diseinua eta prozesuen egokitzapena
1) Nukleoaren egituraren eskema – I formako egitura konposatu karratua: I formako nukleoa bildu eta nukleo karratuan txertatzen da, zirkuitu magnetiko itxi bat osatuz bero-presioaren bidez induktantzia (Isat ≥ 36A) eta erresistentzia mekanikoa hobetzeko. - Geruza anitzeko film-gainjartzea: hauts amorfoaren eta epoxi erretxinaren film misto bat (0,1-0,3 mm-ko lodiera) erabiltzen da elektrodoa guztiz biltzeko eta aire-tarteak murrizteko bigarren mailako prentsatzearen bidez. - Ilara motako akoplatu gabeko diseinua: kopa formako nukleo magnetikoak hainbat zirrikitu egokitzaile ditu, U formako bobinekin txertatuta eta bero-zigilatuta akoplamendu-koefizientea (k<0,1) murrizteko, dentsitate handiko PCB diseinurako egokia.
2) Prozesuaren parametro nagusiak – Prentsatze-prozesua: Bi arraboleko laminagailu bidezko prentsatze hotza (tenperatura ≤ giro-tenperatura) materialaren oxidazioa saihesteko, presio-tartea 4-5 t/cm² (I formako nukleoa) eta 3,5-4 t/cm² (nukleo karratua). - Bero-tratamendua: Labean egin eta sendatu 150-180 ℃-tan, hareazko leuntzea eta galvanizazioa bezalako ondorengo tratamenduarekin konbinatuta, gainazalaren lautasuna eta korrosioarekiko erresistentzia hobetzeko.
3.Errendimenduaren optimizazioa eta simulazioaren egiaztapena
1) Modelatze eta Simulazio Parametrikoa – Simulazio Elektromagnetikoko Tresna: Erabili ANSYS Maxwell edo HFSS eremu magnetikoaren banaketa aztertzeko, zutabearen tamaina (adibidez, 2,4-3,0 mm) eta harilkatze-birak (21,5-24,5 bira), oreka-induktantzia (L0=10 μ H) eta DC erresistentzia (DCR ≤ 0,55 m Ω) optimizatzeko. - Akoplamendu magnetiko termikoaren analisia: COMSOL erabiliz azal-efektua eta hurbiltasun-efektua simulatzeko maiztasun altuetan, AC galerak murriztuz (adibidez, 500 kHz-tan galerak % 10 murriztea).
2) Errendimendu Adierazle Nagusia – Saturazio Korrontea (Isat): Puntako korrontea estali behar du (Imax=Iout+21FHIR p), nukleo magnetikoaren materialen hautaketa eta aire-tartearen kontrolaren bidez lortua. -Autoerresonantzia-maiztasuna (fR): kommutazio-maiztasuna baino 10 aldiz handiagoa izan behar du (adibidez, 1MHz@100kHz).）Induktantziak ezaugarri kapazitiboak erakustea saihesteko.
Argitaratze data: 2025eko abenduaren 22a