सामान्य प्रारंभ करनेवाला कोर सामग्री क्या हैं?

Inducटीorएस, लगभग सभी इलेक्ट्रॉनिक सर्किटों में मौलिक घटक, एक चुंबकीय क्षेत्र में ऊर्जा भंडारण करके कार्य करते हैं। एक प्रारंभ करनेवाला की दक्षता और प्रदर्शन उसके मूल के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री से गहराई से प्रभावित होता है। मुख्य सामग्री इंडक्शन, संतृप्ति विशेषताओं, आवृत्ति प्रतिक्रिया और कोर नुकसान जैसे गुणों को निर्धारित करती है, जिससे इसका चयन एक महत्वपूर्ण डिजाइन विचार करता है।

क्यों कोर सामग्री मायने रखती है

एक प्रारंभ करनेवाला की मुख्य सामग्री चुंबकीय प्रवाह को केंद्रित करने के लिए कार्य करती है, जिससे एयर-कोर के बराबर की तुलना में इसकी कमी बढ़ जाती है। विभिन्न सामग्री अद्वितीय चुंबकीय गुण प्रदान करती हैं जो उन्हें विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। मुख्य सामग्री चुनते समय विचार करने के लिए प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं:

• पारगम्यता ( $\mu$ ) : एक सामग्री कितनी आसानी से एक सामग्री अपने भीतर एक चुंबकीय क्षेत्र के गठन का समर्थन कर सकती है। उच्च पारगम्यता आम तौर पर दिए गए टर्न के लिए उच्च अधिष्ठापन की ओर जाता है।

• संतृप्ति प्रवाह घनत्व ( ${बी}_{sएt}$ ) : अधिकतम चुंबकीय प्रवाह घनत्व एक सामग्री अधिक प्रवाह को काफी कम करने की क्षमता से पहले बनाए रख सकती है। संतृप्ति से ऊपर संचालित होने से इंडक्शन में भारी गिरावट आती है और विरूपण में वृद्धि होती है।

• कोर हानि : ऊर्जा कोर के भीतर गर्मी के रूप में विघटित हो गई, मुख्य रूप से हिस्टैरिसीस और एडी धाराओं के कारण। कम कोर के नुकसान दक्षता के लिए महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से उच्च आवृत्तियों पर।

• आवृत्ति प्रतिक्रिया : कैसे सामग्री के गुण (जैसे पारगम्यता और हानि) आवृत्ति के साथ बदलते हैं।

आइए कुछ सबसे आम प्रारंभ करनेवाला कोर सामग्री का पता लगाएं:

1। एयर कोर

जबकि पारंपरिक अर्थों में "सामग्री" नहीं है, हवाई कोर (या वैक्यूम कोर) एक बेसलाइन के रूप में काम करते हैं।

• विशेषताएँ : उनके पास 1 की पारगम्यता है, कोई चुंबकीय संतृप्ति नहीं है, और वास्तव में कोई मूल नुकसान नहीं है।

• अनुप्रयोग : उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों (आरएफ सर्किट, एंटेना) के लिए आदर्श जहां स्थिरता और रैखिकता सर्वोपरि हैं, और जहां प्रति मोड़ अपेक्षाकृत कम इंडक्शन स्वीकार्य है। उनका उपयोग तब भी किया जाता है जब न्यूनतम चुंबकीय हस्तक्षेप वांछित होता है।

• सीमाएँ : किसी दिए गए आकार के लिए बहुत कम इंडक्शन, उन्हें कम-आवृत्ति, उच्च-इंडक्शन आवश्यकताओं के लिए अव्यवहारिक बना दिया गया।

2। फेराइट्स

फेराइट्स लोहे के ऑक्साइड से बने सिरेमिक यौगिक अन्य धातु तत्वों (जैसे निकेल, जस्ता, मैंगनीज) के साथ मिश्रित होते हैं। वे अपने उच्च विद्युत प्रतिरोधकता से प्रतिष्ठित होते हैं, जो एड़ी के वर्तमान नुकसान को काफी कम कर देता है।

• विशेषताएँ : उच्च पारगम्यता (सैकड़ों से दसियों हजारों तक), उच्च प्रतिरोधकता के कारण कम एडी वर्तमान नुकसान, और अच्छे उच्च आवृत्ति प्रदर्शन। उनका संतृप्ति प्रवाह घनत्व आम तौर पर लोहे के मिश्र धातुओं की तुलना में कम होता है।

• प्रकार :

  • मैंगनीज-ज़िनक (MNZN) फेराइट्स : आमतौर पर कुछ मेगाहर्ट्ज़ तक आवृत्तियों के लिए उपयोग किया जाता है। वे उच्च पारगम्यता प्रदान करते हैं और बिजली अनुप्रयोगों (जैसे, स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति, ट्रांसफार्मर) में आम हैं।

  • निकेल-ज़िनक (निज़न) फेराइट्स : उच्च आवृत्तियों के लिए उपयुक्त, अक्सर सैकड़ों मेगाहर्ट्ज़ या यहां तक ​​कि गिगाहर्ट्ज़ में फैली हुई है। उनके पास MNZN फेराइट्स की तुलना में कम पारगम्यता है, लेकिन उच्च आवृत्तियों पर अपने गुणों को बेहतर बनाए रखते हैं। आरएफ चोक, ईएमआई फिल्टर में उपयोग किया जाता है।

• अनुप्रयोग : व्यापक रूप से स्विचिंग बिजली की आपूर्ति, ईएमआई/आरएफआई दमन, आरएफ इंडक्टर्स और ट्रांसफार्मर में उपयोग किया जाता है।

• सीमाएँ : पाउडर लोहे या सिलिकॉन स्टील की तुलना में कम डीसी धाराओं में संतृप्त कर सकते हैं।

3। पाउडर आयरन

लोहे की कोर बारीक पाउडर वाले लोहे के कणों को संपीड़ित करके बनाया जाता है, प्रत्येक अपने पड़ोसियों से अछूता है। यह इन्सुलेशन नाटकीय रूप से एडी धाराओं को कम करता है।

• विशेषताएँ : वितरित वायु गैप (कणों के बीच इन्सुलेशन के कारण) जो एक "नरम" संतृप्ति विशेषता प्रदान करता है (अर्थ इंडक्शन अचानक के बजाय धीरे -धीरे घटता है), अच्छा तापमान स्थिरता और अपेक्षाकृत कम लागत। उनकी पारगम्यता अधिकांश फेराइट्स (आमतौर पर दसियों से सैकड़ों) से कम है।

• अनुप्रयोग : पावर फैक्टर सुधार (PFC) चोक, हिरन/बूस्ट कन्वर्टर्स, और स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति में आउटपुट फिल्टर में लोकप्रिय अचानक संतृप्ति के बिना महत्वपूर्ण डीसी पूर्वाग्रह को संभालने की उनकी क्षमता के कारण। आरएफ अनुप्रयोगों में भी उपयोग किया जाता है जहां एक वितरित हवा का अंतर फायदेमंद होता है।

• सीमाएँ : उच्च आवृत्तियों पर फेराइट्स की तुलना में उच्च कोर नुकसान, आम तौर पर एसी के नुकसान में वृद्धि के कारण बहुत उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है।

4। टुकड़े टुकड़े में स्टील (सिलिकॉन स्टील)

टुकड़े टुकड़े में स्टील कोर , विशेष रूप से सिलिकॉन स्टील , सिलिकॉन के साथ स्टील मिश्र धातु की पतली चादरों (लैमिनेशन) से बने होते हैं, एक साथ खड़ी होती हैं। लैमिनेशन को एक दूसरे से एडी वर्तमान नुकसान को कम करने के लिए अछूता है, जो स्टील के एक ठोस ब्लॉक में निषेधात्मक रूप से उच्च होगा।

• विशेषताएँ : उच्च संतृप्ति प्रवाह घनत्व, उच्च पारगम्यता (हजारों), और अपेक्षाकृत कम लागत।

• अनुप्रयोग : मुख्य रूप से कम-आवृत्ति, उच्च-शक्ति वाले अनुप्रयोगों जैसे कि पावर ट्रांसफार्मर, पावर सप्लाई में बड़े इंडक्टर्स और लाइन-फ़्रीक्वेंसी फ़िल्टरिंग (50/60 हर्ट्ज) के लिए चोक्स में उपयोग किया जाता है।

• सीमाएँ : धातु की प्रकृति के कारण उच्च आवृत्तियों पर उच्च एडी वर्तमान नुकसान, उन्हें उच्च-आवृत्ति अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त बना दिया। समान इंडक्शन मूल्यों के लिए फेराइट या पाउडर आयरन कोर की तुलना में भारी और भारी।

5। अनाकार और नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु

ये कुछ क्षेत्रों में उनके बेहतर प्रदर्शन के कारण कर्षण प्राप्त करने वाली सामग्री के नए वर्ग हैं।

• अनाकार मिश्र धातु : क्रिस्टलीकरण को रोकने के लिए तेजी से ठंडा पिघला हुआ धातु द्वारा गठित, जिसके परिणामस्वरूप एक गैर-क्रिस्टलीय (ग्लासी) संरचना होती है।

  • विशेषताएँ : बेहद कम कोर नुकसान, उच्च पारगम्यता और उच्च संतृप्ति प्रवाह घनत्व।

  • अनुप्रयोग : उच्च-आवृत्ति, उच्च-दक्षता वाले बिजली अनुप्रयोग, विशेष रूप से जहां कॉम्पैक्ट आकार और कम नुकसान महत्वपूर्ण हैं (जैसे, उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर, सामान्य-मोड चोक)।

• नैनोक्रिस्टलाइन मिश्र धातु : अनाकार मिश्र धातुओं के नियंत्रित क्रिस्टलीकरण द्वारा बनाया गया, जिसके परिणामस्वरूप बेहद महीन अनाज के साथ एक माइक्रोस्ट्रक्चर होता है।

  • विशेषताएँ : यहां तक ​​कि अनाकार मिश्र धातुओं की तुलना में कम कोर नुकसान, बहुत उच्च पारगम्यता, और उच्च संतृप्ति प्रवाह घनत्व।

  • अनुप्रयोग : प्रीमियम हाई-फ़्रीक्वेंसी पावर एप्लिकेशन, सटीक वर्तमान ट्रांसफार्मर, और उच्च-प्रदर्शन कॉमन-मोड चोक।

• सीमाएँ : आम तौर पर पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में अधिक महंगा।

निष्कर्ष

एक प्रारंभ करनेवाला कोर सामग्री का विकल्प एक बारीक इंजीनियरिंग निर्णय है जो भौतिक बाधाओं (आकार, वजन) और आर्थिक कारकों (लागत) के साथ विद्युत प्रदर्शन आवश्यकताओं (इंडक्शन, वर्तमान हैंडलिंग, आवृत्ति, हानि) को संतुलित करता है। हवा, फेराइट, पाउडर आयरन, लैमिनेटेड स्टील, और उन्नत अनाकार/नैनोक्रिस्टलाइन कोर के अद्वितीय गुणों और व्यापार-बंदों को समझना किसी भी दिए गए आवेदन के लिए प्रारंभ करनेवाला डिजाइन के अनुकूलन के लिए आवश्यक है। चूंकि इलेक्ट्रॉनिक्स उच्च आवृत्तियों और अधिक दक्षता की ओर विकसित करना जारी रखते हैं, इंडक्टर कोर सामग्री का विकास और शोधन अनुसंधान और नवाचार का एक जीवंत क्षेत्र है। $ $