एकीकृत इंडक्टर, एक एकीकृत मोल्डिंग प्रक्रिया के माध्यम से कॉइल को चुंबकीय पदार्थों के साथ एकीकृत करके चुंबकीय परिरक्षण, ऊष्मा अपव्यय और हस्तक्षेप-रोधी क्षमताओं को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाता है। इसका व्यापक उपयोग उच्च-आवृत्ति विद्युत आपूर्ति, ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स, संचार उपकरण और अन्य क्षेत्रों में होता है। डिज़ाइन पद्धति में सामग्री चयन, संरचनात्मक अनुकूलन, प्रक्रिया अनुकूलन और प्रदर्शन सत्यापन जैसे प्रमुख पहलुओं पर व्यापक विचार करना आवश्यक है। नीचे विशिष्ट डिज़ाइन दृष्टिकोण और विधियाँ दी गई हैं:
1. सामग्री चयन और अनुपात अनुकूलन
1)चुंबकीय सामग्रियों का चयन-
कोर सामग्री: कम हानि वाले लौह-आधारित अनाकार मिश्र धातु (जैसे Fe Ni Mo अतिसूक्ष्म क्रिस्टलीय मिश्र धातु), कार्बोनिल लौह पाउडर, या लौह सिलिकॉन मिश्र धातु पाउडर को प्राथमिकता दी जाती है, और उनके संतृप्ति चुंबकीय प्रवाह घनत्व (Bs) को परिचालन आवृत्ति से मेल खाना चाहिए (जैसे 100 kHz~500 kHz परिदृश्य में Bs ≈ 1.1 T)।
मिश्रित अनुपात: चुंबकीय पारगम्यता और उच्च आवृत्ति हानि को संतुलित करने के लिए अनाकार पाउडर या मिश्र धातु पाउडर (D50=10-15 μm) 20-40% और कार्बोनिल आयरन पाउडर (D50=3-7 μm) 60-80% होता है।
योजक पदार्थ: बाइंडर के रूप में 8-15% थर्मोसेटिंग एपॉक्सी राल या तरल सिलिकॉन जेल मिलाएं, इसे विलायक (जैसे एसीटोन) के साथ मिलाएं और सामग्री के घनत्व को बेहतर बनाने के लिए कोल्ड प्रेस करें।
2) कॉइल सामग्री का चयन – तार का प्रकार: गोल तांबे के तार की तुलना में चपटा तांबे का तार (बड़े अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल और कम सतह प्रभाव वाला) बेहतर होता है, जिससे चुंबकीय रिसाव कम होता है और ऊष्मा का अपव्यय बेहतर होता है। - इन्सुलेशन उपचार: शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए कॉइल की सतह पर इन्सुलेशन परत (जैसे एपॉक्सी राल) चढ़ाना आवश्यक है।
- संरचनात्मक डिजाइन और प्रक्रिया अनुकूलन
1) कोर संरचना योजना – आई-आकार की वर्गाकार मिश्रित संरचना: आई-आकार के कोर को वर्गाकार कोर में लपेटकर और एम्बेड करके, गर्म दबाव के माध्यम से एक बंद चुंबकीय परिपथ बनाया जाता है, जिससे प्रेरकत्व (Isat ≥ 36A) और यांत्रिक शक्ति में सुधार होता है। - बहुस्तरीय फिल्म ओवरले: इलेक्ट्रोड को पूरी तरह से लपेटने और द्वितीयक दबाव के माध्यम से वायु अंतराल को कम करने के लिए अनाकार पाउडर और एपॉक्सी राल (मोटाई 0.1-0.3 मिमी) की मिश्रित फिल्म का उपयोग किया जाता है। - पंक्ति प्रकार गैर-युग्मित डिजाइन: कप के आकार के चुंबकीय कोर में कई समायोजित स्लॉट होते हैं, जिनमें यू-आकार के कॉइल लगे होते हैं और युग्मन गुणांक (k<0.1) को कम करने के लिए ऊष्मा सील की जाती है, जो उच्च-घनत्व पीसीबी लेआउट के लिए उपयुक्त है।
2) प्रमुख प्रक्रिया पैरामीटर – प्रेसिंग प्रक्रिया: डबल रोल रोलिंग मशीन द्वारा कोल्ड प्रेसिंग (तापमान ≤ कमरे का तापमान) सामग्री के ऑक्सीकरण से बचाव के लिए, दबाव सीमा 4-5 t/cm² (I-आकार का कोर) और 3.5-4 t/cm² (वर्गाकार कोर)। - ऊष्मा उपचार: 150-180 ℃ पर बेक और क्योर करना, साथ ही सैंडब्लास्टिंग और इलेक्ट्रोप्लेटिंग जैसे पोस्ट-ट्रीटमेंट, सतह की समतलता और संक्षारण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए।
3.प्रदर्शन अनुकूलन और सिमुलेशन सत्यापन
1) पैरामीट्रिक मॉडलिंग और सिमुलेशन – विद्युतचुंबकीय सिमुलेशन टूल: चुंबकीय क्षेत्र वितरण का विश्लेषण करने, कॉलम के आकार (जैसे 2.4-3.0 मिमी) और वाइंडिंग टर्न (21.5-24.5 टर्न) को अनुकूलित करने, प्रेरकत्व (L0=10 μH) और डीसी प्रतिरोध (DCR ≤ 0.55m Ω) को संतुलित करने के लिए ANSYS Maxwell या HFSS का उपयोग करें। -थर्मल चुंबकीय युग्मन विश्लेषण: उच्च आवृत्तियों पर स्किन इफेक्ट और प्रॉक्सिमिटी इफेक्ट का अनुकरण करने के लिए COMSOL का उपयोग करें, एसी हानियों को कम करें (जैसे 500kHz पर हानियों में 10% की कमी)।
2) प्रमुख प्रदर्शन संकेतक – संतृप्ति धारा (Isat): इसे शिखर धारा (Imax=Iout+21FHIR p) को कवर करना आवश्यक है, जो चुंबकीय कोर सामग्री के चयन और वायु अंतराल नियंत्रण के माध्यम से प्राप्त की जाती है। -स्व-अनुनादी आवृत्ति (fR): स्विचिंग आवृत्ति से 10 गुना अधिक होनी चाहिए (उदाहरण के लिए 1MHz@100kHz)।संधारित्र गुणों को प्रदर्शित करने वाले प्रेरकत्व से बचने के लिए।
पोस्ट करने का समय: 22 दिसंबर 2025