Podstawowe badania nad materiałami magnetycznymi poczyniły ogromne postępy
W ciągu ostatnich dziesięciu lat zmiany i rozwój komponentów magnetycznych były bardziej skoncentrowane na takich aspektach, jak zdolność produkcyjna, kształt produktu, wydajność produkcji, technologia produkcji itp. Jeśli chodzi o podstawowe badania materiałowe, tempo rozwoju w rzeczywistości nie jest duże.
Jednak wraz z szybkim rozwojem dziedzin terminali, takich jak nowe pojazdy energetyczne, doładowanie, sztuczna inteligencja i duże zbiory danych, przemysł pilnie potrzebuje wysokowydajnych materiałów magnetycznych. Rozwój wysokiej jakości stał się nieuniknioną propozycją dla rozwoju branży komponentów magnetycznych.
Jakie są zatem „najważniejsze momenty” materiałów magnetycznych w roku 2023?
01 97 materiałów
Z punktu widzenia nowego zapotrzebowania na rynku energii i trendów rozwoju technologii, elementy magnetyczne muszą poprawiać efektywność konwersji, jednocześnie ograniczając straty i miniaturyzację. W przypadku rdzeni ferrytowych konieczne jest użycie wysokiej jakości, stabilnych proszków wysokiej klasy, optymalizacja procesu spiekania, zwiększenie intensywności indukcji magnetycznej nasycenia rdzenia i zmniejszenie strat mocy rdzenia, aby osiągnąć miniaturyzację rdzenia.
Obecnie materiał 97 można uznać za materiał magnetyczny o najwyższej wydajności w branży. Rdzeń magnetyczny wykonany z 97 materiałów charakteryzuje się wyjątkowo wysoką intensywnością indukcji magnetycznej Bs oraz niskimi stratami mocy i prądów wirowych. Może być szeroko stosowany w serwerach, stosach ładowania, ładowarkach samochodowych i innych dziedzinach, zastępując tradycyjne materiały 95 i 96.
02 Metalowy rdzeń magnetyczny proszkowy
Metalowy rdzeń magnetyczny z proszku jest miękkim materiałem magnetycznym z rozproszonymi szczelinami powietrznymi. Ponieważ różne produkty elektroniczne rozwijają się w kierunku miniaturyzacji i miniaturyzacji, dzięki doskonałym właściwościom, takim jak gęstość strumienia magnetycznego o wysokim nasyceniu, niska strata i dobra charakterystyka temperaturowa, może być więcej. Może dobrze spełnić wymagania rozwojowe dotyczące wysokiej wydajności i dużej mocy gęstość urządzeń do konwersji energii elektrycznej w nowym polu energetycznym.
Wraz z popularyzacją nowych pojazdów energetycznych i układaniem słupów ładujących na dużą skalę, szybkie ładowanie o dużej mocy stanie się nowym trendem w popycie konsumentów. Wprowadzenie na dużą skalę urządzeń do szybkiego ładowania o dużej mocy wymaga elastycznej i inteligentnej transformacji całego sprzętu zasilającego sieć energetyczną. .
Szybki rozwój branż informacyjnych, takich jak duże zbiory danych i przetwarzanie w chmurze, spowodował ciągły rozwój sprzętu elektrycznego dużej mocy, takiego jak UPS i zasilacze serwerowe o wyższej wydajności. Chociaż technologia szybkiego ładowania inteligentnych terminali i telefonów komórkowych zapewniła użytkownikom nowe doświadczenia, znacznie zwiększa moc wyjściową oryginalnego zasilacza ładującego o małej mocy. Te nowe zmiany w wymaganiach aplikacyjnych spowodowały, że popyt na metalowe rdzenie magnetyczne stosowane w cewkach indukcyjnych w dalszym ciągu szybko rośnie.
Dane pokazują, że oczekuje się, że ogólna stopa wzrostu branży metalowych rdzeni z miękkiego proszku magnetycznego wyniesie około 17% w latach 2023–2025. Oczekuje się, że popyt rynkowy w 2025 r. wyniesie około 260 000 ton, a wielkość rynku osiągnie około 8,6 miliarda juanów .
03 Drut kwadratowy powlekany folią
Od pojedynczych drutów miedzianych, poprzez druty płaskie, aż po druty wielożyłowe, druty również przeszły wiele rund zmian w rozwoju nowej energetyki, a w 2023 roku pojawi się nowa konstrukcja drutu - druty powlekane membraną. linia kwadratowa.
Drut kwadratowy powlekany folią wytwarza się poprzez wytłaczanie gotowego drutu powlekanego folią. Zewnętrzną warstwę jego konstrukcji stanowi taśma wysokotemperaturowa, a warstwę wewnętrzną stanowi wielożyłowy drut emaliowany lub gotowy drut w izolacji teflonowej. Jego odporność na temperaturę jest lepsza niż w przypadku innych konwencjonalnych drutów powlekanych. Znacznie wyżej.
W obliczu tendencji miniaturyzacji produkty terminalowe mają coraz większe wymagania przestrzenne. Druty kwadratowe powlekane folią są coraz bardziej preferowane przez inżynierów ze względu na ich zalety, takie jak mniejsza wysokość, mniejsza objętość, wysokie odprowadzanie ciepła i większa moc.
Trendem stało się zastępowanie trójwarstwowych izolowanych drutów drutami kwadratowymi powlekanymi folią, jednak wciąż znajduje się to na etapie testów w małych partiach. W miarę dojrzewania rynku terminali drut kwadratowy powlekany folią umożliwi w przyszłości szerszą przestrzeń rozwoju.
▲Przekrój poprzeczny konstrukcji z drutu kwadratowego owiniętego membraną
04 Cewka indukcyjna
Na tle szybkiego rozwoju branż takich jak sztuczna inteligencja, Internet rzeczy i 5G, jednym z najgorętszych produktów roku 2023 stały się cewki indukcyjne chipowe, które są bardziej odpowiednie do wysokich wymagań dotyczących zużycia energii i rozpraszania ciepła związanych z serwerami AI.
Cewka chipowa to specjalna forma zintegrowanej cewki umieszczonej w module zasilania chipa. Może zasilać przednią część układu, aby utrzymać normalne działanie różnych układów na płycie głównej i karcie graficznej.
W polu dużej mocy zasilacz chipa musi znajdować się w stabilnym stanie niskiego napięcia. Dlatego zapotrzebowanie na dużą moc można utrzymać jedynie poprzez zwiększenie prądu, co stawia wyższe wymagania w zakresie rezystancji wysokiego prądu na cewce chipowej. W porównaniu z cewkami ferrytowymi, metalowe cewki z miękkim proszkiem magnetycznym mają lepszą charakterystykę nasycenia magnetycznego i mogą lepiej wytrzymać duże prądy. Są bardziej odpowiednie dla wysokowydajnych procesorów graficznych i są używane w scenariuszach aplikacji wymagających dużej mocy, takich jak serwery AI.
Cewki chipowe są bardziej odpowiednie do miniaturyzacji i zastosowań o wysokim poborze mocy, a w przyszłości będą również silnym substytutem tradycyjnych cewek.
Cewka chipowa produkowana przez Inmicro to cewka mocy trzeciej generacji wykorzystująca technologię cienkowarstwową półprzewodników, która jest pierwszą w Chinach. Inmicro kreatywnie przetwarza cewkę mocy i podstawę opakowania w jednym kawałku, tworząc cewkę mocy i podstawę opakowania dwa w jednym.
W porównaniu z tradycyjnym SIP, który wymaga „chip + cewka + podstawa”, rozwiązanie oparte na Inmicro wymaga jedynie uszczelnienia chipa ze zintegrowaną cewką indukcyjną i innymi urządzeniami, aby zrealizować funkcje kompletnego modułu mocy i obwodów peryferyjnych, co jeszcze bardziej zmniejsza Rozmiar modułu mocy zwiększa gęstość mocy i zmniejsza koszty.
Zastosowanie cewek zintegrowanych ilustruje również znaczny postęp, jaki dokonał się w procesie produkcji cewek. Wysokowydajne komponenty magnetyczne zależą nie tylko od doskonałych materiałów magnetycznych, ale także od zaawansowanych procesów produkcyjnych.
Kierunek rozwoju technologii elementów magnetycznych
W zeszłym roku dział „Komponenty magnetyczne i zasilacze” skupiał się na najpopularniejszych rynkach końcowych transformatorów elektronicznych i cewek indukcyjnych oraz szczegółowo omawiał rozwój i rynki nowych pojazdów zasilanych energią, stosy ładowania, magazyny energii, zasilacze do serwerów, mikroinwertery i inne pola. Przestrzeń i wymagania techniczne dotyczące transformatorów i cewek elektronicznych.
Ponieważ „inwolucja” w branży staje się powszechną sytuacją w przedsiębiorstwach, przeanalizowaliśmy także zalety i wady przenoszenia się firm zajmujących się transformatorami elektronicznymi i cewkami indukcyjnymi w celu założenia fabryk za granicą, w jaki sposób wybrać opcję mało aktywną lub wymagającą dużej liczby aktywów oraz jak radzić sobie z rozwojem nowych rynków energii i innych bolączek przedsiębiorstw przemysłowych. .
W wymianie z wielomatransformatory elektroniczne, cewki indukcyjne, producenci materiałów magnetycznych, starsi inżynierowie na rynku terminali oraz eksperci branżowi i profesorowie, dowiedzieliśmy się, że wysoka częstotliwość, integracja, duża moc, miniaturyzacja i niskie straty stały się głównymi wymaganiami dla transformatorów elektronicznych. Kierunek rozwoju technologicznego cewki indukcyjnej przemysł.
Biorąc za przykład najczęściej oglądane nowe pojazdy energetyczne, nowe pojazdy energetyczne mają coraz wyższe wymagania wobec systemów zasilania. Trendem stało się zintegrowane projektowanie systemów zasilania typu „wszystko w jednym”, integrujące pokładowe ładowarki OBC, przetwornice DC-DC i systemy dystrybucji wysokiego napięcia. Produkty ze zintegrowanymi jednostkami elektrycznymi stopniowo stają się głównym rozwiązaniem w zakresie zasilania pojazdów. Dzięki integracji systemów zasilania pojazdów, kierunkiem rozwoju produktów zasilania pojazdów stała się duża moc, miniaturyzacja, integracja, inteligencja i wysoka wydajność kosztowa.
Dlatransformatory elektroniczneIcewki indukcyjne, ze względu na rozwój topologii obwodów w kierunku wyższej wydajności, mniejszej objętości i niższych kosztów, borykają się z trudnościami technicznymi, takimi jak wysoka częstotliwość, trwałość i integracja magnetyczna o dużej gęstości. Dlatego zaproponowano również transformatory indukcyjne. Różne wymagania. Po pierwsze, konieczne jest ciągłe doskonalenie poziomu integracji magnetycznej, aby poprawić wydajność cewek indukcyjnych i transformatorów oraz zmniejszyć rozmiar i koszt; po drugie, konieczne jest ciągłe zwiększanie częstotliwości cewek i transformatorów, aby dostosować się do wyższych częstotliwości roboczych i wyeliminować problemy ze stratami powodowanymi przez wysokie częstotliwości; po trzecie, w miarę ciągłego wzrostu zapotrzebowania na wydajność rozpraszania ciepła, w przyszłości do stosów doładowania może być stopniowo wprowadzane chłodzenie cieczą, co również stwarza nowe wymagania dotyczące szczelności cewek indukcyjnych i transformatorów, które muszą osiągnąć stopień ochrony IP68 lub nawet wyższy poziomy ochrony.
Biorąc za przykład szybko rozwijający się półprzewodnik trzeciej generacji, przemysł elektroniczny stopniowo przechodzi z materiałów półprzewodnikowych drugiej generacji na trzecią generację. Wysoka moc,wysoka częstotliwość, a miniaturyzacja stanie się również głównym tematem rozwoju produktów z elementami magnetycznymi. Zmiany technologiczne wprowadzą inteligentny sprzęt w nowy etap rozwoju, zapoczątkowują nową falę projektowania komponentów elektronicznych, a także stawiają wyższe wymagania procesowe.
Po zastosowaniu materiałów półprzewodnikowych trzeciej generacji wzrosła częstotliwość przełączania zasilaczy. Zgodnie z wymogami wysokiej częstotliwości, dużej mocy i małych rozmiarów, transformatory elektroniczne i cewki indukcyjne muszą zmniejszyć swój rozmiar i zoptymalizować rozpraszanie ciepła, a także muszą być zaprojektowane w kierunku spłaszczenia i integracji.
W przypadku rdzenia magnetycznego, w warunkach wysokiej częstotliwości, wielkość ziaren jest mniejsza, a wielkość cząstek proszku jest mniejsza. Konieczne jest unowocześnienie zarówno formuły proszku, jak i warunków procesu. Wysoka częstotliwość i duże pole magnetyczne, szeroka temperatura i niskie straty, szeroka częstotliwość i niskie straty, wysokie B i niskie straty stały się kierunkiem rozwoju rdzeni magnetycznych.
W przypadku drutów, przy wyższych częstotliwościach, powszechnie stosuje się druty wielożyłowe, dlatego konieczne jest usprawnienie procesu skręcania i zwiększenie poziomu temperatury drutów. Drut musi być coraz cieńszy. Aby zapobiec łatwemu zerwaniu drutu z powodu jego zbyt cienkiej grubości podczas procesu nawijania, stawiane są również pewne wymagania dotyczące wytrzymałości drutu na zginanie. Dodatkowo, w celu ograniczenia strat, druty wielożyłowe, druty Litz i druty w folii mogą w pewnym stopniu zmniejszyć efekt naskórkowania.
Wniosek
Pojawienie się tych nowych materiałów i nowych technologii wspólnie ukształtowało roczny wizerunek chińskiego przemysłu komponentów magnetycznych, a nawet chińskiego przemysłu produkcyjnego, który stara się iść do przodu i jest nieustępliwy w 2023 roku.
Pojawienie się nowych materiałów i nowych wynalazków to nie wszystko. Te „najważniejsze momenty” powstały w wyniku całodobowych badań twórców materiałów magnetycznych. „Mali” ludzie osiągają „duże” rzeczy i zasługują na to, aby o nich pamiętać.
https://www.xgelectronics.com/products/
W przypadku pytań dotyczących produktu prosimy sprawdzićstrona produktu, zapraszamy równieżskontaktuj się z namikorzystając z poniższych danych kontaktowych, odpowiemy w ciągu 24 dni.
William (dyrektor generalny ds. sprzedaży)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com liwei202305@gmail.com
(Kierownik sprzedaży)
186 6585 0415 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(Kierownik ds. marketingu)
153 6133 2249 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Czas publikacji: 11 kwietnia 2024 r