A investigación básica sobre materiais magnéticos dá grandes avances
Ao longo dos últimos dez anos, os cambios e o desenvolvemento dos compoñentes magnéticos concentráronse máis en aspectos como a capacidade de produción, a forma do produto, a eficiencia da produción, a tecnoloxía de produción, etc. En canto á investigación de materiais básicos subxacentes, a taxa de desenvolvemento non é realmente grande.
Non obstante, co rápido desenvolvemento de campos terminais como os vehículos de nova enerxía, a supercarga, a intelixencia artificial e o big data, a industria necesita con urxencia materiais magnéticos de alto rendemento. O desenvolvemento de alta calidade converteuse nunha proposta inevitable para o desenvolvemento da industria de compoñentes magnéticos.
Entón, cales son os "momentos destacados" dos materiais magnéticos en 2023?
01 97 materiais
Desde a perspectiva da nova demanda do mercado enerxético e das tendencias de desenvolvemento tecnolóxico, os compoñentes magnéticos deben mellorar a eficiencia de conversión ao mesmo tempo que se reducen as perdas e a miniaturización. Para núcleos de ferrita, é necesario utilizar po de alta calidade e estable, optimizar o proceso de sinterización, aumentar a intensidade de indución magnética de saturación do núcleo e reducir a perda de potencia do núcleo para lograr a miniaturización do núcleo.
Na actualidade, pódese dicir que o material 97 é o material magnético de maior rendemento da industria. O núcleo magnético de 97 materiais ten unha intensidade de indución magnética extremadamente alta Bs e baixa potencia e perda de correntes parásitas. Pode ser amplamente utilizado en servidores, pilas de carga, cargadores de vehículos e outros campos, substituíndo os materiais tradicionais 95 e 96.
02 Núcleo de pó magnético metálico
O núcleo de po magnético metálico é un material magnético suave con espazos de aire distribuídos. A medida que varios produtos electrónicos se desenvolven na dirección da miniaturización e miniaturización, coas súas excelentes características, como a densidade de fluxo magnético de alta saturación, baixas perdas e boas características de temperatura, pode satisfacer os requisitos de desenvolvemento de alta eficiencia e alta potencia. densidade dos equipamentos de conversión de enerxía eléctrica no novo campo da enerxía.
Coa popularización dos novos vehículos de enerxía e a colocación de pilas de carga a gran escala, a carga rápida e de alta potencia converterase nunha nova tendencia na demanda dos consumidores. A introdución de equipos de carga rápida e de alta potencia a gran escala require unha transformación flexible e intelixente de todo o equipo de subministración de enerxía da rede eléctrica. .
O rápido desenvolvemento das industrias da información como o big data e a computación en nube provocou o crecemento continuo de equipos eléctricos de alta potencia como UPS e fontes de alimentación de servidores de maior rendemento. Aínda que a tecnoloxía de carga rápida de terminais intelixentes e teléfonos móbiles trouxo novas experiencias aos usuarios, tamén aumenta considerablemente a potencia de saída do adaptador de enerxía de carga de baixa potencia orixinal. Estes novos cambios nos requisitos das aplicacións provocaron que a demanda de núcleos metálicos en po magnético utilizados nos indutores continúe crecendo rapidamente.
Os datos mostran que espérase que a taxa de crecemento global da industria do núcleo de po magnético brando de metal sexa de aproximadamente un 17% entre 2023 e 2025. Espérase que a demanda do mercado en 2025 sexa de aproximadamente 260.000 toneladas e que o tamaño do mercado alcance aproximadamente 8.600 millóns de yuans. .
03 Fío cadrado revestido de película
Desde fíos de cobre sinxelos ata fíos planos ata fíos multi-caballos, os fíos tamén experimentaron moitas roldas de cambios no desenvolvemento da nova industria enerxética e, en 2023, aparecerá unha nova estrutura de fíos: fíos revestidos de membrana. liña cadrada.
O fío cadrado revestido de película faise extruíndo o fío revestido de película acabado. A capa exterior da súa estrutura é cinta de alta temperatura e a capa interior é de fío esmaltado multinúcleo ou fío illado de teflón acabado. A súa resistencia á temperatura é mellor que outros fíos convencionais revestidos de película. Moito máis alto.
Baixo a tendencia da miniaturización, os produtos terminais teñen requisitos de espazo cada vez máis esixentes. Os fíos cadrados revestidos de película son cada vez máis favorecidos polos enxeñeiros debido ás súas vantaxes de menor altura, menor volume, alta disipación de calor e maior potencia.
Converteuse nunha tendencia a substituír os fíos illados de tres capas por fíos cadrados revestidos de película, pero aínda está na fase de proba de pequenos lotes. A medida que o mercado de terminais continúa madurando, o fío cadrado revestido de película abrirá un espazo de desenvolvemento máis amplo no futuro.
▲ Vista en sección transversal da estrutura de fío cadrado envolto en membrana
04 Inductor de chip
No contexto do rápido desenvolvemento de industrias como a intelixencia artificial, a Internet das cousas e 5G, os indutores de chip que son máis axeitados para un alto consumo de enerxía e requisitos de alta disipación de calor relacionados cos servidores de intelixencia artificial convertéronse nun dos produtos máis populares en 2023.
O indutor de chip é unha forma especial de indutor integrado situado no módulo de fonte de alimentación do chip. Pode proporcionar enerxía á parte frontal do chip para manter o funcionamento normal de varios chips na placa base e na tarxeta gráfica.
No campo de alta potencia, a fonte de alimentación do chip debe estar nun estado estable de baixa tensión. Polo tanto, a demanda de alta potencia só se pode manter aumentando a corrente, o que aumenta os requisitos de resistencia de alta corrente no indutor do chip. En comparación cos indutores de ferrita, os indutores de chip de po magnético brando metálico teñen mellores características de saturación magnética e poden soportar mellor correntes grandes. Son máis axeitados para GPU de alto rendemento e úsanse en escenarios de aplicacións de alta potencia como os servidores de IA.
Os indutores de chip son máis axeitados para campos de aplicación de miniaturización e alto consumo de enerxía, e tamén terán unha forte substitución para os indutores tradicionais no futuro.
O indutor de chip producido por Inmicro é o indutor de potencia de terceira xeración que utiliza tecnoloxía de película fina de semicondutores, que é o primeiro en China. Inmicro procesa creativamente o inductor de potencia e a base de embalaxe nunha soa peza, realizando un indutor de potencia e unha base de embalaxe dous en un.
En comparación co SIP tradicional que require "chip + indutora + base", a solución baseada en Inmicro só precisa selar o chip co indutor integrado e outros dispositivos para realizar as funcións do módulo de potencia completo e dos circuítos periféricos, reducindo aínda máis o O tamaño do módulo de potencia aumenta a densidade de enerxía e reduce o custo.
A aplicación de indutores integrados tamén ilustra o importante progreso realizado no proceso de produción de indutores. Os compoñentes magnéticos de alto rendemento non só dependen de excelentes materiais magnéticos, senón tamén de procesos de produción avanzados.
Dirección de desenvolvemento de tecnoloxía de compoñentes magnéticos
O ano pasado, "Compoñentes magnéticos e fonte de alimentación" centrouse nos mercados finais máis populares de transformadores e indutores electrónicos e informou en profundidade sobre o desenvolvemento e os mercados de vehículos de nova enerxía, pilas de carga, almacenamento de enerxía, fontes de alimentación do servidor, micro-inversores e outros campos. Espazo, así como requisitos técnicos para transformadores electrónicos e indutores.
Coa "involución" da industria converténdose nunha situación común entre as empresas, tamén analizamos os pros e os contras das empresas de transformadores electrónicos e indutores que se mudan para instalar fábricas no estranxeiro, como elixir activos lixeiros ou pesados e como xestionar o desenvolvemento. dos novos mercados enerxéticos e dos puntos dolorosos doutras empresas do sector. .
En intercambios con moitostransformadores electrónicos, indutores, fabricantes de materiais magnéticos, enxeñeiros seniores no mercado de terminais e expertos e profesores da industria, soubemos que a alta frecuencia, a integración, a alta potencia, a miniaturización e as baixas perdas convertéronse nos principais requisitos para os transformadores electrónicos. A dirección de desenvolvemento tecnolóxico do indutor. industria.
Tomando como exemplo os vehículos de nova enerxía máis vistos, os vehículos de nova enerxía teñen cada vez máis requisitos nos sistemas de enerxía. O deseño integrado de sistemas de enerxía todo-en-un converteuse nunha tendencia, integrando cargadores OBC a bordo, conversores DC-DC e sistemas de distribución de alta tensión. Os produtos con unidades eléctricas integradas convertéronse gradualmente na solución principal para as fontes de alimentación dos vehículos. A través da integración dos sistemas de enerxía do vehículo, a alta potencia, a miniaturización, a integración, a intelixencia e o alto rendemento dos custos convertéronse na dirección de desenvolvemento dos produtos de enerxía do vehículo.
Paratransformadores electrónicoseindutores, debido ao desenvolvemento da topoloxía de circuítos na dirección dunha maior eficiencia, menor volume e menor custo, enfróntanse a dificultades técnicas como a alta frecuencia, a durabilidade e a integración magnética de alta densidade. Polo tanto, tamén se propuxeron transformadores de inductancia. Varios requisitos. En primeiro lugar, é necesario mellorar continuamente o nivel de integración magnética para mellorar o rendemento dos indutores e transformadores e reducir o tamaño e o custo; en segundo lugar, é necesario aumentar continuamente a frecuencia dos indutores e transformadores para adaptarse a frecuencias de funcionamento máis altas e mellorar os problemas de perdas causados polas altas frecuencias; En terceiro lugar, a medida que a demanda de rendemento de disipación de calor segue aumentando, o arrefriamento líquido pode introducirse gradualmente nas pilas de sobrecarga no futuro, o que tamén presenta novos requisitos para a estanqueidade de indutores e transformadores, que deben alcanzar IP68 ou incluso superior. niveis de protección.
Tomando como exemplo o rápido desenvolvemento de semicondutores de terceira xeración, a industria de fabricación de produtos electrónicos está a pasar gradualmente da segunda xeración aos materiais de semicondutores de terceira xeración. Alta potencia,alta frecuencia, e a miniaturización tamén se converterá no tema principal do desenvolvemento de produtos de compoñentes magnéticos. Os cambios tecnolóxicos impulsarán os equipos intelixentes a unha nova etapa de desenvolvemento, inicia unha nova onda de deseño de compoñentes electrónicos e tamén presenta requisitos de proceso máis elevados.
Despois do uso de materiais semicondutores de terceira xeración, aumentou a frecuencia de conmutación de fontes de alimentación. Baixo os requisitos de alta frecuencia, alta potencia e pequeno tamaño, os transformadores e indutores electrónicos son necesarios para reducir o seu tamaño e optimizar a disipación de calor, e deben deseñarse na dirección de aplanamento e integración.
Para o núcleo magnético, en condicións de alta frecuencia, o tamaño do gran é menor e o tamaño da partícula do po é máis fino. É necesario innovar tanto a fórmula en po como as condicións do proceso. Alta frecuencia e gran campo magnético, ampla temperatura e baixa perda, ampla frecuencia e baixa perda, altas B e baixas perdas convertéronse na dirección de desenvolvemento dos núcleos magnéticos.
Para os fíos, a frecuencias máis altas, utilízanse amplamente fíos trenzados de varias cadeas, e é necesario mellorar o proceso de trenzado e aumentar o nivel de temperatura dos fíos. O fío debe facerse cada vez máis fino. Co fin de evitar que o fío se rompa facilmente debido a que é demasiado fino durante o proceso de enrolamento, tamén se aplican certos requisitos sobre a resistencia á flexión do fío. Ademais, para reducir as perdas, os fíos multicalentos, os fíos Litz e os fíos revestidos con película poden reducir o efecto da pel ata certo punto.
Conclusión
A aparición destes novos materiais e novas tecnoloxías moldeou conxuntamente a imaxe anual da industria de compoñentes magnéticos de China e mesmo da industria manufacturera de China, mentres se esforza por avanzar e é tenaz en 2023.
A aparición de novos materiais e novos inventos non é todo. Estes "momentos destacados" creáronse a través da investigación diurna e nocturna dos desenvolvedores de materiais magnéticos. As persoas "pequenas" conseguen cousas "grandes", e merecen ser recordadas.
https://www.xgelectronics.com/products/
Para preguntas sobre produtos, consulte opáxina do produto, tamén estás benvidopóñase en contacto connoscoa través da información de contacto a continuación, responderémosche nun prazo de 24.
William (Director Xeral de Vendas)
186 8873 0868 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales@xuangedz.com liwei202305@gmail.com
(Xestor de vendas)
186 6585 0415 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales01@xuangedz.com
(Xestor de mercadotecnia)
153 6133 2249 (Whats app/We-Chat)
E-Mail: sales02@xuangedz.com
Hora de publicación: 11-Abr-2024