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EMIフィルタリング用ナノ結晶コアの選び方は？
2023-05-18
Category: 会社ニュース
コモンモードチョークにナノ結晶コアを選ぶ際には、事前に予想されるインピーダンス値またはインダクタンス値を把握しておく必要があります。
現在、一般的な方法としては、既に直径が分かっている大きな磁気コアをケーブルに取り付けて、その性能を試験します。また、インダクタンスを増加させる目的で、巻き数をさらに数回追加することも可能です。
試験において優れたEMC性能を実現した性能仕様（Bs、μ、Ts）を記録してください。その後、適用されるフィールドのスペースに応じてコアサイズを調整してください。
その後、ご要望の仕様を直接当社までお送りください（メール：vina@joinchina.com.cn）。
EMC設計を開始し、コアを選択する際には、以下に示すガイドラインに従うことをお勧めします。
1. デザインプロセスの最初にコアを選択し始めましょう。
特に自動車用途においては、設計者が筐体構造や車両のハードウェア構造が完成するまでEMCへの配慮を怠った結果、EMCコアに利用できるスペースが狭くなってしまいます。そのため、EMC対策の選択肢が限られてしまい、解決や修正が困難な問題となります。
1. 指定された周波数範囲における期待される性能値を有すること。
JoinChina仕様では、一般的に10kHz～100kHzの周波数範囲におけるインダクタンスの要求事項を提示しています（その他の要件についてはご相談ください）。また、お客様のご参考のために、周波数とインダクタンスのスイープカーブチャートをご提供することも可能です。
2. コアサイズが大きいほど、性能は向上します。
例えばトロイダルコアを例にとると、そのコアの外径はD、内径はd、高さはhであり、その自己インダクタンスLはL ∝ h*(D-d)/(D+d)に比例します。
つまり、鉄心の高さhが高くなるほど、内径と外径の差D-dは大きくなり、性能も向上します。
リングインダクタンスのインダクタンス値を計算する式は以下のとおりです。
L：インダクタンス(H)
AL：巻線1回転あたりのインダクタンス定格
N：巻き数（T）
μ：透磁率（絶対透磁率（H/m））
μ0：真空透磁率（H/m）
μr：相対透磁率
Afe：有効断面積（m²）
Lfe：平均磁気路長(m)
D：外径(m)
d：内径(m)
h：コアの高さ（m）
コアの寸法が確認された後、異なる周波数範囲におけるコアの透磁率が唯一の変数となっています。
ストリップの組成と厚さは、コアの磁気特性に大きな影響を与えます。超薄型ストリップを用いることで、同じサイズの一般的な磁気コアと比較して、コアの透磁率を倍にすることが可能です。また、コアのサイズを半分に抑えながらも、依然として同じ磁気特性を維持することも実現できます。
4.可能であれば、通常のトロイダル設計を選択してください。
環状形状のコアは、同じ重量の他の形状のコアと比較して、最も高い積層係数、最大の有効断面積、最小の有効磁気路長、および最小の漏れインダクタンスを有するため、磁気性能が最も優れています。
他の形状のコアについて話すと、それを平らにし形を整えるためには外部からの力を加える必要があります。また、コアが圧力を受けるとその性能が低下します。コアの形状に応じたおおよその性能低下率は以下の通りです。
5. 異なる応用分野における要件を考慮に入れる。
例えば、自動車グレードの製品には、温度耐性や振動耐性などに関する厳しい要件が設けられています。ナノ結晶コアの温度安定性は非常に優れており、-40℃から300℃の温度範囲で連続して動作可能です。その際、コアを保護するケースの選定が最も重要です。現在、鉄道グレードの製品では一般的にPA66＋30％ガラス繊維で作られたケースが用いられています。また、車載部品の防振性能を考慮すると、接着剤の選択とその塗布方法も非常に重要です。
さらにご議論をご希望の場合は、vina@joinchina.com.cnまでお気軽にお問い合わせください。
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