자성재료 기초연구의 큰 진전
지난 10년 동안 자성 부품의 변화와 개발은 생산 능력, 제품 형태, 생산 효율성, 생산 기술 등과 같은 측면에서 더욱 집중되었습니다. 기본 기초 재료 연구와 관련하여 실제로 개발 속도는 크지 않습니다.
그러나 신에너지 자동차, 슈퍼차저, AI, 빅데이터 등 단말 분야의 급속한 발전으로 업계에서는 고성능 자성재료가 절실히 필요하다.고품질 개발은 자성 부품 산업 발전을 위한 불가피한 제안이 되었습니다.
그렇다면 2023년 자성재료의 '하이라이트 순간'은 언제일까?
01 97 재료
신에너지 시장 수요와 기술 개발 동향의 관점에서 볼 때, 자성 부품은 손실을 줄이고 소형화하는 동시에 변환 효율을 향상시켜야 합니다.페라이트 코어의 경우 고품질의 안정적인 고급 분말을 사용하고, 소결 공정을 최적화하고, 코어의 포화 자기 유도 강도를 높이고, 코어의 전력 손실을 줄여 코어의 소형화를 달성해야 합니다.
현재 97 소재는 업계 최고 성능의 전력 자성 소재라고 할 수 있습니다.97 소재 자기 코어는 매우 높은 자기 유도 강도 Bs와 낮은 전력 및 와전류 손실을 갖습니다.서버, 충전 파일, 차량 충전기 및 기타 분야에서 널리 사용되어 기존 95 및 96 재료를 대체할 수 있습니다.
02 금속자성분말심
금속 자성 분말 코어는 에어 갭이 분산된 연자성 재료입니다.각종 전자제품이 소형화, 소형화되는 방향으로 발전함에 따라 높은 포화자속밀도, 낮은 손실, 양호한 온도 특성 등 우수한 특성을 바탕으로 더욱 고효율, 고출력의 개발 요구사항을 잘 충족시킬 수 있습니다. 신에너지 분야의 전기에너지 변환장치 밀도.
신에너지 차량의 대중화와 대규모 충전 파일의 부설로 인해 빠르고 고전력인 충전이 소비자 수요의 새로운 트렌드가 될 것입니다.대규모의 고속, 고전력 충전 장비를 도입하려면 전체 전력망 전원 공급 장치의 유연하고 지능적인 전환이 필요합니다..
빅데이터, 클라우드 컴퓨팅 등 정보산업의 급속한 발전은 UPS, 고성능 서버 전원장치 등 고전력 전기장비의 지속적인 성장을 가져왔습니다.스마트 단말기와 휴대폰의 고속 충전 기술은 사용자에게 새로운 경험을 선사하는 동시에 원래의 저전력 충전 전원 어댑터의 출력 전력을 크게 증가시킵니다.애플리케이션 요구 사항의 이러한 새로운 변화로 인해 인덕터에 사용되는 금속 자성 분말 코어에 대한 수요가 지속적으로 빠르게 증가하고 있습니다.
데이터에 따르면 금속 연자성 분말 코어 산업의 전체 성장률은 2023년부터 2025년까지 약 17%로 예상됩니다. 2025년 시장 수요는 약 260,000톤, 시장 규모는 약 86억 위안에 이를 것으로 예상됩니다. .
03 필름코팅 사각선
단일 구리선부터 평선, 다연선에 이르기까지 전선 역시 에너지 신산업 발전에 많은 변화를 겪었고, 2023년에는 멤브레인 코팅 전선이라는 새로운 전선 구조가 등장할 예정이다.정사각형 라인.
필름 코팅된 사각 와이어는 완성된 필름 코팅 와이어를 압출하여 만들어집니다.구조의 외부 층은 고온 테이프이고 내부 층은 다중 코어 에나멜 와이어 또는 마감 테프론 절연 와이어입니다.온도 저항은 기존의 다른 필름 코팅 와이어보다 우수합니다.훨씬 높이.
소형화 추세에 따라 단말기 제품의 공간 요구 사항이 점점 더 까다로워지고 있습니다.필름 코팅된 사각형 와이어는 더 낮은 높이, 더 작은 부피, 높은 열 방출 및 더 높은 전력의 장점으로 인해 엔지니어들에게 점점 더 선호되고 있습니다.
3층 절연전선을 필름 코팅된 사각전선으로 대체하는 것이 추세이지만 아직은 소규모 배치 테스트 단계에 불과합니다.단말기 시장이 지속적으로 성숙해짐에 따라 필름 코팅 사각 와이어는 향후 더 넓은 개발 공간을 안내할 것입니다.
▲멤브레인으로 감싼 사각 와이어 구조의 단면도
04 칩 인덕터
AI, 사물 인터넷, 5G 등 산업의 급속한 발전을 배경으로 AI 서버와 관련된 높은 전력 소비 및 높은 방열 요구 사항에 더 적합한 칩 인덕터는 2023년 가장 인기 있는 제품 중 하나가 되었습니다.
칩 인덕터는 칩의 전원 공급 장치 모듈에 위치한 특수한 형태의 통합 인덕터입니다.마더보드와 그래픽 카드에 있는 다양한 칩의 정상적인 작동을 유지하기 위해 칩의 프런트 엔드에 전원을 공급할 수 있습니다.
고전력 분야에서는 칩 전원 공급 장치가 안정적인 저전압 상태에 있어야 합니다.따라서 고전력 수요는 전류를 증가시킴으로써만 유지될 수 있으며, 이로 인해 칩 인덕터에 더 높은 고전류 저항 요구 사항이 적용됩니다.페라이트 인덕터와 비교하여 금속 연자성 분말 칩 인덕터는 자기 포화 특성이 더 좋고 대전류에 더 잘 견딜 수 있습니다.고성능 GPU에 더 적합하며 AI 서버와 같은 고전력 애플리케이션 시나리오에 사용됩니다.
칩 인덕터는 소형화 및 높은 전력 소비 애플리케이션 분야에 더 적합하며 향후 기존 인덕터를 강력하게 대체할 것입니다.
인마이크로가 생산하는 칩인덕터는 중국 최초로 반도체 박막 기술을 적용한 3세대 파워인덕터이다.인마이크로는 파워 인덕터와 패키징 베이스를 일체형으로 창의적으로 가공하여 파워 인덕터와 패키징 베이스의 투인원(two-in-one)을 구현합니다.
"칩 + 인덕터 + 베이스"가 필요한 기존 SIP와 비교할 때 Inmicro 기반 솔루션은 통합 인덕터 및 기타 장치로 칩을 밀봉하기만 하면 완전한 전원 모듈 및 주변 회로의 기능을 실현할 수 있으므로 전력 모듈의 크기는 전력 밀도를 높이고 비용을 줄입니다.
통합 인덕터의 적용은 인덕터 생산 공정에서 상당한 진전이 이루어졌음을 보여줍니다.고성능 자기 부품은 우수한 자성 재료뿐만 아니라 고급 생산 공정에도 의존합니다.
자성부품 기술개발 방향
지난 해 "자기 부품 및 전원 공급 장치"는 전자 변압기 및 인덕터의 가장 인기 있는 최종 시장에 초점을 맞추고 신에너지 차량, 충전 파일, 에너지 저장 장치, 서버 전원 공급 장치, 마이크로 인버터 및 기타 분야.전자 변압기 및 인덕터에 대한 공간 및 기술 요구 사항.
업계의 "혁신"이 기업들 사이에서 일반적인 상황이 됨에 따라 해외 공장 설립을 위해 이전하는 전자 변압기 및 인덕터 회사의 장단점, 자산 경량 또는 자산 중량 선택 방법 및 개발 처리 방법을 분석했습니다. 새로운 에너지 시장 및 기타 산업 기업의 문제점에 대해 설명합니다..
많은 분들과 교류하면서전자 변압기, 인덕터, 자성재료 제조업체, 단말기 시장의 수석 엔지니어, 업계 전문가 및 교수진을 통해 고주파, 집적화, 고전력, 소형화 및 저손실이 전자 변압기의 주요 요구 사항이되었음을 알게되었으며, 인덕터의 기술 개발 방향 산업.
가장 많이 주목받는 신에너지 차량을 예로 들면, 신에너지 차량은 전력 시스템에 대한 요구 사항이 점점 더 높아지고 있습니다.온보드 OBC 충전기, DC-DC 컨버터 및 고전압 배전 시스템을 통합하는 전력 시스템의 올인원 통합 설계가 추세가 되었습니다.전기 장치가 통합된 제품은 점차 차량 전원 공급 장치의 주류 솔루션이 되었습니다.차량 전력 시스템의 통합을 통해 고출력, 소형화, 통합, 지능 및 높은 비용 성능이 차량 전력 제품의 개발 방향이 되었습니다.
을 위한전자 변압기그리고인덕터, 고효율, 소형화, 저비용화 방향으로의 회로 토폴로지 발전으로 인해 고주파수, 내구성, 고밀도 자기 집적화 등 기술적인 어려움에 직면해 있다.따라서 인덕턴스 변압기도 제안되었습니다.다양한 요구 사항.첫째, 인덕터와 트랜스포머의 성능을 향상시키고 크기와 비용을 줄이기 위해서는 자기 통합 수준을 지속적으로 향상시켜야 합니다.둘째, 인덕터와 트랜스포머의 주파수를 지속적으로 높여 더 높은 동작 주파수에 적응하고 고주파로 인한 손실 문제를 개선해야 한다.셋째, 방열 성능에 대한 요구가 계속 증가함에 따라 향후 과급 파일에 액체 냉각이 점진적으로 도입될 수 있으며, 이는 또한 IP68 이상에 도달해야 하는 인덕터 및 변압기의 기밀성에 대한 새로운 요구 사항을 제시합니다. 보호 수준.
빠르게 발전하는 3세대 반도체를 예로 들면, 전자제조산업은 점차 2세대에서 3세대 반도체 소재로 전환되고 있다.높은 전력,고주파, 소형화도 자성 부품 제품 개발의 주요 주제가 될 것입니다.기술 변화는 지능형 장비를 새로운 개발 단계로 이끌고 전자 부품 설계의 새로운 물결을 일으키며 더 높은 프로세스 요구 사항을 제시합니다.
3세대 반도체 소재 사용 이후 스위칭 전원 공급 장치의 빈도가 증가했습니다.고주파, 고전력, 소형화 요구사항에 따라 전자 변압기와 인덕터는 크기를 줄이고 방열을 최적화해야 하며 평탄화 및 통합 방향으로 설계해야 합니다.
자기 코어의 경우 고주파 조건에서는 입자 크기가 더 작고 분말 입자 크기가 더 미세합니다.분말제형과 공정조건 모두 혁신이 필요하다.고주파수 및 큰 자기장, 넓은 온도 및 낮은 손실, 넓은 주파수 및 낮은 손실, 높은 Bs 및 낮은 손실은 자기 코어의 개발 방향이 되었습니다.
전선의 경우, 고주파수에서는 다연선이 널리 사용되며, 연선 공정을 개선하고 전선의 온도 수준을 높이는 것이 필요합니다.와이어는 점점 더 가늘어져야 합니다.권선 과정에서 와이어가 너무 얇아서 쉽게 부러지는 것을 방지하기 위해 와이어의 굽힘 저항에도 특정 요구 사항이 적용됩니다.또한 손실을 줄이기 위해 다연선, 리츠선, 필름코팅선 등을 사용하면 표피효과를 어느 정도 줄일 수 있다.
결론
이러한 신소재와 신기술의 출현은 2023년에도 계속 전진하고 끈기 있게 나아가기 위해 노력하는 중국의 자기 부품 산업과 심지어 중국 제조업의 연간 이미지를 공동으로 형성했습니다.
새로운 재료와 새로운 발명품의 출현이 전부는 아닙니다.이러한 '하이라이트 순간'은 자성재료 개발자들의 밤낮 연구를 통해 만들어졌습니다."작은" 사람들은 "큰" 일을 성취하며 기억될 자격이 있습니다.
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게시 시간: 2024년 4월 11일