การออกแบบและการผลิตตัวเหนี่ยวนำตัวกรอง nanocrystalline amorphous เกี่ยวข้องกับการผสมผสานของวิทยาศาสตร์วัสดุขั้นสูงและวิศวกรรมความแม่นยำ ตัวเหนี่ยวนำเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยซึ่งประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือและความกะทัดรัดเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง
การเลือกวัสดุและการเตรียมการ
รากฐานของตัวเหนี่ยวนำประสิทธิภาพสูงใด ๆ อยู่ในคุณภาพของวัสดุหลัก สำหรับ ตัวเหนี่ยวนำตัวกรอง nanocrystalline โดยทั่วไปแล้วแกนกลางจะทำจากโลหะผสมเหมือนริบบิ้นของเหล็กซิลิคอนโบรอนและองค์ประกอบอื่น ๆ โลหะผสมนี้จะละลายแล้วเย็นลงอย่างรวดเร็วโดยใช้เทคนิคต่าง ๆ เช่นการปั่นละลายซึ่งเกี่ยวข้องกับการปล่อยโลหะหลอมเหลวลงบนกลองหมุน อัตราการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว (ตามลำดับนับล้านองศาต่อวินาที) ป้องกันการก่อตัวของโครงสร้างผลึกส่งผลให้เป็นของแข็งอสัณฐาน
เมื่อมีการผลิตริบบิ้นอสัณฐานแล้วจะต้องผ่านกระบวนการหลอมที่ควบคุมเพื่อกระตุ้นให้เกิดผลึกนาโน ในระหว่างกระบวนการนี้ธัญพืชผลึกขนาดเล็กจะเกิดขึ้นภายในเมทริกซ์อสัณฐานทำให้เกิดโครงสร้างนาโนคริสตัล ขนาดและการกระจายของธัญพืชเหล่านี้จะถูกควบคุมอย่างระมัดระวังเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติแม่เหล็กของวัสดุ
เทคนิคการประดิษฐ์หลัก
หลังจากขั้นตอนการเตรียมวัสดุขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดริบบิ้น nanocrystalline amorphous ให้กลายเป็นแกนกลางที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานตัวเหนี่ยวนำ มีหลายวิธีในการสร้างแกนกลางด้วยสิ่งที่พบบ่อยที่สุด:
Toroidal Winding: ในวิธีนี้ริบบิ้นจะถูกแผลเข้าไปในแกน toroidal (รูป doughnut) แกน Toroidal มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากช่วยลดช่องว่างของอากาศและลดฟลักซ์การรั่วไหลซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
คอร์รูปตัว C: อีกทางเลือกที่ได้รับความนิยมคือแกนรูปตัว C ซึ่งประกอบด้วยสองครึ่งที่สามารถประกอบรอบที่คดเคี้ยวได้ การออกแบบนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับแอพพลิเคชั่นที่ต้องใช้การประกอบหรือถอดชิ้นส่วนง่าย
รูปร่างที่กำหนดเอง: ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันเฉพาะผู้ผลิตอาจผลิตแกนในรูปร่างที่กำหนดเองเพื่อให้พอดีกับข้อ จำกัด การออกแบบที่ไม่ซ้ำกัน
คดเคี้ยวและการชุมนุม
เมื่อแกนกลางถูกประดิษฐ์ขั้นตอนต่อไปคือการหมุนขดลวดรอบ ๆ กระบวนการขดลวดจะต้องแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าการกระจายตัวของสนามแม่เหล็กอย่างสม่ำเสมอและลดผลกระทบของกาฝากเช่นความจุจรจัดและการเหนี่ยวนำ ลวดทองแดงมักใช้สำหรับการคดเคี้ยวเนื่องจากค่าการนำไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยมแม้ว่าวัสดุอื่น ๆ เช่นอลูมิเนียมอาจใช้ในบางกรณี
กระบวนการประกอบยังรวมถึงการห่อหุ้มตัวเหนี่ยวนำในปลอกป้องกันเพื่อป้องกันจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นความชื้นและความเครียดเชิงกล ปลอกนี้อาจทำจากวัสดุเช่นอีพอกซีเรซินหรือพลาสติกขึ้นอยู่กับการใช้งาน
การทดสอบและการประกันคุณภาพ
ก่อนที่ตัวเหนี่ยวนำจะถือว่าพร้อมสำหรับการใช้งานจะต้องผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดที่จำเป็น พารามิเตอร์สำคัญเช่นการเหนี่ยวนำความต้านทานและการสูญเสียหลักจะถูกวัดภายใต้สภาวะการทำงานต่างๆ อุปกรณ์ทดสอบขั้นสูงรวมถึงเครื่องวิเคราะห์อิมพีแดนซ์และห้องระบายความร้อนใช้เพื่อจำลองสถานการณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงและตรวจสอบประสิทธิภาพ