MAGNETICS - Autorizovaná distribuce pro Českou republiku

Magnetics

Přes bouřlivý rozvoj polovodičové techniky jsou induktivní součástky stále zapotřebí a nároky na ně se stále zvyšují. To vyvolává potřebu výroby a využití nových magnetických materiálů a geometrií jader. Dnes jsou magnetická jádra klíčovými součástmi elektronických obvodů v telekomunikačních systémech, radiolokátorech, řídicích systémech, napájecích zdrojích a systémech pro korekci účiníku, výkonových obvodech všech druhů, a rovněž ve vysoce spolehlivých vojenských, jaderných, leteckých a kosmických aplikacích.

Výzkum a výroba firmy Magnetics, části koncernu Spang and Company, jsou soustředěny ve městech Butler v Pensylvánii a Booneville v Arizoně a pracuje tam přes 800 výrobních, řídících a technických pracovníků.

Spolupráce firem Ryston a Magnetics se datuje od roku 1994, kdy byl vyvíjen spínaný napáječ a dobíječ k pobočkové telefonní ústředně ATEUS Delta. Jako nejvhodnější pro akumulační a výstupní tlumivky byly zvoleny toroidy Kool Mµ, které byly použity v řadě dalších projektů. Od roku 1995 se Ryston stal autorizovaným distributorem výrobků Magnetics pro Českou republiku, kde je používá přes 40 firem.

Sortiment výrobků, prodávaných na mezinárodních trzích:

Firma Magnetics vyrábí ferity, prášková jádra (řady MPP, High Flux a zejména jádra Kool Mµ (přehled typů zde), dostupná v toroidních i E-tvarech (viz anglický PDFpřehled a PDFtechnická zpráva v češtině, včetně objednacích označení v Rystonu), navíjená pásková a cívková jádra s vysokou permeabilitou, řezaná jádra, magnetické lamináty a různé zákaznické součástky.
Prodej je podporován aplikačními inženýry a k dispozici je software pro návrh magnetických součástek.
Magnetics je jedním z největších dodavatelů magnetických součástek pro Spojené státy a ostatní země světa a nabízí nejrozsáhlejší řadu magnetických jader z jednoho zdroje na světě. Sortiment, aplikace a informace o firmě Magnetics jsou podrobněji uvedeny dále.

Ferity

Ferity jsou keramické struktury vyrobené z vysoce čistých oxidů manganu, zinku a železa v práškové formě. Lisují se, vypalují a obrábějí podle požadavků zákazníka. Ferity jsou vhodné k aplikaci v širokém spektru kmitočtů protože mají vysoký elektrický měrný odpor a malé ztráty vířivými proudy. Používají se v magnetických obvodech jak v signálových, tak i výkonových aplikacích. Pro jejich jedinečnou schopnost kombinovat malý objem, nízkou cenu, vysokou kvalitu a dobrou časovou a teplotní stabilitu je lze optimálně využívat při kmitočtech od 10 kHz do 2 MHz.

Výkonové ferity, které Magnetics nabízí v sedmi různých stupních permeability (1500 až 15000), mají malé ztráty a snesou velký magnetický tok a hodí se pro provoz při vysokém výkonu a vysokých teplotách. Pro nízkovýkonové (signálové) aplikace se hodí jádra s lineární teplotní charakteristikou v permeabilitách 750, 1400 a 2000, nebo s plochou teplotní charakteristikou při permeabilitě materiálu 2300. Pro použití ve filtrech se jádra dodávají s definovanou vzduchovou mezerou pro standardní hodnoty AL .

Feritová jádra pro vysokofrekvenční spínané zdroje a špičkové aplikace v komunikační technice se vyrábějí v řadě tvarů a velikostí a používají se do induktorů, impulsních transformátorů, vysokofrekvenčních transformátorů a odrušovacích filtrů. Tato jádra se vyrábějí z feritu s obsahem manganu nebo zinku, které mají malé ztráty, vysokou permeabilitu, uchovávají si tyto vlastnosti i při relativně vysoké teplotě a jsou relativně odolné proti přesycení.

Mezi standardní geometrie patří jádra E, I a U, jádra EC, ETD, PQ, RM a plochá jádra, toroidní a hrníčková jádra. Na přání je možno vyrobit i speciální tvary.

Prášková jádra

Prášková jádra se vyrábějí lisováním magnetické slitiny v práškové formě se vzájemně izolovanými zrny pod vysokým tlakem do toroidního nebo E- tvaru s různými hodnotami permeability (14-300). Vnitřní průměr toroidů je od 0,060 do 1,9 palce (1,524 až 48,26 mm) a vnější průměr od 0,15 do 3,1 palce (3,81 až 78,74 mm).

Prášková jádra mají rozloženou vzduchovou mezeru a vykazují řadu výborných vlastností: vysoký měrný odpor, nízkou hysterezi, nízké ztráty vířivými proudy a vynikající stabilitu indukčnosti při stejnosměrném i střídavém proudu.

Jádra MPP se vyrábějí z molybdenové slitiny (moly-permalloy) tvářením jen do toroidního tvaru s různými hodnotami permeability (14-300). Tato jádra mají nejmenší ztráty a nejlepší linearitu, a proto se používají do transformátorů a tlumivek, induktorů pro vysoce jakostní filtrové obvody a pupinačních cívek.

Jádra MPP jsou ideální pro podmínky, které vyžadují vysokou kvalitu, vysokou stabilitu indukčnosti a nízké ztráty. Při kmitočtech nižších než 300 kHz se užívají přednostně pro vysoce jakostní filtry, pupinační cívky, resonanční obvody a vf odrušovací filtry. Vyrábějí se v deseti stupních permeability (14 až 550) se zaručenou tolerancí indukčnosti +-8%, o vnitřním průměru od 0,070 do 1,9 palce (1,778 až 48,26 mm) a vnějším průměru 0,14 až 3,1 palce (3,556 až 78,74 mm). V nabídce jsou jádra pro běžný i vojenský rozsah teplot (-65 až +125 oC).

Jádra "High Flux" s vysokým magnetickým tokem (50% Fe, 50% Ni) se používají ve výkonových aplikacích s velkým stejnosměrným proudem a jsou relativně levná. Ve srovnání s jádry MPP mají poněkud vyšší ztráty. Prášková jádra High Flux se vyrábějí v šesti stupních permeability (60 až 160), mají povolenu magnetickou indukci až 1,5 T, zatímco běžná jádra MPP mají jen 0,7 T. Jsou ideální pro sériově zapojené (in-line) odrušovací filtry, jejichž induktory musí vydržet vysoké ss proudy bez nasycení jádra. V induktorech filtrů se v jádrech High Flux může akumulovat velká energie.

Jádra Kool Mµ, která jsou nejnovějším členem sortimentu, jsou prášková jádra z kompozice železa s hliníkem a křemíkem. Vyznačují se malými ztrátami, zhruba pětinovými ve srovnání s jádry z práškového železa, nízkou cenou a používají se ve spínaných zdrojích, jako filtrační tlumivky, a v dalších komerčních aplikacích. Z tohoto materiálu se vyrábějí i E-jádra. Magnetické vlastnosti jsou téměř shodné s MPP a High Flux, avšak jsou k dispozici v užším rozsahu permeabilit (26 až 150) a snesou magnetickou indukci až 1,1 T. Dodávají se ve 4 stupních permeability. Toroidy Kool Mµ jsou ekonomickou alternativou k jádrům MPP a High Flux

Vločková jádra (s permeabilitou až 550), vyvinutá a patentovaná firmou Magnetics, se vyrábějí z izolovaných vloček molybdenové slitiny podobnou technologií jako prášková jádra. Používají se pro nejnáročnější aplikace.

Navíjená jádra

Navíjená jádra se vyrábějí z vysoce permeabilních pásků (tloušťky od 0,0005 až 0,014 palce, tj. 0.0127 až 0,3556 mm) slitiny niklu a železa (80% nebo 50% Ni), silikonu a železa, kobaltu a železa a amorfních kovů. Jejich obchodní označení je (v uvedeném pořadí): Permalloy 80, Orthonol, Magnesil®, Supermendur a METGLAS® (METGLAS je ochranou známkou firmy Allied-Signal). Tato jádra mají minimálně jednu z těchto žádaných vlastností: vysokou permeabilitu, nízké ztráty v jádře, vysokou hustotu magnetického toku a čtvercové nebo kruhové smyčky B-H.

Ochranná vrstva je tvořena fenolformaldehydovou pryskyřicí, nylonem, hliníkem nebo hliníkem potaženým epoxidem. Křemíko-železná jádra se dodávají buď bez pouzdra nebo v epoxidovém obalu.

Pásková jádra mají vnitřní průměr od 0,375 palce (9,525 mm) a vnější průměr až přes 20 palců (508 mm) a dodávají se ve více než 1000 velikostech.

Cívková jádra jsou miniaturní pásková jádra vyráběná z ultratenkých (0,000125 až 0,001 palce, tj. 0,003175 až 0,0254 mm) nikloželezných pásků (80% nebo 50% Ni) a navíjená na nemagnetické cívky z nerezové oceli. Jsou opatřena ochrannými kloboučky a ochranou epoxidovou vrstvou. Jejich vnitřní průměr je až 0,050 palce (1,27 mm) a šířka 0,032 palce (0,8128 mm).

Pásková jádra

Pásková navíjená jádra se vyrábějí z tenkých pásků vysoce permeabilní slitiny niklu a železa, nebo z křemičité oceli s orientovanými zrny, anebo slitiny kobaltu a železa. Slitiny jsou známy pod jménem Orthonol, Alloy 48, Square a Round Permalloy 80, Supermalloy, Magnesil, a Supermendur. Tato jádra se také vyrábějí z amorfních slitin pod označením METGLAS, což je ochranná známka Allied-Signal. Jsou k dostání ve všech velikostech podle IEEE a dalších speciálních velikostech.

Tyto materiály se vyrábějí v tloušťce od 0,0005 do 0,014 palce (0,0127 až 0,3556 mm) pro různé kmitočty a navíjejí se do toroidů o hmotnosti několika zlomků gramu až po stovky kilogramů. Všechny velikosti mohou být povrchově upraveny ochrannou vrstvou z fenolické hmoty, plastů, hliníku nebo hliníku potaženého izolantem. Magnesil je také možno objednat bez pouzdra nebo v epoxidovém obalu.

Pásková jádra se používají do magnetických zesilovačů, transformátorů pro měniče, proudových transformátorů a statických magnetických obvodů. Dají se použít všude tam, kde se používá elektronické impulsní řízení - k řízení proudu, energie, intenzity světla, napětí, směru nebo rychlosti.

Cívková jádra

Cívková jádra jsou miniaturní pásková jádra navíjená z ultratenkého nikloželezného pásku na cívku z nerezové oceli. Vzhledem ke své tepelné stabilitě, nízké koercitivitě a vysoké hustotě sycení jsou pro počítače, vysokofrekvenční zesilovače, harmonické zesilovače, harmonické generátory, impulsní transformátory, počítadla a časovače vhodnější než ostatní typy jader.

Cívková jádra se vyrábějí z ultratenkých pásků slitin Permalloy 80 a Orthonol (0,000125 až 0,001 palce) v šířkách od 0,031 do 0,250 palce (0,7874 až 6,35 mm). Jejich průměr je možno zmenšit až na 0,050 palce (1,27 mm) a podle přání zákazníka i méně.

Magnetické lamináty

Magnetické lamináty se vyrábějí skládáním ražených plechů z nikloželezných slitin o tloušťce 0,014; 0,006 a 0,004 palce (0,3556; 0,15 a 0,10 mm) v malých a miniaturních tvarech EE, EI, DU, F a UI a ve standardních průmyslových velikostech. Vyrábějí se ze slitin Alloy 48, Orthonol a Permalloy 80. Používají se do miniaturních (přístrojových) transformátorů, tlumivek, nízkofrekvenčních filtrů a induktorů. Kruhové lamináty v krytech se používají pro proudové chrániče a podobné jistící prvky, citlivé na nevyvážení proudů, např. při poruše uzemnění.

Řezaná jádra

Tato jádra je ideální používat tam, kde jsou vyžadovány nízké ztráty v jádře a kde je nežádoucí nasycení jádra. Místo vysekávání, které má nepříznivý vliv na některé magnetické vlastnosti, se používá patentovaný řezací proces.

Oproti tradičním vysekávaným 3% křemíko-železným jádrům snižují jádra Supermendur (50 Co/50 Fe) "C" a "E" při kmitočtech do 1500 Hz váhu výkonových transformátorů až o 30%.

Jádra Permalloy 80 (80 Ni/20 Fe) "C" jsou ideální pro použití ve vysokofrekvenčních výstupních transformátorech a střídačích při kmitočtech do 25 kHz. Dále se hodí pro vysokovýkonové impulsní transformátory, vysokofrekvenční induktory a proudové transformátory s nízkými ztrátami.

Jádra Orthonol (50 Ni/50 Fe) mají asi o polovinu nižší ztráty v jádře než křemíko-železná jádra "C" stejné hmotnosti materiálu. Orthonol se hodí zejména pro výkonové transformátory s hustotou magnetického toku do 1 T a kmitočty do 8 kHz.

Jádra METGLAS Alloy 2605-SC vykazují nízké ztráty do 100 kHz při hustotě magnetického toku srovnatelné s jádry 50 Ni/50 Fe "High Flux".

Obráběné ferity a zákaznické výrobky

Firma Magnetics nabízí návrh a výrobu specializovaných výrobků z magnetických materiálů v mnoha velikostech a provedeních.

Ferity je možné lisovat do bloku a pak je obrobit do složitých tvarů. Pokud zákazník žádá velkou velikost, je možné spojit dvě nebo více obrobených nebo vylisovaných částí, množství velikostí a tvarů se meze nekladou.

S ferity je možné bez omezení jejich magnetických vlastností provádět řadu operací při dodržení přísných rozměrových nebo mechanických tolerancí, např.:

Standardní úkony uvedené v katalogu je také možno modifikovat podle přání zákazníka.

Jakmile bude Váš prototyp schválen, obchodní oddělení Vám rádo sdělí ceny obrábění a ceny v závislosti na množství.

Kromě obráběných feritů patří mezi výrobky na zakázku také neobvyklé konfigurace jader, řezaných i navíjených, od pásků o tloušťce až 0,000125 palce (0,003175 mm) až po skládání a spojování ražených částí. Je také možno z prášků lisovat různé speciální tvary a ty pak slinovat a/nebo žíhat.

Pokud zákazník vyžaduje speciální slitinu, sesterská firma Spang Specialty Metals Division je schopna vyrobit součástky z kompozice podle přání zákazníka.

Speciální výrobky

Podle přání zákazníka skupina firmy Magnetics pro speciální výrobky (Magnetics Special Products Group) navrhne a vyrobí v požadovaných tvarech a velikostech součástky z téměř všech slitin nebo materiálů používaných pro výrobu jader.

Mezi speciální zákaznické výrobky patří např. neobvyklé konfigurace jader z pásku o tloušťce až 0,000125 palce (0,003175 mm) a speciální tvary obrobené z feritových bloků.

Dále se vyrábějí nikloželezná jádra, jádra Supermendur a METGLAS "C" a "E" pro použití ve výstupních transformátorech, induktorech a proudových transformátorech.

Trhy a aplikace

Spínané zdroje - napáječe ze střídavé sítě nebo stejnosměrných zdrojů; tyto vysokofrekvenční, vysoce účinné a kompaktní zdroje vyžadují impulsní transformátory, induktory a řídicí systémy vybavené magnetickými součástkami.

Odrušovací filtry - obvody filtrů: v souhlasném, proudově kompenzovaném zapojení (Common-Mode) pro snížení elektronického rušení v přívodech, které vyžadují vysoce permeabilní feritové toroidní induktory. Druhý typ je sériové zapojení (In-line), které musí bez poklesu permeability snést stejnosměrnou složku proudu, a zde jsou velmi vhodné řady High Flux a Kool Mµ.

Telekomunikace - telekomunikační systémy vyžadují transformátory a induktory pro přenos signálů i energie.

Umělé zátěže (ballasts) - vysokofrekvenční obvody pro zapalování zářivek vyžadují transformátory s nízkými ztrátami, většinou vyrobené s feritovými jádry.

Speciální aplikace - hromadně vyráběné jednoúčelové obvody, např. proudové chrániče, anebo naopak velmi citlivé detektory magnetického pole, vojenské a kosmické systémy a další speciální výrobky.

Podpora při návrhu magnetických součástek

Programové vybavení - návrhy transformátorů/induktorů

Aplikační inženýrství

Firma Magnetics nabízí obrovskou škálu materiálů, součástek a geometrií, a tím předkládá návrhářům nepřeberné množství možností, ze kterých si každý může vybrat přesně ten magnetický materiál, který potřebuje, a to vše z jediného zdroje! Žádný jiný výrobce na světě není schopen nabídnout tak kompletní výrobní program.

Nabízíme i takové služby jako odbornou pomoc při navrhování, poskytujeme programové vybavení pro výpočet, nabízíme i výběr ze sortimentu a poskytujeme inženýrské vzorky tak, aby návrh bylo možno rychle ověřit a výsledek vývoje byl úspěšný a vyhovoval technickým, ekonomickým i užitným požadavkům.

Zajištění kvality

Výroba všech součástek ve firmě Magnetics je automaticky řízena a sledována, počínaje legováním surovin a konče finálním výrobkem. Tato kontrola celého výrobního procesu spolu s kontrolním programem "Zero Defects" dává uživateli jistotu, že jeho špičková zařízení budou mít špičkový výkon po celou dobu životnosti.

Firma Magnetics má certifikován systém řízení jakosti dle normy ISO9001:1995 a řada procedur odpovídá vojenským, kosmickým a dalším speciálním standardům. Na zlepšování procesu permanentně pracuje skupina vysoce vzdělaných odbormíků.

Historie a úspěchy firmy Magnetics

Firma Magnetics byla jako vývojová laboratoř založena během 2. světové války a jejím posláním byl vývoj a výroba speciálních magnetických materiálu pro vojenskou techniku (servomotory, transformátory atd.). Od vojenské výroby se posléze odvinula civilní výroba, zejména pro telefonní aplikace.

Od roku 1949 je firma Magnetics Inc. na prvním místě v USA a jedním z předních na světě ve vývoji a výrobě vysoce permeabilních magnetických materiálů a součástek a dosáhla řady technologických a obchodních úspěchů. Vždy byla schopna splnit speciální požadavky na novinky v elektronickém průmyslu.

Mezi největší technické úspěchy firmy Magnetics patří: