자기 모듈의 유형과 장점 및 단점

현대적인 전자 기술을 탐색하는 광대 한 분야에서 자기 모듈은 고유 한 성능과 광범위한 응용 분야에서 독특합니다. 전자 장비에 없어서는 필수적인 구성 요소로서 자기 모듈은 자기 원리 및 전자 엔지니어링 기술을 영리하게 통합하여 에너지 변환, 신호 전송, 데이터 저장 및 기계식 구동과 같은 다양한 기능을 실현합니다. 작은 센서에서 거대한 산업 장비에 이르기까지 자기 모듈은 효율적이고 신뢰할 수 있고 컴팩트 한 설계를 통해 강력한 전력 및 지능을 수많은 현대 기술 제품에 주입했습니다.

1. 공통 자기 모듈 및 해당 작업 원리 1. 자기 센서 모듈 (1) 홀 센서 모듈 원리 : 홀 효과에 기초합니다. 전류가 도체를 통과 할 때, 전위차 (즉, 홀 전압)는 전류 및 자기장에 수직 인 방향으로 발생합니다. 홀 센서는이 원리를 사용하여 자기장의 변화를 감지 한 다음 전기 신호 출력으로 변환합니다. 홀 전압을 측정함으로써 자기장의 강도와 방향을 계산할 수 있습니다. 응용 프로그램 : 운동 속도 측정, 위치 감지, 현재 측정 및 기타 필드에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 자동차 산업에서 홀 센서를 사용하여 크랭크 샤프트 위치 및 휠 속도와 같은 매개 변수를 감지 할 수 있습니다. (2) 리드 튜브 센서 모듈의 원리 : 유리 튜브에 2 개의 소프트 자기 리드에 의해 캡슐화되며 접촉 산화를 방지하기 위해 불활성 가스로 채워진다. 외부 자기장이 다가 오면, 두 리드가 자화되고 서로 접촉하여 폐쇄 회로가 사라지면 갈대가 분리되고 회로가 끊어집니다. 적용 : 자기 스위치로서, 그것은 자기장의 유무를 감지하는 데 사용되며 종종 접근 제어 시스템, 카운터 및 기타 행사에서 사용됩니다. 2. 자기 구동 모듈 전자기 또는 자기 드라이버와 같은 일부 자기 모듈에서, 작동 원리는 와이어에서 전류에 의해 생성 된 자기장을 통해 자기 성분 (예 : 철 코어)의 움직임을 구동하는 것입니다. 전류가 와이어를 통과하면 자기장 주위에 자기장이 생겨 자기 성분을 끌어들이거나 격퇴하여 변위 또는 회전하게됩니다. 이 메커니즘은 솔레노이드 밸브, 모터, 자기 부상 및 기타 필드에서 널리 사용됩니다. 3. 자기 변환 모듈 일부 자기 모듈에는 에너지의 변환 및 전송이 포함됩니다. 예를 들어, 변압기에서, 전기 에너지의 전송 및 전압의 전환은 1 차 권선과 2 차 권선 사이의 전자기 커플 링을 통해 달성된다. 교류 전류가 1 차 권선을 통과 할 때, 교대 자기장이 주위에 발생하여 2 차 권선을 통과하고 유도 된 전자 력을 생성하여 전기 에너지의 전달과 전압의 전환을 실현합니다. 4. 자기 저장 모듈 자기 저장 장치 하드 디스크와 같은 자기 모듈의 작동 원리는 자기 재료의 자화 상태를 변경하여 정보를 저장하는 것입니다. 각각의 자기 셀은 이진 비트 (0 또는 1)를 나타낼 수 있고, 셀의 자화 방향을 변경하여 데이터를 기록한다. 데이터를 읽을 때, 자기 헤드는 자기 단위의 자화 상태를 감지하고이를 가공을 위해 전기 신호로 변환합니다.

2. 자기 모듈의 장점 1. 고효율 에너지 변환 : 변압기 및 인덕터와 같은 자기 모듈은 에너지 변환 공정에서 높은 효율을 가지므로 에너지 손실을 줄이는 데 도움이됩니다. 이로 인해 전력 관리, 신호 전송 및 기타 필드에서 상당한 이점이 있습니다. 2. 비접촉식 감지 및 제어 : 자기 센서는 물체와 직접 접촉하지 않고 자기장의 변화를 감지 할 수 있습니다. 예를 들어, 산업 자동화 및 로봇 공학에서 자기 센서는 일반적으로 위치 감지 및 속도 제어에 사용됩니다. 3. 강력한 환경 적응성 : 많은 자기 모듈은 고온, 고압 및 높은 습도와 같은 가혹한 환경에서 우수한 성능을 유지할 수 있습니다. 이것은 항공 우주, 심해 탐사, 극 과학 등과 같은 극한 환경에서 적용을 가능하게합니다. 4. 기계식 마모 감소 : 자기 모듈의 비접촉식 설계는 기계식 마모를 줄이는 데 도움이되므로 장비 고장 속도 및 유지 보수 비용을 줄입니다. 이것은 장기 안정적인 작동이 필요한 시스템에 특히 중요합니다. 5. 사용자 정의 가능 : 다양한 성능 및 사양 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 응용 요구 사항에 따라 자기 재료 및 구성 요소를 설계 및 제조 할 수 있습니다. 이러한 유연성으로 인해 자기 모듈은 많은 분야에서 광범위한 응용 전망을 갖습니다. 6. 소형화 및 고전력 밀도 : Texas Instruments '(TI) Magpack ™ 자기 포장 기술을 예로 들어 전력 모듈이 더 작은 공간에서 더 큰 전력을 제공하여 더 높은 시스템 전력 밀도를 달성 할 수 있습니다. 이 소형화 및 고전력 밀도 특성은 현대 전자 장치의 소형화 및 통합에 큰 의미가 있습니다. 7. EMI (Electromagnetic Interference) 감소 : 자기 모듈은 패키지의 시스템 배선을 최적화하고 완전히 차폐 된 포장을 채택하여 전자기 간섭을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 이는 전자 장치의 전반적인 성능과 안정성을 향상시키는 데 큰 의미가 있습니다.

3. 자기 모듈의 단점 (1) 자기 손실 : 사용 중에, 자기 모듈은 히스테리시스 및 와상 전류 손실을 생성하여 에너지 손실 및 장비 가열을 초래할 수 있습니다. 이것은 장치의 효율성과 수명에 영향을 줄 수 있습니다. (2) 전자기 간섭 (EMI) 문제 : 자기 모듈은 설계 및 포장을 최적화하여 전자기 간섭을 줄일 수 있지만 경우에 따라 다른 전자 장치를 방해 할 수 있습니다. 따라서 자기 모듈을 설계하고 사용할 때 전자기 호환성 문제를 완전히 고려해야합니다. (3) 외부 자기장 감도 : 자기 모듈은 외부 자기장의 영향을받을 수있어 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 자기 모듈을 설계 할 때 외부 자기장 간섭에 저항하기 위해 적절한 조치를 취해야합니다. (4) 비용 문제 : 고성능 자기 재료의 비용이 높아서 자기 모듈의 생산 비용을 증가시킬 수 있습니다. 또한, 특정 자기 재료의 생산 공정은 폐수 배출, 폐기물 가스 배출 등과 같은 환경에 영향을 미칠 수 있으며, 이로 인해 회사는 생산 공정에서주의를 기울여야합니다. (5) 크기 제한 : 일부 응용 시나리오의 경우 자기 모듈의 크기가 제한되어 장치의 소형성과 마모에 영향을 줄 수 있습니다. 이를 위해서는 디자인 프로세스 중에 상충 관계와 트레이드 오프가 필요합니다.

기술의 지속적인 발전으로 자기 모듈의 기술도 계속 반복하고 혁신하고 있습니다. 새로운 재료를 적용하면 성능이 높고 더 넓은 응용 프로그램 가능성을 자기 모듈에 제공하는 반면, 고급 제조 공정은 제품 품질의 안정성과 신뢰성을 보장합니다. 앞으로 사물 인터넷, 인공 지능 및 5G와 같은 새로운 기술의 활발한 개발로 자기 모듈은 더 많은 분야에서 고유 한 매력과 가치를 보여줄 것입니다.