A diferencia de desempenho entresensores de correntepode estar neste "núcleo magnético"
O núcleo magnético serve como a "estrutura de detecção" de um sensor de corrente; ele concentra o campo magnético gerado pela corrente no condutor e o transmite ao sensor de efeito Hall, à bobina ou ao elemento magnetorresistivo para detecção.
A qualidade do núcleo magnético afeta diretamente a precisão, a linearidad, a deriva térmica, a resistência à saturação e a resposta em frequência do sensor.
I. Aço silício: uma solução consolidada para aplicaciones de alta potência e frequência de rede
O aço silício é um dos materiales magnéticos macios fundamentais. Para reducir as perdas por correntes parasitas, añadia-se de 1% a 5% de silício ao ferro para aumentar a resistividad.
- Principais vantagens:Alta indução magnética de saturação (entre 1,8T e 2,0T), baixo custo e alta resistência mecânica.
- Limitações de desempenho:As perdas aumentam acentuadamente em altas frequências; portanto, normalmente é usado abaixo de 1kHz.
- Cenários aplicáveis: Transformadores de corrientede frequência de rede,sensores de corrente Hall de malha abierta.
II. Permalloy: buscando a máxima precisión
Permalloy é uma liga de níquel-ferro com permeabilidade inicial extremamente alta e coercividade extremamente baixa.
- Principais vantagens:Sensibilidad extremamente alta em campos magnéticos fracos, excelente linearidade e error de fase mínimo.
- Limitações de desempenho:Baixa indução magnética de saturação (aproximadamente 0,7T–0,8T) e alta sensibilidad ao estresse mecânico.
- Cenários aplicáveis: Transformadores de corrente de precisión, sensores de corrente fluxgate,sensores de corrente de fuga.
III. Ferrite: um material esencial para fuentes de alimentación chaveadas
A ferrite é um tipo de material magnético cerâmico com resistividade extremamente alta.
- Principais vantagens:Alta resistividad, perdas por correntes parasitas extremamente baixas em altas frequências, e a frequência de operación puede llegar a varios MHz.
- Custo extremamente baixo:O formato é fácil de procesar.
- Limitações de desempenho:Baixa intensidade de indução magnética de saturação (0,3T–0,5T), muito afetada pela temperatura.
- Cenários aplicáveis: Transformadores de corrente de alta frequência, sensores de malha abierta de alta frequência,bobinas de Rogowski(núcleos auxiliares).
IV. Nanocristalino: o "coringa" entre os materiales magnéticos macios
Materiales nanocristalinos son fabricados por tecnología de solidificação rápida e possuem estruturas de grão extremamente finas, combinando as vantagens do aço silício e do permalloy.
- Principais vantagens:Alto flujo magnético de saturação (~1,2T), alta permeabilidade, perdas extremamente baixas em alta frequência.
- Estabilidade térmica:Deriva térmica mínima, estável de CC hasta varias centenas de kHz.
- Limitações de desempenho:O material é frágil e geralmente requer um invólucro protetor.
- Cenários aplicáveis: Sensores Hall de malha fechada, Sensores Fluxgatede alto desempenho, transformadores de corrente de banda larga.
Tabela comparativa do desempenho de vários materiales de núcleo magnético
| Característica | Aço silício | Permalloy | Ferrita | Nanocristalino |
| Campo magnético saturado (Bs) | ~2,0T | ~0,8T | ~0,4T | ~1,2T |
| Permeabilidad inicial | Normal | Extremamente alta | Baixa | Alta |
| Resposta em frequência | <1kHz | CC–100kHz | 50Hz–5MHz | CC–200kHz |
| Estabilidade térmica | Boa | Razoável | Ruim | Excelente |
| Linealidad | Razoável | Excelente | Razoável | Boa |
| Custo relativo | Baixo | Alto | Muito baixo | Médio |