CN113192747A - 一种非晶磁粉芯的冷处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种非晶磁粉芯的冷处理方法，以磁粉芯作为基于帕尔帖原理的半导体制冷电路的冷端，进行冷处理。将磁粉芯作为冷端串接入半导体制冷电路，先通过恒电流降温，再通电流恒温的方式进行温降冷处理，在急速降温的同时，通过电子在磁粉芯内的导流对内部进行磁通的梳理，进而改善、消除由于粉末钝化、绝缘不均匀对非晶磁粉芯的电气性能造成的影响，使磁粉芯的损耗降低、磁导率升高；其利用现有的半导体制冷电路的温降效率，同时利用其电路中的电子，有效提高了磁粉芯的性能，具有可调操作性，可自动化，可使用各种大小尺寸的磁粉芯，电路成本低，材料易得，制作简便，具有很强的实用性和广泛的适用性。

Description

一种非晶磁粉芯的冷处理方法
技术领域
本发明涉及一种磁粉芯的处理方法，具体涉及一种非晶磁粉芯的冷处理方法。
背景技术
非晶磁粉芯是经过粉末的绝缘、钝化、压制、热处理、冷却过程等一系列的环节加工而成，为达到我们所需要的磁性能，热处理和冷却环节在整个的过程中格外的重要。
传统磁粉芯在热处理后的冷却过程是直接在空气中冷却或使用水冷系统使磁粉芯由热处理温度冷却到常温，但这样的冷却方式会对非晶磁粉芯的性能产生一定影响。同时非晶磁粉芯在绝缘、钝化过程中就会出现搅拌的不均匀而影响烧结出的产品的性能，压制密度达不到标准也会影响产品的性能，因此亟需研究合适的后处理方法，来消除绝缘、钝化、压制过程对磁粉芯性能带来的不利影响，提高磁粉芯的性能，减少资源浪费。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种非晶磁粉芯的冷处理方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种非晶磁粉芯的冷处理方法，以磁粉芯作为基于帕尔帖原理的半导体制冷电路的冷端，进行冷处理。
上述半导体制冷电路包括串接的电源、第一铜基片、第二铜基片、N型半导体、P型半导体和磁粉芯；
第一铜基片接电源正极，第二铜基片接电源负极，N型半导体的一端接第一铜基片，P型半导体的一端接第二铜基片，N型半导体的另一端和P型半导体的另一端分别接磁粉芯的两端。
进一步的，上述电源为20-50A的直流电源。
更进一步的，上述直流电源为30A。
进一步的，上述电源设有PWM电流调制器。
进一步的，上述半导体制冷电路或电源设有开关，由控制装置根据与磁粉芯接触的温度传感器的反馈驱动开关的启闭。
进一步的，上述电源设有PWM电流调制器，控制装置根据温度传感器的反馈通过PWM电流调制器调节电路中的电流强度。
上述磁粉芯的冷处理为：温度不高于-70℃，时间不低于30min。
上述第一铜基片和第二铜基片的外表面分别设有散热基板。
进一步的，上述第一铜基片和第二铜基片的外表面共用散热基板。
上述磁粉芯周围的湿度不大于70%。
本发明的有益效果在于：
本发明的一种非晶磁粉芯的冷处理方法，将磁粉芯作为冷端串接入半导体制冷电路，先通过恒电流降温，再通电流恒温的方式进行温降冷处理，在急速降温的同时，通过电子在磁粉芯内的导流对内部进行磁通的梳理，进而改善、消除由于粉末钝化、绝缘不均匀对非晶磁粉芯的电气性能造成的影响，使磁粉芯的损耗降低、磁导率升高；
本发明的冷处理方法，利用现有的半导体制冷电路的温降效率，同时利用其电路中的电子，有效提高了磁粉芯的性能，具有可调操作性，可自动化，可使用各种大小尺寸的磁粉芯，电路成本低，材料易得，制作简便，具有很强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
图1为半导体制冷电路的结构示意图。
附图中标记的含义如下：1、磁粉芯，2、N型半导体，3、P型半导体，4、第一铜基片，5、第二铜基片。6、基板。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种非晶磁粉芯的冷处理方法，包括以下步骤：
S1、将磁粉芯1作为冷端串接入半导体制冷电路，该半导体制冷电路由直流电源、第一铜基片4、第二铜基片5、N型半导体2、P型半导体3和磁粉芯串接而成。
接入方式如图1所示，第一铜基片接电源正极，第二铜基片接电源负极，N型半导体的一端接第一铜基片，P型半导体的一端接第二铜基片，N型半导体的另一端和P型半导体的另一端分别接磁粉芯的两端。
优选的，直流电源设有PWM电流调制器。
电路还串接开关，该开关由控制装置根据与磁粉芯接触的温度传感器的反馈驱动开关的启闭，进而控制电路的通断；或该开关为电源的启闭装置。
S2、启动直流电源，通入20-50A的直流电。
电子从电源负极出发到达第二铜基片和P型半导体的交界处，当电子从第二铜基片进入P型半导体时，即相当于电子的能量从费米能级进入半导体的价带（因为是P型，里面的载流子是在价带上的），而价带中电子的能量低于费米能，所以在热端放热。
电子继续移动，当电子从P型半导体进入冷端的磁粉芯时，相当于电子从价带到了费米能级上，故在冷端吸热，形成制冷效果。
当电子从磁粉芯进入N型半导体时，相当于电子从费米能级处进入导带（因为是N型，里面的载流子是在导带上的），导带中电子的能量较高，这个过程需要吸热。
电子从N型半导体进入热端的第一铜基片时能量降低所以又在热端放热最后回到电源正极。
因随着磁粉芯温度的降低，其电阻随之的变化而导致电流强度的变化，进而影响温降的速度，通过PWM电流调制器使得电路中保持恒定的电流强度，进而维持、稳定、提高温降的速度和效率。
优选的，电路中的电流强度维持在30A。
随着磁粉芯温度的降低，温度传感器监测着磁粉芯的实时温度并反馈给控制装置，当温度降低至-70℃时，控制装置根据温度传感器的反馈通过PWM电流调制器调节电路中的电流强度，使得磁粉芯的温度维持在-70℃或以下（优选的为-（70-80）℃），并维持不低于30min后断开电路。
根据磁粉芯的体积，若磁粉芯的体积较小，第一铜基片和第二铜基片的外表面可共用绝缘的散热基板6；若磁粉芯的体积较大，第一铜基片和第二铜基片的外表面可分别设置散热基板。
优选的，降温时磁粉芯周围的湿度不大于70%，以防止温度过低时，空气中的水汽过多的凝结在磁粉芯的表面。
下表为实施及对比例：
对比例的冷却方式选用室温自然冷却。
Figure 796032DEST_PATH_IMAGE001
由上表可知，本发明采用的冷却方法，冷却后磁导率较高，损耗交底，即磁性能较好，优于对比例。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种非晶磁粉芯的冷处理方法，其特征在于，以磁粉芯作为基于帕尔帖原理的半导体制冷电路的冷端，进行冷处理；
所述半导体制冷电路的电源设有PWM电流调制器；
控制装置根据与磁粉芯接触的温度传感器的反馈通过PWM电流调制器调节电路中的电流强度；
冷处理的温度不高于-70℃，时间不低于30min。
2.根据权利要求1所述的一种非晶磁粉芯的冷处理方法，其特征在于，所述半导体制冷电路包括串接的电源、第一铜基片、第二铜基片、N型半导体、P型半导体和磁粉芯；
第一铜基片接电源正极，第二铜基片接电源负极，N型半导体的一端接第一铜基片，P型半导体的一端接第二铜基片，N型半导体的另一端和P型半导体的另一端分别接磁粉芯的两端。
3.根据权利要求2所述的一种非晶磁粉芯的冷处理方法，其特征在于，所述电源为20-50A的直流电源。
4.根据权利要求3所述的一种非晶磁粉芯的冷处理方法，其特征在于，所述直流电源为30A。
5.根据权利要求2所述的一种非晶磁粉芯的冷处理方法，其特征在于，所述半导体制冷电路或电源设有开关，由控制装置根据温度传感器的反馈驱动开关的启闭。
6.根据权利要求2所述的一种非晶磁粉芯的冷处理方法，其特征在于，所述第一铜基片和第二铜基片的外表面分别设有散热基板。
7.根据权利要求6所述的一种非晶磁粉芯的冷处理方法，其特征在于，所述第一铜基片和第二铜基片的外表面共用散热基板。
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