Rdzenie ferrytowe
Wszystko co powinieneś wiedzieć
Rdzenie ferrytowe to jeden z
podstawowych elementów konstrukcyjnych transformatorów
impulsowych oraz szerokiej gamy dławików przeciwzakłóceniowych.
Czego się dowiesz:
- Co to są rdzenie ferrytowe ?
- Gdzie się je wykorzystuje?
- Z jakich materiałów są zrobione?
- Jakie są popularne typy?
Rdzenie ferrytowe
należą do grupy miękkich materiałów magnetycznych i są stosowane w
transformatorach i dławikach indukcyjnych w celu zwiększenia
indukcyjności. W zależności od składu chemicznego rdzenie dzielimy na
manganowo-cynkowe Mn-Zn i niklowo-cynkowe Ni-Zn.
Ferryty manganowo-cynkowe charakteryzują się wyższą przenikalnością magnetyczną μ i indukcją nasycenia Bs, natomiast ferryty niklowo-cynkowe mają wyższą rezystywność oraz niższą przenikalność, jednakże mogą pracować w wysokich częstotliwościach do 50 MHz.
Obok wysokiej przenikalności, ferryty cechują niskie straty mocy i możliwość pracy w wysokich częstotliwościach. Dużym ograniczeniem natomiast jest niska gęstość strumienia magnetycznego, co prowadzi do nasycenia magnetyka już przy wartości 0,3-04T. Ponadto właściwości magnetyczne ferrytów są podatne na zmiany temperatury.
Jednym z głównych parametrów rdzeni ferrytowych jest efektywna przenikalność magnetyczna μe określająca podstawowe właściwości magnetyczne materiału ferrytowego. W praktyce jednak podaje się stałą magnetyczną rdzenia AL [nH/zw2], która znacznie upraszcza obliczenia indukcyjności elementu indukcyjnego. W rdzeniach ferrytowych często wykonuje się szczelinę powietrzną, najczęściej w kolumnie środkowej, która znacząco obniża stałą AL umożliwiając przepływ przez uzwojenia elementu prądu o większej wartości i nie powodując jednocześnie nasycenia magnetyka. Wielkość szczeliny jest ściśle skorelowana ze stałą magnetyczną AL.
Rozróżniamy wiele typów rdzeni ferrytowych, których kształt i cechy determinują ich przeznaczenie. Do najczęściej spotykanych rdzeni MnZn należą:
Rdzenie EE i EF cechujące się prostym kształtem i prostokątnym przekrojem kolumn. Powszechnie stosowane do produkcji transformatorów i dławików mocy, dławików przeciwzakłóceniowych do zasilaczy impulsowych, transformatorów separujących, szerokopasmowych, m.cz. oraz do dławików skompensowanych prądowo.
Rdzenie EFD o prostokątnym kształcie używane w transformatorach niskoprofilowych pracujących w wysokich częstotliwościach.
Rdzenie EP cechuje zwarta konstrukcja, są szczególnie polecane do transformatorów nisko-sygnałowych i mocy, zapewniające niską emisję zakłóceń dzięki swojemu zamkniętemu kształtowi.
Rdzenie ER i ETD o prostokątnej formie z okrągłą środkową kolumną używane w transformatorach i dławikach do zasilaczy impulsowych.
Rdzenie PQ o zwartej i zamkniętej budowie z okrągłą kolumną środkową zapewniające optymalne wykorzystanie przestrzeni nawojowej; stosuje się w przetwornicach AC/DC i DC/DC
Rdzenie RM z kolumną środkową o okrągłym przekroju i zamkniętej formie zapewniają niską emisję zakłóceń przy jednocześnie wysokim współczynniku wypełnienia; rekomendowane do transformatorów i dławików w zasilaczach impulsowych oraz w aplikacjach telekomunikacyjnych.
Rdzenie UI i UU o regularnym kształcie, proste i łatwe w montażu; stosowane do produkcji transformatorów i dławików dużej mocy, przekładników i dławików przeciwzakłóceniowych.
Rdzenie kubkowe P o okrągłej i zamkniętej budowie, cechują się doskonałym ekranowaniem magnetycznym. Możliwość użycia rdzenia dostrojczego sprawia, że rdzenie są szczególnie polecane w układach rezonansowych i innych obwodach, gdzie wymagane jest uzyskanie wąskiego zakresu indukcyjności. Zastosowanie: transformatory szerokopasmowe i impulsowe oraz obwody rezonansowe.
Rdzenie planarne EE i EI o konstrukcji pozwalającej na montaż bezpośrednio na płytce PCB z wykorzystaniem ścieżek drukowanych jako uzwojeń. Używane do budowy niskoprofilowych transformatorów i dławików.
Rdzenie pierścieniowe R o toroidalnym kształcie posiadają zamknięty obwód magnetyczny i małą indukcyjność rozproszenia; znajdują zastosowanie w transformatorach impulsowych, transformatorach sterujących i dławikach przeciwzakłóceniowych.
Rdzenie z materiałów niklowo-cynkowych NiZn są wykorzystywane głównie do eliminacji zakłóceń (EMI). Tutaj wyróżnić możemy przede wszystkim rdzenie walcowe RW, rdzenie walcowe z otworem RWO, rdzenie pierścieniowe R oraz całą gamę szpulek ferrytowych.
W systemach telewizyjnych i telekomunikacyjnych powszechnie stosowane są także rdzenie dwuotworowe RD do budowy transformatorów dopasowujących.
Z uwagi na inny sposób wykorzystania do osobnego segmentu możemy zaliczyć wszelkiego typu rdzenie przeciwzakłóceniowe zakładane na przewody i kable, zarówno płaskie jak i okrągłe, które wykorzystując wysoką impedancję tłumią niepożądane zakłócenia.
Ferryty manganowo-cynkowe charakteryzują się wyższą przenikalnością magnetyczną μ i indukcją nasycenia Bs, natomiast ferryty niklowo-cynkowe mają wyższą rezystywność oraz niższą przenikalność, jednakże mogą pracować w wysokich częstotliwościach do 50 MHz.
Obok wysokiej przenikalności, ferryty cechują niskie straty mocy i możliwość pracy w wysokich częstotliwościach. Dużym ograniczeniem natomiast jest niska gęstość strumienia magnetycznego, co prowadzi do nasycenia magnetyka już przy wartości 0,3-04T. Ponadto właściwości magnetyczne ferrytów są podatne na zmiany temperatury.
Jednym z głównych parametrów rdzeni ferrytowych jest efektywna przenikalność magnetyczna μe określająca podstawowe właściwości magnetyczne materiału ferrytowego. W praktyce jednak podaje się stałą magnetyczną rdzenia AL [nH/zw2], która znacznie upraszcza obliczenia indukcyjności elementu indukcyjnego. W rdzeniach ferrytowych często wykonuje się szczelinę powietrzną, najczęściej w kolumnie środkowej, która znacząco obniża stałą AL umożliwiając przepływ przez uzwojenia elementu prądu o większej wartości i nie powodując jednocześnie nasycenia magnetyka. Wielkość szczeliny jest ściśle skorelowana ze stałą magnetyczną AL.
Rozróżniamy wiele typów rdzeni ferrytowych, których kształt i cechy determinują ich przeznaczenie. Do najczęściej spotykanych rdzeni MnZn należą:
Rdzenie EE i EF cechujące się prostym kształtem i prostokątnym przekrojem kolumn. Powszechnie stosowane do produkcji transformatorów i dławików mocy, dławików przeciwzakłóceniowych do zasilaczy impulsowych, transformatorów separujących, szerokopasmowych, m.cz. oraz do dławików skompensowanych prądowo.
Rdzenie EFD o prostokątnym kształcie używane w transformatorach niskoprofilowych pracujących w wysokich częstotliwościach.
Rdzenie EP cechuje zwarta konstrukcja, są szczególnie polecane do transformatorów nisko-sygnałowych i mocy, zapewniające niską emisję zakłóceń dzięki swojemu zamkniętemu kształtowi.
Rdzenie ER i ETD o prostokątnej formie z okrągłą środkową kolumną używane w transformatorach i dławikach do zasilaczy impulsowych.
Rdzenie PQ o zwartej i zamkniętej budowie z okrągłą kolumną środkową zapewniające optymalne wykorzystanie przestrzeni nawojowej; stosuje się w przetwornicach AC/DC i DC/DC
Rdzenie RM z kolumną środkową o okrągłym przekroju i zamkniętej formie zapewniają niską emisję zakłóceń przy jednocześnie wysokim współczynniku wypełnienia; rekomendowane do transformatorów i dławików w zasilaczach impulsowych oraz w aplikacjach telekomunikacyjnych.
Rdzenie UI i UU o regularnym kształcie, proste i łatwe w montażu; stosowane do produkcji transformatorów i dławików dużej mocy, przekładników i dławików przeciwzakłóceniowych.
Rdzenie kubkowe P o okrągłej i zamkniętej budowie, cechują się doskonałym ekranowaniem magnetycznym. Możliwość użycia rdzenia dostrojczego sprawia, że rdzenie są szczególnie polecane w układach rezonansowych i innych obwodach, gdzie wymagane jest uzyskanie wąskiego zakresu indukcyjności. Zastosowanie: transformatory szerokopasmowe i impulsowe oraz obwody rezonansowe.
Rdzenie planarne EE i EI o konstrukcji pozwalającej na montaż bezpośrednio na płytce PCB z wykorzystaniem ścieżek drukowanych jako uzwojeń. Używane do budowy niskoprofilowych transformatorów i dławików.
Rdzenie pierścieniowe R o toroidalnym kształcie posiadają zamknięty obwód magnetyczny i małą indukcyjność rozproszenia; znajdują zastosowanie w transformatorach impulsowych, transformatorach sterujących i dławikach przeciwzakłóceniowych.
Rdzenie z materiałów niklowo-cynkowych NiZn są wykorzystywane głównie do eliminacji zakłóceń (EMI). Tutaj wyróżnić możemy przede wszystkim rdzenie walcowe RW, rdzenie walcowe z otworem RWO, rdzenie pierścieniowe R oraz całą gamę szpulek ferrytowych.
W systemach telewizyjnych i telekomunikacyjnych powszechnie stosowane są także rdzenie dwuotworowe RD do budowy transformatorów dopasowujących.
Z uwagi na inny sposób wykorzystania do osobnego segmentu możemy zaliczyć wszelkiego typu rdzenie przeciwzakłóceniowe zakładane na przewody i kable, zarówno płaskie jak i okrągłe, które wykorzystując wysoką impedancję tłumią niepożądane zakłócenia.
Więcej informacji można uzyskać na stronie www.aet.com.pl