Ферритовый сердечник
В электронике ферритовый сердечник — это тип магнитного сердечника из феррита обмотки электрических трансформаторов и других намотанных компонентов, таких как индукторы , на котором формируются . Он используется благодаря своим свойствам высокой магнитной проницаемости в сочетании с низкой электропроводностью (что помогает предотвратить вихревые токи ). Более того, из-за их сравнительно низких потерь на высоких частотах они широко используются в сердечниках ВЧ- трансформаторов и катушек индуктивности в таких приложениях, как импульсные источники питания и ферритовые рамочные антенны для радиоприемников AM .
Ферриты [ править ]
Ферриты — это керамические соединения переходных металлов с кислородом , которые являются ферримагнитными , но непроводящими. Ферриты, которые используются в трансформаторах или электромагнитных сердечниках, содержат оксиды железа в сочетании с никеля , цинка и/или марганца соединениями . Они имеют низкую коэрцитивную силу и называются «мягкими ферритами», чтобы отличить их от «жестких ферритов», которые имеют высокую коэрцитивную силу и используются для изготовления ферритовых магнитов . материала Низкая коэрцитивность означает, что намагниченность может легко изменить направление, рассеивая при этом очень мало энергии ( потери на гистерезис ); материала в то же время высокое удельное сопротивление предотвращает возникновение вихревых токов в сердечнике, еще одного источника потерь энергии. Наиболее распространенными мягкими ферритами являются:
- Марганец-цинковый феррит ( MnZn , с формулой Mn a Zn (1-a) Fe 2 O 4 ). MnZn имеет более высокие проницаемости и уровни насыщения , чем NiZn.
- Никель-цинковый феррит ( NiZn , с формулой Ni a Zn (1-a) Fe 2 O 4 ). NiZn-ферриты обладают более высоким удельным сопротивлением, чем MnZn, и поэтому больше подходят для частот выше 1 МГц.
Для применений ниже 5 МГц используются ферриты MnZn; выше этого обычно выбирают NiZn. Исключением являются синфазные индукторы , порог выбора которых составляет 70 МГц. [1]
Поскольку любая данная смесь имеет компромисс между максимальной полезной частотой и более высоким значением мю, в каждой из этих подгрупп производители производят широкий спектр материалов для различных применений, смешанных для получения либо высокой начальной (низкочастотной) индуктивности. или меньшая индуктивность и более высокая максимальная частота, или для помехоподавляющих ферритов широкий диапазон частот, но часто с очень высоким коэффициентом потерь (низкой добротностью ).
Очень важно выбрать подходящий материал для применения, поскольку правильный феррит для импульсного источника питания 100 кГц (высокая индуктивность, низкие потери, низкая частота) сильно отличается от феррита для ВЧ-трансформатора или ферритовой стержневой антенны (высокая частота, низкие потери, но меньшая индуктивность) и снова отличается от подавляющего феррита (большие потери, широкополосный)
Приложения [ править ]
Существует два широких применения ферритовых сердечников, которые различаются по размеру и частоте срабатывания: трансформаторы сигналов, которые имеют небольшой размер и более высокие частоты, и силовые трансформаторы, которые имеют большие размеры и более низкие частоты. Сердечники также можно классифицировать по форме, например , тороидальные , оболочечные или цилиндрические.
Ферритовые сердечники, используемые в силовых трансформаторах, работают в низкочастотном диапазоне (обычно от 1 до 200 кГц). [2] ) и относительно большие по размеру, могут быть тороидальными, ракушечными или иметь форму букв «C», «D» или «E». Они полезны во всех видах электронных переключающих устройств, особенно в источниках питания мощностью от 1 Вт до 1000 Вт максимум, поскольку более надежные приложения обычно выходят за рамки одножильных ферритных сердечников и требуют ламинированных сердечников с ориентированной зернистостью.
Ферритовые сердечники, используемые для сигналов, имеют диапазон применений от 1 кГц до многих МГц, возможно, до 300 МГц, и нашли свое основное применение в электронике, например, в AM-радиоприемниках и RFID- метках.
Антенна на ферритовом стержне [ править ]
Антенны (или антенны) с ферритовым стержнем представляют собой разновидность небольшой антенны с магнитной рамкой (SML). [3] [4] повсеместно распространен в AM- диапазона транзисторных радиоприемниках радиовещания . Однако в 1950-х годах их начали использовать в ламповых («ламповых») радиоприемниках. Они также полезны в приемниках очень низкой частоты (ОНЧ). [5] и иногда может давать хорошие результаты на большинстве коротковолновых частот (при условии использования подходящего феррита). Они состоят из катушки с проволокой, намотанной на сердечник из ферритового стержня (обычно на несколько дюймов длиннее катушки). Это ядро эффективно концентрирует магнитное поле радиоволн. [6] чтобы дать более сильный сигнал, чем можно было бы получить с помощью воздушной рамочной антенны сопоставимого размера, хотя все же не такой сильный, как сигнал, который можно было бы получить с помощью хорошей наружной проводной антенны.
Другие названия включают «рамочная антенна», «феррод» и «антенна с ферритовым стержнем». «Ферроцептор» [7] это старое альтернативное название антенны с ферритовым стержнем, в основном используемое Philips , где ферритовый сердечник будет называться стержнем Ferroxcube (торговая марка, приобретенная Yageo у Philips в 2000 году). Краткие термины «ферритовый стержень» или «петлевой стержень» иногда относятся к комбинации катушка-феррит, которая заменяет как внешнюю антенну, так и первую настроенную схему радиоприемника, или просто сам ферритовый сердечник (цилиндрический стержень или плоский ферритовая пластина).
Эти радиовещательные антенны с ферритовыми стержнями почти всегда имеют проницаемость 125. [8]
См. также [ править ]
- Балун
- Ферритовый шарик
- Феррит (магнит)
- Феррит (железо)
- Магнитный сердечник
- Тороидальные индукторы и трансформаторы
- Цинк феррит
Ссылки [ править ]
- ^ «Узнать больше Ферриты — Magnetics®» .
- ^ «Разработка преобразователя LLC 11 кВт, 70 кГц с КПД 98 %» . Ноябрь 2020: 1–8. дои : 10.1109/COMPEL49091.2020.9265771 . S2CID 227278364 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ "страница5" .
- ^ «Очень слабый прием сигнала небольшой магнитной рамочной антенной» .
- ^ «Центр творческой науки - доктор Джонатан П. Хэйр» .
- ^ "Ферритовая стержневая антенна :: Radio-Electronics.Com" .
- ^ Руководство по обслуживанию от Philips Radioplayer: Модель BZ456A.
- ^ клуб 1942 года
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
