Ferriitti ydin - Ferrite core

Tämä artikkeli koskee muuntajan ytimiä. Katso tietokoneen muistitekniikka kohdasta Ferrite core memory .
Image
Useita ferriittisydämiä

In elektroniikka , joka on ferriittisydän on eräänlainen magneettisydämen tehty ferriitistä , joihin käämien sähkö- muuntajien ja muiden haavan komponentteja, kuten induktorit on muodostettu. Sitä käytetään sen korkean magneettisen läpäisevyyden ominaisuuksien ja alhaisen sähkönjohtavuuden (mikä estää pyörrevirrat ) vuoksi. Koska ne ovat suhteellisen pieniä häviöitä korkealla taajuudella, niitä käytetään laajasti RF- muuntajien ja induktorien ytimissä sellaisissa sovelluksissa kuin kytkinmoodin virtalähteet ja ferriittisilmukka- antennit AM- radiovastaanottimille .

Ferriitit

Ferriitit ovat siirtymämetallien ja hapen keraamisia yhdisteitä , jotka ovat ferrimagneettisia, mutta ei johtavia. Ferriitit, joita käytetään muuntajan tai sähkömagneettista ytimet sisältävät rautaa oksideja yhdessä nikkeli , sinkki , ja / tai mangaania yhdisteitä. Niillä on alhainen koeritiivisuus ja niitä kutsutaan " pehmeiksi ferriiteiksi " erottaakseen ne " kovista ferriiteistä ", joilla on korkea koeritiivisuus ja joita käytetään ferriittimagneettien valmistamiseen . Pieni koeritiivisuus tarkoittaa, että materiaalin magnetoituminen voi helposti kääntää suuntaa ja johtaa hyvin vähän energiaa ( hystereesihäviöitä ), samalla kun materiaalin korkea resistiivisyys estää pyörrevirrat ytimessä, joka on toinen energian menetyslähde. Yleisimmät pehmeät ferriitit ovat:

  • Mangaani-sinkki-ferriitti ( MnZn , kaavalla Mn a Zn (1-a) Fe 2 O 4 ). MnZn: llä on korkeampi läpäisevyys- ja kyllästystaso kuin NiZn: ​​llä.
  • Nikkelisinkkis ferriitti ( NiZn , kaavalla Ni a Zn (1-a) Fe 2 O 4 ). NiZn-ferriiteillä on suurempi resistiivisyys kuin MnZn: llä, ja siksi ne soveltuvat paremmin yli 1 MHz: n taajuuksille.

Alle 5 MHz: n sovelluksissa käytetään MnZn-ferriittejä; edellä, NiZn on tavallinen valinta. Poikkeuksena ovat yhteismoodin induktorit , joissa valittava kynnysarvo on 70 MHz.

Koska jokaisella annetulla seoksella on suurimman käyttötaajuuden vaihto korkeammalla mu-arvolla, kussakin näistä alaryhmistä valmistajat tuottavat laajan valikoiman materiaaleja eri sovelluksiin sekoitettuna joko korkean alkuinduktanssin (matalataajuinen) tai matalamman tuottamiseksi induktanssi ja korkeampi maksimitaajuus, tai häiriöiden vaimennusferriiteille, hyvin laaja taajuusalue, mutta usein erittäin suurella häviökertoimella (matala Q ).

On tärkeää valita oikea materiaali sovellusta varten, koska oikea ferriitti 100 kHz: n kytkentäsyötölle (suuri induktanssi, matala häviö, matala taajuus) on melko erilainen kuin RF-muuntajan tai ferriittisauvan antennin (korkea taajuus, pieni häviö, mutta pienempi induktanssi) ja eroaa jälleen vaimennusferriitistä (suuri häviö, laajakaista)

Sovellukset

Ferriittiytimille on kaksi laajaa sovellusta, jotka eroavat toisistaan ​​koon ja toimintataajuuden mukaan: signaalimuuntajat, jotka ovat pienikokoisia ja korkeampia taajuuksia, ja tehomuuntajat, jotka ovat suurikokoisia ja matalampia taajuuksia. Ytimet voidaan luokitella myös muodon mukaan, kuten toroidisydämet , kuorisydämet tai sylinterimäiset ytimet.

Tehomuuntajissa käytettävät ferriittisydämet toimivat matalalla taajuusalueella (yleensä 1-200 kHz) ja ovat kooltaan melko suuria, voivat olla toroidisia, kuorisia tai muotoisia kuten kirjaimet 'C', 'D' tai 'E'. . Ne ovat hyödyllisiä kaikentyyppisissä elektronisissa kytkinlaitteissa - erityisesti virtalähteissä 1 W: stä 1000 W: iin, koska tehokkaammat sovellukset ovat yleensä ferriittisen yhden ytimen kantaman ulkopuolella ja vaativat viljan suuntaisia ​​laminointiytimiä.

Signaaleihin käytetyillä ferriittisydämillä on erilaisia ​​sovelluksia 1 kHz: stä moniin MHz: iin, ehkä jopa 300 MHz: iin, ja ne ovat löytäneet pääsovelluksensa elektroniikassa, kuten AM-radioissa ja RFID- tunnisteissa.

Ferriittisauva antenni

Katso myös: Silmukkaantenni § Ferriitti
Image
Silmukka-antenni AM-radiosta, jossa on kaksi käämitystä, yksi pitkien aaltojen ja toinen keskiaaltojen (AM-lähetys) vastaanottoa varten. Tyypillisesti 10 cm: n pituiset silmukka-antennit ovat yleensä piilossa radiovastaanottimen sisällä.

Ferriittitanko antennit (tai antennien) ovat eräänlainen pieni magneettinen silmukka ( SML ) antenni erittäin yleinen AM-radio broadcast bändi transistoriradiot , vaikka niitä alettiin käyttää imuputki ( "venttiili") radiot 1950-luvulla. Ne ovat hyödyllisiä myös erittäin matalataajuisissa (VLF) vastaanottimissa, ja ne voivat joskus antaa hyviä tuloksia useimmilla lyhytaaltotaajuuksilla (olettaen, että käytetään sopivaa ferriittiä). Ne koostuvat langasta, joka on kiedottu ferriittitangon sydämen ympärille (yleensä useita tuumaa pidempi kuin kela, mutta joskus yli 3 jalkaa pitkä). Tämä ydin 'keskittää' tehokkaasti radioaaltojen magneettikentän antamaan vahvemman signaalin kuin mitä voitaisiin saada vastaavan kokoisella ilmansydämen silmukka-antennilla, vaikka se ei silti ole yhtä vahva kuin signaali, joka voitaisiin saada hyvällä ulkolanka-antennilla .

Muita nimiä ovat loopstick-antenni , ferrod ja ferriittisauva-antenni . " Ferroceptor " on ferriittitankoantennin vanhempi vaihtoehtoinen nimi, jota Philips käyttää erityisesti ja jossa ferriittisydämen nimi olisi " Ferroxcube " -tanko (tuotenimi, jonka Yageo hankki Philipsiltä vuonna 2000). Lyhyillä termeillä ferriittisauva tai 'silmukka-keppi' viittaa joskus kela-plus-ferriittiyhdistelmään, joka korvaa sekä ulkoisen antennin että radion ensimmäisen viritetyn piirin, tai vain itse ferriittisydämen (sylinterimäinen sauva tai litteä ferriitti) laatta).

Katso myös

Viitteet