Rådgivare
Texten nedan är maskinöversatt från tysk originaltext.
Värt att veta om ferritkärnor
Was ferritkärnor?
Hur fungerar ferritkärnor?
Vilka former av ferritkärnor finns?
Was tänk på när du monnar och använder ferritkärnor?
Was ferritkärnor?
Ferriter är ferritiska magnetiska material av järnoxid (Fe2O3) och oxider av andra metaller. Dessa kan uppnå höga permeabilitet, dvs. magnetisk ledningsförmåga. Hårdmagnetiskt material utmärker sig genom hög Koerzitivfältstyrka, dvs. de tillverkade komponenterna kan styras mycket starkt och permanent magnetiseras, därav huvudsakligen bestående permanentmagneter, t.ex. för högtalare. Mjukt magnetiskt material däremot visar små värden av koerzitivfältstyrkan och kommer först vid Hohem till mättnad. Det innebär att mjukmagnetiskt material kan atomaliseras med små förluster.
Eftersom det handlar om keramik, som inte är elektriskt ledande, finns det inga virvelströmsförluster på det elektromagnetiska växelfältet, som man känner till från järnkärna. Nedan handlar det om komponenter som är tillverkade av mjuka magnetiska material. På grund av sina magnetiska och elektriska egenskaper lämpar sig dessa för tillverkning av kärnor för transformatorer, drosslar, spolar och EMC-störningsskyddselement.
Hur fungerar ferritkärnor?
För varje strömgenomflöten ledare finns ett magnetfält. Om det finns magnetiskt aktivt material i närheten, t.ex. Järn eller ferrit kommer att koncentrera de magnetiska fältlinjerna till dessa föremål, eftersom materialet har en magnetisk ledningsförmåga som är betydligt större än den omgivande luftens.
Ferrit kan vara en Kern eller stav runt vilken ledaren lindas, men även runt en ringformad Kern, genom vilken ledaren är uppförd. Den magnetiska flöde som därigenom ökar leder till att den ledare som leds om eller genom en magnetisk kärna har en mycket högre induktans än den som endast omges av luft som har lägre permeabilitet.
Om ledaren för växelström matas igenom, adderar till ledarens ohmska motstånd till det induktiva motståndet som ökar med frekvensen. Det innebär att högfrekventa signaler försvagas på ledaren, medan likström så gott som inte påverkas.
Dessa ferritkomponenter används därför till exempel för att dämpa störspänningar som orsakas av kopplingsförlopp så att de inte kan breda ut sig eller störas av sladdar på switchade nätenheter eller digitala system.
Vilka former av ferritkärnor finns?
Framställning av ferritmagnetkärnor sker på samma sätt som andra keramiska kärnor med sintring- och brännprocesser. Materialet pressas i form av pulver eller pastor och torkas sedan och bränns. Därmed uppstår komponenter som är lika hårda och spröda som andra keramiska komponenter. Det är därför inte lätt att mekaniskt bearbeta eller modifiera dessa delar efter färdigställandet. Det finns därför ett brett spektrum av former och utföranden av ferritkärnor som är optimalt anpassade till de aktuella behoven.
På så sätt tillverkas stavformade och ringformade versioner som ferritkärna i olika mått, även dubbla hålkärnor som lindas eller utförs av ledaren. Dessa komponenter specificeras vanligtvis med Al-värde. Med detta kan man, som på en spole, beräkna med vilket vindningstal ett visst värde för induktans uppnås.
Det är mycket enkelt att montera så kallade ”fällbar ferrit”. Här är två ferrithalvskal inbyggda i ett plasthölje. Dessa kan enkelt läggas på rund- eller flatkabel. Den fälls sedan ihop och stängs med en ihopfällningsförbindelse, ibland med bara en nyckel.
Även hos vikhälen finns olika utföranden som är optimalt anpassade till varje kabel. Vid fällbara hälar anges det induktiva motståndet vid en viss frekvens som tekniska data, t.ex. 40Ω vid 25 MHz. UNDER denna frekvens är motståndet mindre, och där ökar det. I aktuellt datablad finns oftast en grafik som visar det exakta värdet.
Särskilt små är ytmonteringsbara ferrit. Dessa SMD-komponenter lämpar sig som dataledningsfilter och för matningsspänningar i mycket kompakta enhetskonstruktioner.
Ett helt annat utförande är den flexibla ferritfolien. Detta kommer att göra strålningssystemets (NFC) eller RFID-systemets (Radio Frequency Identification) magnetiska egenskaper effektivare.
Was tänk på när du monnar och använder ferritkärnor?
Ferrit-komponenterna reagerar på liknande sätt som andra föremål av keramik på känslig för mekanisk belastning. Därför bör man inte utsätta Ferrite för slag, stötar eller plötsliga böjnings- eller torsionlaster under montering och drift som kan leda till sprickning eller splittring. Om ferrit är inbäddad i plast måste man se till att detta sker på ett elastiskt sätt för att förhindra spänningar. Mekaniska spänningar i komponenten påverkar också materialets Al-värde och därmed induktans för den totala anordningen
Skador kan även orsakas av plötslig stark nedkylning (kylspray) eller ultraljud för rengöring. Även ökad temperatur, t.ex. vid lödning, ändrar de magnetiska egenskaperna hos hälarna. De tillåtna värdena finns i databladen. De vanliga ferritkärnorna är RoHS-godkända.
Expertkunskap >>