Ferrite hay bột sắt? Làm thế nào để tôi biết những gì một lõi chưa biết được làm bằng gì?


23

Hầu hết khi tôi cần một cuộn cảm nhỏ, tôi cố gắng tìm lõi cần thiết trong hộp rác của mình. Tùy thuộc vào những gì tôi đang cố gắng xây dựng (RF, sức mạnh, ...), lõi ferrite hoặc lõi bột sắt có thể là lựa chọn tốt hơn.

Để hoàn thiện, ...

  • Các ferrites mềm từ tính, như được sử dụng cho các ứng dụng RF hoặc năng lượng ngày nay, là các hạt thiêu kết, chủ yếu là các chế phẩm MnZn hoặc NiZn. ( Phần Wikipedia về cách chúng được tạo ra )

  • Lõi bột sắt được sản xuất bằng cách dán các hạt sắt nhỏ lại với nhau bằng nhựa epoxy hoặc keo polymer khác. Tôi đã nhìn thấy chúng khá nhiều như là toroids. Các ứng dụng chính dường như là các bộ lọc đầu vào tần số chính và các giai đoạn PFC (tăng cường) ở tần số thấp đến trung bình, không quá nhiều máy biến áp SMPS. Một lợi thế lớn dường như là bạn có thể chế tạo các con ruồi với khe hở không khí được phân bổ dọc theo toàn bộ vòng.

Tôi biết rằng có nhiều loại khác nhau của cả ferrite và bột sắt tồn tại ( và cũng có thể thú vị khi kiểm tra chúng ), và sự khác biệt cũng có vấn đề, nhưng giả sử tôi chỉ hack một số mạch bằng chứng và don 'quan tâm về tổn thất chính xác hoặc tính chất bão hòa.

Tuy nhiên, tôi muốn tránh những sai lầm thực sự tồi tệ như sử dụng bột sắt khi tôi xây dựng một balun ăng ten. Đôi khi, một lõi bột sắt có thể vừa phải và một lõi ferrite có thể là một ý tưởng tồi.

Chúng ta hãy tập trung vào các toroids đơn giản có kích thước khác nhau, vì đây là phần lớn các lõi bột sắt trông như thế.

Có một thử nghiệm dễ dàng và hơi đáng tin cậy cho bạn biết nếu lõi của bạn được làm từ bột sắt hoặc bột sắt?

Giống như cuộn mười hoặc hai mươi vòng dây vào lõi, cẩn thận đặt điện áp hình chữ nhật (chu kỳ nhiệm vụ thấp, thông qua MOSFET điện, sử dụng diode tự do) cho cuộn cảm này và xem xét điểm bão hòa trong dòng điện dẫn?

Hoặc thử nghiệm cuộn cảm với một sin quét lên đến khoảng 10s MHz trong một mạch thích hợp?

Ngoài ra, đôi khi bạn có thể nói chỉ bằng cách kiểm tra trực quan? Chẳng hạn, những mã màu này cũng được sử dụng bởi các nhà sản xuất khác phải không?


Chúng ta có thể (nên) hợp nhất điều này với Electronics.stackexchange.com/questions/12594/ không? Ôi. Chỉ thấy phụ lục của Andy Aka.
Bobbi Bennett

@BobbiBennett Các câu hỏi không giống nhau thực sự, vì vậy tôi không muốn chúng được hợp nhất. Một trong các liên kết là về sự khác biệt giữa các ferrites khác nhau, cái này là về sự khác biệt giữa các ferrites (nói chung) so với lõi bột sắt (nói chung). Đối với những người không quen thuộc với nhau: Nếu chúng ta đang nói về tụ điện thay vì lõi từ tính, câu hỏi này ở đây có thể so sánh với việc hỏi về mũ gốm so với mũ màng kim loại, và câu hỏi khác sẽ có về các loại nắp gốm (C0G, X7R , ...).
cá ngựa vằn

Câu trả lời:


8

Bạn không thể biết bằng cách kiểm tra trực quan, điều đó là chắc chắn bởi vì một số trong số chúng được sơn / sơn và thậm chí cả những thứ không có xu hướng trông có màu xám đen. Những gì bạn đang hỏi thực sự rất khó hiểu vì có rất nhiều đặc điểm trông giống nhau giữa hai ferrites ở một tần số nhưng khác nhau rất nhiều ở một tần số khác. Nếu bạn vẫn quan tâm, tôi sẽ thử và nói những gì tôi sẽ làm (những gì tôi thực sự làm là ném tất cả các ferrites chưa được đánh dấu / không đánh dấu của tôi vào thùng rác và mua thêm một số thứ nữa).

Tôi sẽ xem xét cuộn dây (giả sử) 5 vòng cách đều nhau và đặt cuộn dây vào một mạch để xem độ tự cảm của nó là gì - có thể là một bộ dao động colpitts với một vài nắp có thể được bật và tắt. Thậm chí có thể tạo bộ lọc thông dải từ nó và xem nó cộng hưởng ở đâu nếu bạn có bộ tạo tín hiệu.

Loại kết quả đầu tiên này sẽ cho bạn biết độ tự cảm của lõi vết thương. Sau đó, sử dụng mối quan hệ bình phương giữa lượt và độ tự cảm, bạn có thể suy ra "tính thấm hiệu quả" của nó. Điều này sẽ cho phép bạn thu hẹp loại lõi vào một loạt các khả năng.

Bạn cần tránh "tần số kiểm tra" đáng kể trên 100kHz và tốt nhất là giống như 10kHz - điều này là để giảm điện dung ký sinh gây ra lỗi cho bạn.

Cho đến nay, bạn có thể đã xác định được "tính thấm hiệu quả" gần đúng của lõi NHƯNG có rất nhiều nhà cung cấp tổng hợp các vật liệu khác nhau mà bạn phải đọc để thử và xác định phần để tiếp theo tôi xem xét cách chỉ số thay đổi theo nhiệt độ.

Bạn không cần phải thử nghiệm trên một phạm vi rộng lớn, có thể chỉ từ 25 CC đến 50 CC sẽ giúp bạn có cơ hội tốt trong việc cố gắng khám phá ra ferrite. Sử dụng ý tưởng dao động / bộ lọc được đề cập trước đó và nhiệt độ được kiểm soát - gần như chắc chắn độ tự cảm sẽ tăng theo nhiệt độ mặc dù có một tỷ lệ nhỏ sẽ ổn định hoặc giảm nhưng điều này sẽ cung cấp cho bạn một đặc tính khác của ferrite.

Vì vậy, bây giờ bạn có tính thấm hiệu quả và một số ý tưởng đặc điểm nhiệt độ của nó trông như thế nào. Quét qua các trang web của các nhà cung cấp khác nhau có thể thu hẹp ferrite xuống còn năm hoặc mười loại.

Đây sẽ là một quá trình lâu dài theo cách này và bạn có thể không bao giờ phát hiện ra cái gì đang ngồi trong hộp rác của mình. Tôi cho rằng nếu độ thấm hiệu quả của bạn thấp thì có khả năng là nó rất ổn định về nhiệt độ (nghĩa là tốt cho các bộ lọc lên đến (giả sử) 1 MHz) hoặc nó có thể có tổn thất rất thấp lên đến hơn 50 MHz. Thử nghiệm nhiệt độ cho thấy hầu như không có bất kỳ thay đổi nào về độ tự cảm trên 25 độ C có thể cho bạn biết vật liệu của nó như 3D3 của Ferroxcube: -

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Cũng hiển thị là 3C90 để so sánh. 3D3 có đường cong tự cảm / độ thấm phẳng đối với nhiệt độ; có thể thay đổi thứ gì đó như 5% trong thay đổi 25 độ C xung quanh. 3C90 có thể thay đổi khoảng 20%. Nó cũng có độ thẩm thấu cao hơn nhiều. Tôi nhận ra hai ferrites từ đặc điểm của họ!

Tôi nghĩ rằng tôi chắc chắn đã thuyết phục bản thân mình ném tất cả các ferrites không thể nhận ra vào thùng.

Dòng dưới cùng - nếu bạn có một mạch mục tiêu hãy thử nó.

EDIT Ngoài ra, đây là một câu hỏi / câu trả lời về trao đổi ngăn xếp EE cũng có thể hữu ích hoặc kích thích một số ý tưởng khác.


Đây không phải là câu trả lời về các loại ferrites? Tôi đồng ý rằng thông tin bạn cung cấp là có giá trị, nhưng tôi hy vọng sẽ tìm thấy một số gợi ý về việc chọn lõi ferrite so với lõi bột sắt. Có khả năng, các đặc tính bão hòa có thể hữu ích (sắc nét đối với ferrites, mềm đối với bột sắt?), Nhưng có lẽ ai đó có kinh nghiệm để chia sẻ ...
zebonaut
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.