Кольцевые сердечники: ферритовые кольца Amidon
(С сайта компании Amidon, Inc)
Ферритовые кольца (ФК) выпускаются различных диаметров и проницаемостей, диапазон последних простирается от 20 до более чем 15000. ФК применяются в резонансных (колебательные контуры), широкополосных цепях (трансформаторы РЧ), также используются для подавления нежелательных (паразитных) колебаний. Промышленностью (в частности: фирмой Amidon, Inc.) предлагаются готовые ферритовые кольца диаметров от 0,23 до 2,4 дюйма (1 дюйм = 25,4 мм).
Ферритовые кольцевые сердечники удачно вписываются в большинство радиочастотных схем, а их относительно высокие коэффициенты проницаемости особенно хорошо подходят для получения больших значений индуктивности при минимальном количестве витков катушек, что благоприятно сказывается на габаритах, как самих катушек, так и устройств с их применением, в целом. (Здесь можно добавить ещё экономию цветных металлов, уменьшение сопротивления обмоток постоянному току, что приводит к уменьшению электрических потерь, возьмите, например, автомобильные фильтры помех и т. д. – UA9LAQ )
Существуют две основные группы ферритовых материалов:
1. с проницаемостью 20…800 класса никель-цинк;
2. с проницаемостью более 800, обычно, марганец-цинк.
Никель-цинковые кольцевые сердечники обеспечивают высокое объёмное сопротивление (high volume resistivity), умеренную температурную стабильность (moderate temperature stability) и высокую добротность (high 'Q' factor) в диапазоне частот от 500 кГц до 100 МГц. Они хорошо подходят для слаботочных (от слова “ток” – UA9LAQ), с большой величиной индуктивности резонансных схем. Низкая проницаемость этой группы сердечников позволяет применять их также для изготовления широкополосных трансформаторов.
Марганец-цинковые ферриты, имеющие проницаемости выше 800, обладают довольно низким объёмным сопротивлением и средней плотностью магнитного потока насыщения (moderate saturation flux density). Они обеспечивают высокую добротность на частотах 1…1000 кГц. Сердечники из ферритов этой группы широко используют в импульсных трансформаторах преобразователей питающего напряжения, работающих в диапазоне частот 20…100 кГц. Эти сердечники также очень полезны при подавлении нежелательных колебаний в диапазоне частот 20…400 МГц и выше.
Список ферритовых колец (фирмы Amidon, Inc. – UA9LAQ), включающий их физические размеры, значение AL и магнитные условия приведены ниже. Используйте данные значения AL и формулы для расчёта количества витков для получения заданной индуктивности:
где: N – количество витков; L – индуктивность (мГн); AL – коэфф. индуктивности (мГн/1000 витков).
Чтобы повысить устойчивость к электрическому пробою имеются покрытия колец из материалов F, J, W и H. Обычными покрытиями являются материал Parylene C, Gray Coating (серое покрытие) и Black Lacquer (чёрная лакировка). Покрытие Parylene C имеет толщину от 0,5 mils до 2 mils с напряжением пробоя 760 В. Покрытие Gray coating с толщиной 4…8 mils пробивается напряжением 500 В. Покрытие Black Lacquer имеет толщину от 0.5 mils до 2 mils с таким же напряжением пробоя.
MATERIAL 33 (µ = 850) – марганец-цинковый материал с малым объёмным сопротивлением. Используется для низкочастотных антенн в диапазоне частот 1…1000 кГц, изделия выпускаются только в виде стержней.
MATERIAL 43 (µ = 850) – материал с высоким объёмным сопротивлением используется для средневолновых катушек и широкополосных (ШП) трансформаторов в диапазоне частот до 50 МГц. Оптимален для подавления колебаний частот 40…400 МГц. Выпускается в виде колец, бусин, многоапертурных сердечников (“бинокли”) и изделий специальной формы для подавления паразитных колебаний в радиодиапазоне (RFI).
MATERIAL61 ( µ = 125 ) – материал обеспечивает умеренную (среднюю) температурную стабильность и высокую добротность в диапазоне частот 0,2…15 МГц. Полезен при изготовлении ШП трансформаторов до 200 МГц и ослаблении (подавлении) колебаний частот выше 200 МГц. Выпускается в виде колец, штырей, шпулек (bobbins) и многоапертурных сердечников.
MATERlAL 67 ( µ= 40 ) – похож на материал 63 (описания его нет – UA9LAQ). Имеет большую величину плотности магнитного потока насыщения (greater saturation flux density) и очень неплохую температурную стабильность. Предназначен для высокодобротных катушек в диапазоне частот 10…80 МГц и ШП трансформаторов до 200 МГц. Выпускается только в виде колец.
MATERIAL 68 (µ = 20) – имеет высокое объёмное сопротивление и отличную температурную стабильность. Предназначен для высокодобротных резонансных схем и РЧ катушек в диапазоне частот 80…180 МГц. Выпускается только в виде колец.
MATERIAL 73 (µ = 2500) – изначально был предназначен для изготовления бусин. Имеет хорошее подавление колебаний в диапазоне частот 1…50 МГц. Выпускается в виде бусин и ШП многоапертурных изделий.
MATERIAL 77 (µ = 2000) – имеет высокий уровень магнитного потока насыщения при высокой температуре. Низкий уровень потерь в сердечнике в диапазоне частот 1…1000 кГц. Предназначен для маломощных преобразователей и для ШП трансформаторов. Интенсивно используется для ослабления (подавления) в диапазоне частот 0,5…50 МГц. Выпускается в виде колец, горшков, Ш-образных сердечников, бусин, ШП сердечников для “балунов” и трубок. Выпущен для улучшения начально выпускавшегося материала 72, сердечники из которого ещё можно встретить в некоторых конфигурациях, в новых разработках следует использовать материал 77.
MATERIAL 'F' (µ = 3000) - имеет высокий уровень магнитного потока насыщения при высокой температуре. Предназначен для трансформаторов преобразователей напряжения. Хорошее подавление колебаний в диапазоне частот 0,5…50 МГц. Выпускается только в виде колец.
MATERIAL ' J '/75 ( µ = 5000 ) - имеет низкое объёмное сопротивление и низкие потери в материале сердечника в диапазоне частот 1…1000 кГц. Используется в импульсных трансформаторах и малосигнальных ШП трансформаторах. Прекрасное подавление колебаний в диапазоне 0,5…20 МГц. Выпускается в виде колец и бусин, горшков, RM, Ш и U сердечников.
MATERIALK ( µ= 290 ) – предназначен изначально для использования в линиях передачи в диапазоне частот 1…50 МГц. Выпускается в виде колец ограниченного ассортимента.
MATERIALW (µ = 10,000). – материал высокой проницаемости, предназначен для подавления колебаний частот 100…1000 кГц в фильтрах EMI/RFI. Также используется в ШП трансформаторах. Выпускается в виде колец, составляющих горшков, сердечников EP и RM.
MATERIALH (µ = 15,000). – материал с высокой проницаемостью предназначен для подавления колебаний частот ниже 200 кГц. Также используется в ШП трансформаторах. Выпускается только в виде колец.
Магнитные свойства ферритовых материалов
|
Тип материала |
33 |
43 |
61 |
64 |
67 |
68 |
73 |
|
Начальная проницаемость |
800 |
850 |
125 |
250 |
40 |
20 |
2500 |
|
Максимальная проницаемость |
1380 |
3000 |
450 |
375 |
125 |
40 |
4000 |
|
Макс. Плотность потока, гаусс |
2500 |
2750 |
2350 |
2200 |
3000 |
2000 |
4000 |
|
Остаточная намагниченность, гаусс |
1350 |
1200 |
1200 |
1100 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
Объёмное сопротивление, Ом/см |
1 x 102 |
1 x 105 |
1 x 108 |
1 x 108 |
1 x 107 |
1 x 107 |
1 x 102 |
|
Темп. Коэфф. |
.10% |
1% |
.15% |
.15% |
.13% |
.06% |
.80% |
|
Фактор потерь |
3 x 10 -6 |
120 x 10 -6 |
32 x 10 -6 |
100 x 10 -6 |
150 x 10 -6 |
400 x 10 -6 |
7 x 10 -6 |
|
Коэрцитивная сила, эрстед(Oersteds) |
.30 |
.30 |
1.6 |
1.4 |
3.0 |
10. |
.18 |
|
Темп. Точки Кюри °C |
150 |
130 |
350 |
210 |
500 |
500 |
160 |
|
Частоты для резонансного применения, МГц |
.01 to |
.01 to |
.20 to |
.05 to |
10 to |
80 to |
1KHz to |
|
Частоты ШП применения, МГц |
1 to |
1 to |
10 to |
50 to |
200 to |
.5 to |
.2 to |
|
Ослабление РЧ паразитных колебаний, МГц |
20 to |
30 to |
30 to |
200 to |
Above |
Above |
1 to |
|
* для маломощного применения с малыми размерами сердечников. Означенные частоты будут ниже на больших мощностях. |
|||||||
|
Тип материала |
77 |
83 |
F |
J |
K |
W |
H |
|
Начальная проницаемость |
2000 |
300 |
3000 |
5000 |
290 |
10,000 |
15,000 |
|
Максимальная проницаемость |
6000 |
3600 |
4300 |
9500 |
400 |
20,000 |
23,000 |
|
Макс. Плотность потока, гаусс |
4600 |
3900 |
4700 |
4300 |
330 |
4300 |
4200 |
|
Остаточная намагниченность, гаусс |
1150 |
3450 |
900 |
500 |
250 |
800 |
800 |
|
Объёмное сопротивление, Ом/см |
1 x 102 |
1.5 x 103 |
1 x 102 |
1 x 102 |
20 x 107 |
.15 x 102 |
1 x 102 |
|
Темп. Коэфф. |
.25% |
.4% |
.25% |
.4% |
.15% |
.4% |
.4% |
|
Фактор потерь |
4.5 x 10 -6 |
50 x 10 -6 |
4 x 10 -6 |
15 x 10 -6 |
28 x 10 -6 |
7 x 10 -6 |
15 x 10 -6 |
|
Коэрцитивная сила, эрстед(Oersteds) |
.22 |
.45 |
.20 |
.10 |
1 |
.04 |
.04 |
|
Темп. Точки Кюри °C |
200 |
300 |
250 |
140 |
280 |
125 |
120 |
|
Частоты для резонансного применения, МГц |
1KHz to |
1KHz to |
1 KHz to |
1 KHz to |
0.1 KHz to |
1 KHz to |
1 KHz to |
|
Частоты ШП применения, МГц |
.5 to |
1 to |
.5 to |
1 to |
50 to |
1 KHz to |
1 KHz to |
|
Ослабление РЧ паразитных колебаний, МГц |
1 to |
0.5 to |
1 to |
0.5 to |
200 to |
100 KHz to |
1 KHz to |
|
* для маломощного применения с малыми размерами сердечников. Означенные частоты будут ниже на больших мощностях. |
|||||||
|
Material 43 |
Проницаемость 850 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн. Ø, дм |
Внутр. |
Высота, дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-23-43 |
0.230 |
0.120 |
0.060 |
1.340 |
0.021 |
0.029 |
188.000 |
|
FT-37-43 |
0.375 |
0.187 |
0.125 |
2.150 |
0.076 |
0.163 |
420.000 |
|
FT-50-43 |
0.500 |
0.281 |
0.188 |
3.020 |
0.133 |
0.401 |
523.000 |
|
FT-50A-43 |
0.500 |
0.312 |
0.250 |
3.680 |
0.152 |
0.559 |
570.000 |
|
FT-50B-43 |
0.500 |
0.312 |
0.500 |
3.180 |
0.303 |
0.963 |
1140.000 |
|
FT-82-43 |
0.825 |
0.516 |
0.250 |
5.260 |
0.246 |
1.290 |
557.000 |
|
FT-114-43 |
1.142 |
0.750 |
0.295 |
7.420 |
0.375 |
2.790 |
603.000 |
|
FT-140-43 |
1.400 |
0.900 |
0.500 |
9.020 |
0.806 |
7.280 |
952.000 |
|
FT-240-43 |
2.400 |
1.400 |
0.500 |
14.800 |
1.610 |
23.900 |
1240.000 |
|
Material 67 |
Проницаемость 40 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн.Ø, дм |
Внутр. |
Высота,дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-23-67 |
0.230 |
0.120 |
0.060 |
1.340 |
0.021 |
0.029 |
7.800 |
|
FT-37-67 |
0.375 |
0.187 |
0.125 |
2.150 |
0.076 |
0.163 |
19.700 |
|
FT-50-67 |
0.500 |
0.281 |
0.188 |
3.020 |
0.133 |
0.401 |
22.000 |
|
FT-50A-67 |
0.500 |
0.312 |
0.250 |
3.680 |
0.152 |
0.559 |
24.000 |
|
FT-50B-67 |
0.500 |
0.312 |
0.500 |
3.180 |
0.303 |
0.963 |
48.000 |
|
FT-82-67 |
0.825 |
0.516 |
0.250 |
5.260 |
0.246 |
1.290 |
22.400 |
|
FT-114-67 |
1.142 |
0.750 |
0.295 |
7.420 |
0.375 |
2.790 |
25.400 |
|
FT-140-67 |
1.400 |
0.900 |
0.500 |
9.020 |
0.806 |
7.280 |
45.000 |
|
FT-240-67 |
2.400 |
1.400 |
0.500 |
14.800 |
1.610 |
23.900 |
50.000 |
|
Material 77 (улучшенный 72 material) |
Проницаемость 2000 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн. Ø, дм |
Внутр. |
Высота, дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-23-77 |
0.230 |
0.120 |
0.060 |
1.340 |
0.021 |
0.029 |
396.000 |
|
FT-37-77 |
0.375 |
0.187 |
0.125 |
2.150 |
0.076 |
0.163 |
884.000 |
|
FT-50-77 |
0.500 |
0.281 |
0.188 |
3.020 |
0.133 |
0.401 |
1100.000 |
|
FT-50A-77 |
0.500 |
0.312 |
0.250 |
3.680 |
0.152 |
0.559 |
1200.000 |
|
FT-50B-77 |
0.500 |
0.312 |
0.500 |
3.180 |
0.303 |
0.963 |
2400.000 |
|
FT-82-77 |
0.825 |
0.516 |
0.250 |
5.260 |
0.246 |
1.294 |
1170.000 |
|
FT-114-77 |
1.142 |
0.750 |
0.295 |
7.420 |
0.375 |
2.783 |
1270.000 |
|
FT-114A-77 |
1.142 |
0.750 |
0.545 |
7.420 |
0.690 |
5.120 |
2340.000 |
|
FT-140-77 |
1.400 |
0.900 |
0.500 |
9.020 |
0.806 |
7.270 |
2250.000 |
|
FT-240-77 |
2.400 |
1.400 |
0.500 |
14.400 |
1.570 |
22.608 |
3130.000 |
|
Material 'F' |
Проницаемость 3000 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн. Ø, дм |
Внутр. |
Высота, дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-87A-F |
0.870 |
0.540 |
0.500 |
5.420 |
0.315 |
1.710 |
3700.000 |
|
FT-114-F |
1.142 |
0.750 |
0.295 |
7.420 |
0.375 |
2.783 |
1902.000 |
|
FT-150-F |
1.500 |
0.750 |
0.250 |
8.300 |
0.591 |
4.905 |
2640.000 |
|
FT-150A-F |
1.500 |
0.750 |
0.500 |
8.300 |
1.110 |
9.213 |
5020.000 |
|
FT-193-F |
1.932 |
1.250 |
0.625 |
12.310 |
1.360 |
16.742 |
3640.000 |
|
FT-193A-F |
1.932 |
1.250 |
0.750 |
12.310 |
1.620 |
19.942 |
4460.000 |
|
Material 'J' (75) |
Проницаемость 5000 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн.Ø, дм |
Внутр. |
Высота,дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-23-J |
0.230 |
0.120 |
0.060 |
1.340 |
0.021 |
0.029 |
990.000 |
|
FT-37-J |
0.375 |
0.187 |
0.125 |
2.150 |
0.076 |
0.163 |
2110.000 |
|
FT-50-J |
0.500 |
0.281 |
0.188 |
3.020 |
0.133 |
0.401 |
2750.000 |
|
FT-50A-J |
0.500 |
0.312 |
0.250 |
3.680 |
0.152 |
0.559 |
2990.000 |
|
FT-87-J |
0.870 |
0.540 |
0.250 |
5.420 |
0.261 |
1.414 |
3020.000 |
|
FT-87A-J |
0.870 |
0.540 |
0.500 |
5.420 |
0.315 |
1.710 |
6040.000 |
|
FT-114-J |
1.142 |
0.750 |
0.295 |
7.420 |
0.375 |
2.783 |
3170.000 |
|
FT-140A-J |
1.400 |
0.900 |
0.590 |
9.020 |
0.806 |
7.270 |
6736.000 |
|
FT-150-J |
1.500 |
0.750 |
0.250 |
8.300 |
0.591 |
4.905 |
4400.000 |
|
FT-150A-J |
1.500 |
0.750 |
0.500 |
8.300 |
1.110 |
9.213 |
8370.000 |
|
FT-193-J |
1.500 |
1.250 |
0.625 |
12.310 |
1.360 |
16.742 |
6065.000 |
|
FT-193A-J |
1.932 |
1.250 |
0.750 |
12.310 |
1.620 |
19.942 |
7435.000 |
|
FT-240-J |
2.400 |
1.400 |
0.500 |
14.400 |
1.570 |
22.608 |
6845.000 |
|
FT-337-J |
3.375 |
2.187 |
0.500 |
Available on Request Only |
|||
|
Material 'K' |
Проницаемость 290 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн.Ø, дм |
Внутр. |
Высота,дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-125-K |
1.250 |
0.750 |
0.375 |
8.050 |
0.617 |
4.970 |
2,615.000 |
|
FT-150A-K |
1.500 |
0.750 |
0.500 |
8.300 |
1.110 |
9.213 |
1,508.000 |
|
FT-200-K |
2.000 |
1.200 |
0.500 |
12.900 |
1.290 |
16.641 |
5,353.000 |
|
FT-240-K |
2.400 |
1.400 |
0.500 |
14.400 |
1.570 |
22.608 |
4,912.000 |
|
Material 'W' |
Проницаемость 10000 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн.Ø, дм |
Внутр. |
Высота,дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-50A-W |
0.500 |
0.312 |
0.250 |
3.680 |
0.152 |
0.559 |
5936.000 |
|
FT-87-W |
0.870 |
0.540 |
0.250 |
5.420 |
0.261 |
1.414 |
6040.000 |
|
FT-150A-W |
1.500 |
0.750 |
0.500 |
8.300 |
1.110 |
9.213 |
16700.000 |
|
FT-193-W |
1.932 |
1.332 |
0.625 |
12.310 |
1.360 |
16.742 |
11800.000 |
|
FT-240-W |
2.400 |
1.400 |
0.500 |
14.400 |
1.570 |
22.608 |
13690.000 |
|
Material 'H' |
Проницаемость 15000 |
||||||
|
Сердечник |
Внешн. Ø, дм |
Внутр. |
Высота,дм |
(cm) |
Ae |
Ve |
AL Value |
|
FT-23-H |
0.23 |
0.12 |
0.06 |
1.34 |
0.021 |
0.029 |
2940 |
|
FT-37-H |
0.375 |
0.187 |
0.125 |
2.15 |
0.076 |
0.163 |
6590 |
Amidon Inc.
240 Briggs Ave. Costa Mesa, California 92626 USA
Call Toll Free: 800-898-1883 or 714-850-4660 | Fax: 714-850-1163
Web: http://www.amidoncorp.com/ |
EMail: sales@amidoncorp.com
© Copyright Amidon, Inc.
Свободный перевод с английского: Виктор Беседин (UA9LAQ)
г.
Тюмень декабрь,
2005 г
