Что такое феррит?

Что такое феррит?

Феррит — это керамика, состоящая в основном из оксида железа, которая используется в качестве магнитного материала.

Поскольку это керамика, ее электрическое сопротивление выше, чем у металлических магнитных материалов, и она характеризуется превосходной коррозионной и химической стойкостью.

Применение ферритов

Ферриты в основном используются в качестве магнита, называемого ферритовым магнитом. Поскольку он недорог и может производиться массово, области его использования разнообразны, включая бытовую технику, игровые консоли и персональные компьютеры.

Ферриты также используются в качестве сердечника трансформаторов и как материал для блокировки электромагнитных волн в радиоволновых безэховых ящиках и безэховых камерах. Ферритовые частицы также используются в качестве носителей для переноса тонера в лазерных принтерах и т. д. Ферриты — это магнитный материал, который пронизывает нашу повседневную жизнь.

Типы ферритов

Существует три типа ферритов:

1. Ферриты шпинельного типа

Ферриты шпинельного типа — это ферриты, основным компонентом которых является Fe2O4. В прошлом (поскольку его основным компонентом был оксид железа) для его производства требовалась термическая обработка при температуре 800°C или выше.

В последние годы стало возможным производить его при температурах до 100°C, проводя реакцию в щелочном растворе. Ферриты типа шпинели проявляют мягкие магнитные свойства при смешивании с такими добавками, как марганец, кобальт, никель, медь и цинк.

2. Гексагональные ферриты

Гексагональные ферриты — это ферриты с химической формулой M-Fe12O19 (M: Ba, Sr, Pb и т. д.). Это твердые ферриты, которые проявляют сложный магнетизм при добавлении бария или стронция.

3. Ферриты типа граната

Ферриты гранатового типа — это ферриты с таким же типом кристаллической структуры, как у натурального гранатового камня, и имеют химическую формулу Mg3Al2Si3O12. Ферриты гранатового типа — это мягкие ферриты, которые проявляют те же слабые магнитные свойства, что и ферриты шпинельного типа.

Другая информация о ферритах

1. Свойства ферритов

• Твердые ферриты:Твердые ферриты имеют ферромагнитные свойства, которые становятся магнитными при приложении сильного магнитного поля и затем остаются магнитными.
• Мягкие ферриты:Мягкие ферриты имеют слабые магнитные свойства, которые развивают намагниченность при приложении магнитного поля и перестают быть магнитными при его снятии. Он характеризуется высокой магнитной проницаемостью и используется в сердечниках катушек и трансформаторов.

2. Механизм снижения шума ферритами

Ферриты также используются в качестве компонента, снижающего уровень шума. Например, электромагнитный интерфейс (EMI) является существенной проблемой в высокоскоростных коммуникационных сигналах, таких как USB и т. д. Электромагнитные помехи (EMI) не ограничиваются линиями связи, а относятся к нежелательным электромагнитным шумам, излучаемым электрооборудованием.

С точки зрения сертификации ЭМИ и обеспечения качества электрооборудование классифицируется как класс A или класс B, и для каждого продукта требуются соответствующие меры противодействия ЭМИ. Обычно меры противодействия ЭМИ принимаются во время проектирования схемы и шаблона, но ферриты могут использоваться на более поздних этапах проектирования и при ограниченном времени разработки.

При обертывании ферритов вокруг создающего шум жгута сопротивление кабеля изменяется в соответствии с намагничиванием ферритов, и в результате ток шума может быть уменьшен. Однако уменьшение тока шума означает, что высокочастотные компоненты уменьшаются. Другими словами, ферриты функционируют как простой фильтр нижних частот.

Таким образом, важно помнить, что уменьшение высокочастотных компонентов приводит к искажению сигнала, что может вызвать акцентирование формы сигнала и, в конечном итоге, ухудшение качества сигнала. Характеристики шумоподавления ферритов определяются их импедансом, который варьируется в зависимости от материала феррита, размера и количества витков.

Когда материал феррита одинаков и используется точный размер, импеданс обычно увеличивается с количеством витков N в жгуте. Хотя увеличение импеданса приводит к более мощному подавлению шума, количество витков следует выбирать в соответствии с подавляемым диапазоном частот.

Площадь поперечного сечения также влияет на импеданс, и, как правило, ферриты с меньшим внутренним диаметром и большим внешним диаметром имеют более высокое импеданс. В качестве высокочастотных контрмерных компонентов доступен широкий ассортимент ферритов. Важно понимать характеристики каждого из них и использовать ферриты с соответствующими характеристиками для подавляемого диапазона частот.