1

2

CAP. I

FERITE MOI

ŞI ANSAMBLURI CU

FERITE MOI

3

______________________________ Tiparul executat sub comanda nr.59 la

Întreprinderea Poligrafică GalaŃi B-dul George Coşbuc nr. 223 A Republica Socialistă România

4

1. Ferite magnetic moi Caracteristici de material Feritele magnetic moi sunt caracterizate prin câmp coercitiv

Hc foarte mic. Curba de histerezis (dependenŃa inducŃiei în ma-

terial, de câmpul exterior aplicat) este în general îngustă. În mod obişnuit măsurătorile magnetice apelează la principiile feno-menului de inducŃie electromagnetică. Se determină astfel, de cele mai multe ori permeabilitatea µ. Este însă mult mai co-

mod să se determine susceptibilitatea χ (χ )dM

=dH

, pentru că

în cazul materialelor magnetice moi, în expresia

π

B =H+ 4 M câmpul H este mult mai mic decât al doilea termen astfel încât, efectiv = 4π χµ . Curbele M/H şi B/H vor diferi deci doar ca scală şi definiŃiile date pentru susceptibilitate sunt uşor de adaptat definiŃiilor permeabilităŃii.

Fig.1

H

M

∆H

∆M

Hc satH

χmd

χd

χm

5

Fig.1. Susceptibilitatea iniŃială ( )χi , susceptibilitatea totală ( )tχ ,

susceptibilitatea maximă ( )χm , susceptibilitatea de

amplitudine, susceptibilitatea diferenŃială ( )χd .

1. χd este panta tangentei la curba M(H) într-un punct dat.

2. χi este valoarea lui χ la M→0 şi H→0; de exem-

plu în stare demagnetizată cu ∆H→0. 3. χt este panta dreptei ce uneşte originea cu un punct dat

pe ciclul de histerezis. 4. χm este maximul lui χt

În termeni de permeabilitate avem:

Permeabilitatea ini Ńială 1µ

În condiŃii specificate, valoarea limită a permeabilităŃii unui material magnetic la originea curbei de primă magnetizare.

→1H 00

1 Bµ = lim

µ H

unde :

H = parametrul caracterizând intensitatea câmpului alterna- tiv, exprimată în A/m (valoare de vîrf).

B = parametrul caracterizînd inducŃia, exprimată în T (va- loare de vârf).

Permeabilitatea aparent ă µap

În condiŃiile specificate, raportul între inductanŃa unei bobi-

ne de măsură asamblată într-o poziŃie determinată pe un miez dat şi inductanŃa aceleiaşi bobine fără miez.

ap0

Lµ =

L

unde:

L = inductanŃă, exprimată în H, a bobinei de măsură cu miez. L0 = inductanŃă, exprimată în H, a bobinei de măsură fără

miez. • apµ depinde de forma miezului şi a bobinei, de poziŃia

bobinei pe miez etc.; • permeabilitatea efectivă nu este egală cu permeabilitatea

aparentă decât atunci când distribuŃia câmpului magnetic în bo-bina cu sau fără miez este identică (cazul bobinelor toroidale).

Permeabilitatea complex ă iiiiμμμμ

În condiŃii specificate, raportul mărimilor complexe repre-

zentând inducŃia şi intensitatea câmpului în interiorul materia-

6

lului, unul din vectori sinusoidal în timp, iar la celălalt vector se consideră componenta care variază sinusoidal la aceeaşi frecvenŃă.

Vectorii ce caracterizează câmpul şi inductanța sunt presupuşi paraleli.

0

1 Bµ =

µ H

H - intensitatea complexă a câmpului (AM

)

B - inducŃia completă T.

Factorul de calitate Q şi tangenta unghiului de pierderi.

Tangenta unghiului de pierderi este definită ca raportul între rezistenŃa de pierderi a miezului, pR (fără rezistenŃă de pier-

deri a bobinei asociate) şi reactanŃa inductivă ω L. Factorul de calitate Q caracterizează miezurile de ferită din

punct de vedere al pierderilor magnetice la diferite frecvenŃe date şi definit ca inversul lui tgδ,

p

1 ωLQ = =

tgδ R

Sporul factorului de calitate S

Sporul factorului de calitate este definit ca raportul între fac-

torul de calitate Q al unei bobine etalon cu miez şi factorul de calitate 0Q al aceleiaşi bobine fără miez.

0

QS =

Q

Inductan Ńa specific ă A

În condiŃii specificate, inductanŃa pe care ar avea-o o bo- bină de formă şi dimensiuni date, situată pe un miez într-o poziŃie determinată, dacă ar fi formată dintr-o singură spiră.

L 2L

A =N

unde: L = inductanța bobinei, exprimată în H, plasată pe miez; N = numărul de spire al bobinei.

Câmpul coercitiv cH şi induc Ńia remanent ă rB

Câmp coercitiv cH

• Valoarea câmpului magnetic la care se anulează inducŃia magnetică pe curba exterioară de histerezis.

InducŃia remanentă rB

7

• Valoarea inducŃiei magnetice pe curba exterioară de histerezis pentru un câmp magnetic nul.

Coeficientul de temperatur ă al permeabilit ăŃii iTK / µ

Coeficientul de temperatură al permeabilităŃii este o mări-

me ce caracterizează influenŃa variaŃiilor de temperatură asupra miezurilor de ferită.

i2

i i

∆µTK=

µ µ ∆T

unde:

i i1 i0∆µ =µ -µ variaŃia permeabilităŃii la variaŃia de temperatură

i 0∆T = T - T

Temperatura Curie CT

Temperatura critică deasupra căreia o substanŃă feromag-

netică devine paramagnetică.

Dezacomodare D

Scăderea în timp a permeabilităŃii iniŃiale a unui material magnetic, după demagnetizare completă în cursul unei pe- rioade de timp stabilită, măsurată la temperatura constantă.

1 2

1

µ -µD = ×100%

µ

unde:

1µ şi 2µ - valorile permeabilităŃii iniŃiale măsurate după

demagnetizarea completă, la intervale de timp date.

Factor de dezacomodare

F1 2 1

DD =

µ 10g t / t

8

FERITE MOI Caracteristci de material

Material Mz-1 Mz-2 Mz-3 Mz-4 Mz-5 Mz-6 Mz-7 Nc-4 Nc-5 Nc-6

Permeabilitatea

iniŃială µi 400±20% 1000

fc=16KHz 1200±20% fc=16KHz 1250±20% 1500±20% 1500±20%

fc=16KHz 50±20% 80±20% 80±20% 120±20%

Domeniul de frecvenŃă (MHz) 0,2-1,5 - 0,004-0,1 0,001-0,2 0,001- 0,1 0,001- 0,1 - 10-50 3-30 1,5-10

InducŃia de saturaŃie

B [T] la H = 3000 A / mcS ≥0,33 - ≥0,33 ≥0,42 ≥0,38 ≥0,40 >3000 H=250 A/m - - -

Factor relativ de

pierderi: - 6tgδ / µ 10i

≤20;0,2MHz ≤15;1,5MHz - <10 ≤3; 0,001MHz

≤25; 1,2MHz ≤3;0,001MHz ≤20; 0,1MHz

≤1;0,001MHz ≤8; 0,1MHz - ≤50; 10MHz

≤300;10MHz ≤50; 3MHz ≤250;30MHz

≤50; 1,5MHz ≤300;10MHz

Temperatura Curie (°C) ≥180 ≥210 ≥130 ≥210 ≥170 ≥150 ≥200 ≥450 ≥400 ≥300

Pierderi totale ( 3mW / cm ) la 25°C : 0,20T, 16kHz

- <180 - - - - ≥165 - - -

Produse reprezentative

Miezuri cilindrice

Miezuri U+I

Miezuri deflexie

Miezuri cilindrice tubulare

Miezuri oale şi X Miezuri tip E Miezuri

U+I

Miezuri cilindrice de

reglaj

Miezuri reglaj

antene

Miezuri tubulare antene

9

Material Mz-1 Mz-2 Mz-3 Mz-4 Mz-5 Mz-6 Mz-7 Nc-4 Nc-5 Nc-6

Factor de dezacomodare

la 25°C -6FD 10

- - - - <4 <3 - - - -

Pierderi totale ( 3mW / cm ) la 100°C : 0,2T, 16kHz

- <180 - - - - ≤155 - - - Câmp coercitiv

Hc (A / m) - - - - 30 20 - - - -

Coeficient relativ al pierderilor prin histerezis

2 -6ih / µ 10 cm / A

- - - - 1,5 0,9 - 3 - -

Rezistivitatea în curent continuu

ρ (Ω ‧cm) 210

- 10 210 210 210 - 3‧ 610 3‧ 610 610

Coeficient de temperatură al permeabilităŃii

- 6iTK / µ 10 /°C

≤4 (40..60°C) - ≤4,5

(20..60°C) ≤1,8

(40..60°C) ≤1,3

(20..60°C) ≤1,4

(20..60°C) - ≤20

(40..80°C) ≤15

(40..80°C) ≤10

(40..80°C)

Produse reprezentative

Miezuri cilindrice

Miezuri U+I

Miezuri deflexie

Miezuri cilindrice tubulare

Miezuri oale şi X Miezuri tip E Miezuri

U+I

Miezuri cilindrice de

reglaj

Miezuri reglaj

antene

Miezuri tubulare antene

10

VariaŃia lui B cu H pentru materialele de tip MZ (1T= 410 Gs)

0 2 4 6 8 10

4000

3000

2000

1000

B [Gs] MZ-5

H [A/cm]

0 2 4 6 8 10

H [A/cm]

B [Gs] MZ-6

4000

3000

2000

1000

H [A/Oe]

B [Gs] MZ-7

0 1 2 3 3,4

4500

4000

3000

2000

1000

11

Varia Ńia pierderii şi permeabilit ăŃii de amplitudi-ne cu induc Ńia pentru material tip MZ-7:

Varia Ńia pierderii şi permeabilit ăŃii de amplitudine cu

temperatura pentru material tip MZ-7:

0 1000 3000 4500

2000 4000

B [Gs]

Pv [mw/ 3cm ] MZ-7

400

300

200

100

0 1000 2000 3000 4000 4500

B [Gs]

0µ MZ-7

4000 3000 2000 1000

Pv [mw/ 3cm ] 0µ

T [ 0C ]

130

110

90

70

50

30

7000

6000

5000

4000

3000

2000

12

VariaŃia permeabilităŃii

iniŃiale iµ cu temperatura

-40 0 40 80 120 160 200

2500

2000

1500

1000

500

iµ MZ-5

TC [ 0C ]

3000

2500

2000

1500

1000

500

iµ MZ-6

TC [ 0C ]

0 40 80 120 160 200

TC [ 0C ]

400

300

200

100

0 100 200 300 400 500

iµ NC-6

TC [ 0C ]

0 100 200 300 400 500

200

150

100

50

iµ NC-4

0 100 200 300 400

500

400

300

200

100

iµ NC-5

TC [ 0C ]

13

VariaŃia factorului relativ de pierderii

tgδ

µ

cu fecvenŃa pentru materialele MZ şi MC

2 4 6

8 2 4

6 8

2 4

6 8

2

4 6

8

2

4

6 8

2

4 f

(kH

z)

8 6 4 2 8 6 4 2 8 6 4 2

tgδ

µi

310− 410− 610− 510−

210

310

410

510

10

14

FERITE MOI

ŞI APLICAŢII ALE

FERITELOR MOI

15

1. Ferite moi 1.1. Miezuri de ferite tip „U”

Cod A (mm) B (mm) C (mm) Ac ( 2cm )

MZ-2-01 +228-1,5 +258-1,5 44,6±0,4 1,77

MZ-2-03 24,4+1,2 40,7±1,3 33±0,2 0,97

MZ-7-01 28±1 58±0,85 44,6±0,4 1,77

MZ-7-03 24,4+1,2 39,6±0,4 33±0,2 0,97

MZ-7-11 27,8±0,9 57,5±1 28,4±0,3 1,71

MZ-7-26 min. 17,5 +138- 0,5 25±0,2 0,78

MZ-6-30 4+0,1 10-0,1 12+0,1 0,246

MZ-6-33 9,9±0,3 24,5±0,7 18,4±0,5 0,65

A

B

C

16

1.2. Miezuri tip jugular

Cod Ø1 (mm) Ø2(mm) Ø3(mm) H(mm) F(kHz) L(mH)

MZ-3-01 74+4 38±0,5 54±1 37±0,8 16 3

MZ-3-02 57±1 39,2±0,6 57±1 26±0,7 16 1,8

MZ-3-05 +158-0,4 +0,729,6 -0,2

41,5±0,7 25±0,5 16 1,8

MZ-3-08 50,5±1 29,2±0,5 50,5±1 25±0,5 16 2,1

MZ-3-12 +158 -1,4 29,5±1,2

+0,540,4 -1,4 31+1 16 1,15

MZ-3-13 91±1,5 47,1+1,4 61±1,2 44,5±1 16 10

1.3. Miezuri tip tor

Cote (mm) Cod

a (Ø) b (Ø) c R

Tor I.O.R. Ø 23

MZ-6-08 23±1 11±0,5 12±1 1

MZ-5-09 51,5±0,5 30,2±0,5 18±0,3 5,3±0,3

MZ-6-26 55±1,5 13,5±1 10±0,3 0

MZ-6-20 34±0,7 20±0,7 25±1 0

Ø2

Ø1

H

Ø3

b

a

R

R

c

17

1.4. Miezuri şoc

Cod a b c Ø R

MZ-4-02 30 24±0,2 Ø +0,26-0,3

1,5

NC-6-37 20±0,2 14,5±0,2 Ø +0,14-0,2

1±0,1

NC-6-05 A 12±0,5 2,2±0,3 +0,15-0,4

-

R R

a a

b

b

c c

NC-6-05A

18

1.2. Miezuri tip „E”.

Cod a b c d e f R 2LA (nH/sp )

E 20 MZ-6-06

+0,720-0,4

10,2-0,4 6,3+0,5 5,2-0,4 12,8+0,8 5,3-0,4 1,6+0,3 +30%1250-20%

E 30 MZ-6-07

+0,830-0,6

15,2-0,4 9,7-0,6 7,2-0,5 19,5+0,8 7,3-0,5 1,8+0,3 +30%1800-20%

E 42 MZ-6-02

+142-0,7

21,2-0,4 14,8+0,7 12,2-0,5 29,5+1,2 15,5-0,5 2+0,2 +30%3900-20%

E 55 MZ-6-01

+1,255-0,9

27,7-0,6 18,5+0,7 17,2-0,5 37,5+1,2 21-0,6 - +30%5500-20%

a

R

e

f

d c

b

δ

f

Sfe

S

19

1.6. Miezuri tip oală.

R

e

d

b

a

δ

g

h

c

f

20

Cod a (Ø) b (Ø) c (Ø) d e f g h 2LA (nH/sp )

Ø 14 x 8 MZ-5-10

14,2-0,4 11,6+0,4 3+0,3 9,8-0,5 2,5+1 6-0,2 5,6+0,3 8,5-0,3 200+3%

Ø 23 x 17 MZ-6-28

+0,223-0,6

18+0,7 5,5+0,2 - 2,7+0,6 +0,611,2-0,4

11,3+0,6 17,2-0,6 280±8,4

Ø 34 x 28 MZ-5-06

- 134

+0,5 27,2+1,1 5,5+0,2 24+1,2 3,8+1,2 14-0,5 20,1+0,6 28,2-0,8 475±3%

Ø 36 x 22 MZ-6-13

36-1 30+1 5,4+0,2 - 4+1,6 16,2 - 0,4 14,6+0,6 21,2+0,4 1000±3%

Ø 6 NC-6-49

5,8±0,2 4,6±0,2 - - 1,7±0,2 2,4+0,1 5,4±0,4 6,8±0,4 Q 50

la f = 1 MHz

Ø 9x7 NC-6-47

9,3±0,5 7,2±0,7 1,9+0,3 7±0,5 1,6+0,7 +0,14,3-0,4

+0,63,6-0,2

5,6± 1 Q 50

la f = 1,9 MHz

Ø 70 MZ-6-21

70-2,8 57,5+1,8 8,5+0,8 48-1,8 11,5+2,5 29,5-1,5 32-2 44+2 Q 300

la f = 110 KHz

21

1.7. Miezuri tip „C”

Cod a b c

MZ-6-24 19,9±0,4 13,9±0,3 6,8±0,3

MZ-7-29 33,7±0,7 21 ±0,2 9,4±0,3

c

a

b

22

1.8. Antene bare cilindrice extruse sau presate.

Cod L (mm) C (mm) S (mm) h (mm) sau Ø

NC-5-02 140 ±4,2 9,6±0,3 3-05 10±0,3

NC-6-07 180±5 9,6±0,3 3,5 10±0,3

NC-6-08 180±5 9,6±0,3 2,3+0,2 8±0,3

NC-6-08 180±5 9,6±0,3 6±0,2 12±0,3

NC-6-11 45±2 10-0,5

NC-6-12 140±4,2 9,6±0,3 3-0,5 10±0,3

NC-6-15 80±2 9,6±0,3 3,5 10±0,3

NC-6-19 90±2 8±0,3

NC-6-25 180±5 6+0,5

NC-6-26 180±5 15±0,5

NC-6-32 130±3 15±0,5

NC-6-36 A 200±8 +0,69,8-0,8

NC-6-40 20±1 10-0,5

NC-6-41 140±4 8-0,5

NC-6-42 100±2 10±0,3

NC-6-44 50±2 10-0,5

NC-6-45 58±2 10-0,5

NC-6-46 54+2 10-0,5

L h Ø

S

C

23

1.9. Antene plate.

Cod a (mm) b (mm) c (mm)

NC-6-03 +0110-6

20±0,6 4±0,2

NC-6-04 +056-3

+014-0,4

3,8 ±0,2

NC-6-59 +028-1

+014-0,4

3,8±0,2

a

c

b

24

1.10. Miezuri tubulare.

Cod a Ø1 Ø2 g/buc

MZ-1-01 Ø4,1×1,5×20

20±0,3 4,1±0,1 1,5±0,1 0,15

MZ-3-06 56618

19±0,2 8,2-0,4 11,4-0,4 4,00

MZ-4-01 1173 34,5±0,5

+0,22,1-0,1

4,1±0,2 1,48

MZ-4-03 18,5±0,5

+0,22,1-0,1

+0,34-0,1

0,8

MZ-4-05

57144 25±0,5 2,2±0,2 4,4±0,2 1,46

MZ-4-08

Tub I.O.R. 15±1 2,4±0,2 4,7±0,2 0,9

MZ-4-09 Ø4×Ø2×8 8±0,2

+0,22,1-0,1

4,1±0,2 0,35

MZ-4-13 Ø4,9×3×36

36±0,3 4,9±0,1 3±0,1 0,13

MZ-4-18 Ø4,1×21×25

25±0,3 4,1±0,1 2,1±0,1 0,22

MZ-4-19 Ø4,1×2,1×20

20±0,3 4,1±0,1 2,1±0,1 0,19

MZ-4-20 Ø4,1×2,1×15

8±0,3 4,1±0,1 2,1±0,1 0,08

MZ-4-32 Ø4,1×2,1×10

10±0,3 4,1±0,1 2,1±0,1 0,10

NC-6-05 300038 12±0,5 2,2+0,3

+0,15-0,4

0,73

NC-6-05 10556 10±0,3

+0,22,1-0,1

+0,15-0,5

0,66

NC-6-13

57576 5±0,2 2±0,2 4±0,3 0,0745

NC-6-18

58246 8±0,25 1,6+0,2 3,5-0,2 0,73

MZ-4-06 25±0,5 2,2±0,2 4,4-0,2 1,46

a

Ø1

Ø2

25

1.10. Miezuri cilindrice.

Cod a Øe g/buc

MZ-1-02 (Ø4×12) 12±0,3 4±0,1 0,9

MZ-1-05 (53782) 16±0,2 +0,052,9-0,15

0,21

MZ-1-06 (53857) 15±0,5 +0,052,9-0,15

0,43

MZ-1-08 (56494A) 37±0,5 +0,052,9-0,15

0,93

MZ-1-09 (55237) 15±0,2 1,85±0,1 0,2

MZ-1-13 (46494B) 40±0,5 2,9±0,2 1,2

MZ-4-05 (56961) 15±0,2 1,85±0,1 0,19

MZ-4-07 (48157) 20±0,2 +0,052,9-0,15

0,7

MZ-4-14 (Ø4,9×50) 50±0,3 4,9±0,1 0,18

MZ-4-30 (Ø2,2×16) 16±0,3 2,2±0,1 0,23

MZ-4-38 (Ø2,5×15) 15±0,3 2,5±0,1 0,19

MZ-4-39 (Ø6×30) 30±0,3 6±0,1 5,10

MZ-4-43 (Ø1,6×12) 12±0,3 1,6±0,1 0,10

MZ-4-44 (Ø1,65×14) 14±0,3 1,65±0,1 0,13

MZ-4-45 (Ø1,6×18) 18±0,3 1,6±0,1 0,21

MZ-4-46 (Ø1,85×19) 14±0,3 1,85±0,1 0,14

MZ-4-47 (Ø1,85×18) 18±0,3 1,85±0,1 0,24

MZ-4-48 (Ø2,2×14) 14±0,3 2,2±0,1 0,14

MZ-4-49 (Ø4,1×25) 25±0,3 4,1±0,1 1,93

MZ-4-50 (Ø4,9×35) 36±0,3 4,9±0,1 3,70

NC-4-03 (400631) 10±0,2 +0,054,4-0,15

0,7

NC-4-04 (400410) 15±0,3 +0,054,4-0,15

1,05

NC-4-05 (56848) 15±0,3 2±0,2 0,19

NC-4-09 (57635) 8,5±0,2 2,5±0,2 0,17

NC-4-10 (57546) 12±0,3 1,85±0,05 0,18

NC-4-11 (57545) 6,8±0,15 1,85±0,05 0,09

NC-4-12 (48870) +0,410-0,2

+0,12,9-0,15

0,27

NC-4-14 8±0,1 1,6±0,05 0,14

a

Ø

26

Cod a Øe g/buc

NC-5-01 (45048) 10±0,3 +0,052,9-0,15

0,25

NC-5-03 (47909) 16±0,5 3-0,2 0,54

MZ-4-10 +235-1

+0,26-0,3

MZ-4-11 40±0,5 3,8±0,2

MZ-1-14 12±0,2 1,8±0,05

MZ-4-16 +230-1

+0,26-0,3

4,2

27