En electrónica , un núcleo de ferrita es un tipo de núcleo magnético hecho de ferrita sobre el cual se forman los devanados de los transformadores eléctricos y otros componentes bobinados como los inductores . Se utiliza por sus propiedades de alta permeabilidad magnética unida a una baja conductividad eléctrica (lo que ayuda a prevenir las corrientes parásitas ). Además, debido a sus pérdidas comparativamente bajas en altas frecuencias, se utilizan ampliamente en los núcleos de transformadores e inductores de RF en aplicaciones como fuentes de alimentación de modo conmutado y antenas de ferrita para receptores de radio AM .
Las ferritas son compuestos cerámicos de metales de transición con oxígeno , que son ferrimagnéticos pero no conductores. Las ferritas que se utilizan en transformadores o núcleos electromagnéticos contienen óxidos de hierro combinados con compuestos de níquel , zinc y/o manganeso . Tienen una baja coercitividad y se denominan "ferritas blandas" para distinguirlas de las "ferritas duras", que tienen una alta coercitividad y se utilizan para fabricar imanes de ferrita . La baja coercitividad significa que la magnetización del material puede invertir fácilmente la dirección mientras se disipa muy poca energía ( pérdidas por histéresis ); al mismo tiempo, la alta resistividad del material evita corrientes parásitas en el núcleo, otra fuente de pérdida de energía. Las ferritas blandas más comunes son:
Para aplicaciones por debajo de 5 MHz, se utilizan ferritas de MnZn; por encima de eso, el NiZn es la opción habitual. La excepción son los inductores de modo común , donde el umbral de elección está en 70 MHz. [1]
Como cualquier mezcla dada tiene una compensación entre la frecuencia máxima utilizable y un valor mu más alto, dentro de cada uno de estos subgrupos, los fabricantes producen una amplia gama de materiales para diferentes aplicaciones combinados para brindar una inductancia inicial alta (baja frecuencia) o una inductancia más baja y una frecuencia máxima más alta, o para ferritas de supresión de interferencias, un rango de frecuencia extenso, pero a menudo con un factor de pérdida muy alto ( Q bajo ).
Es esencial seleccionar el material adecuado para la aplicación, ya que la ferrita correcta para una fuente de conmutación de 100 kHz (alta inductancia, baja pérdida, baja frecuencia) es bastante diferente de la de un transformador de RF o una antena de varilla de ferrita (alta frecuencia, baja pérdida, pero menor inductancia), y diferente nuevamente de una ferrita de supresión (alta pérdida, banda ancha)
Hay dos aplicaciones amplias para los núcleos de ferrita que difieren en tamaño y frecuencia de operación: transformadores de señal, que son de tamaño pequeño y frecuencias más altas, y transformadores de potencia, que son de tamaño grande y frecuencias más bajas. Los núcleos también se pueden clasificar por forma, como núcleos toroidales , de concha o cilíndricos.
Los núcleos de ferrita utilizados para los transformadores de potencia funcionan en el rango de baja frecuencia (normalmente de 1 a 200 kHz [2] ) y son de tamaño relativamente grande, pueden ser toroidales, de concha o con forma de letras 'C', 'D', mineral'. Son útiles en todo tipo de dispositivos de conmutación electrónicos , especialmente en fuentes de alimentación de 1 vatio a 1000 vatios como máximo, ya que las aplicaciones más robustas suelen estar fuera del alcance de los núcleos ferríticos de un solo núcleo y requieren núcleos de laminación de grano orientado.
Los núcleos de ferrita utilizados para las señales tienen una gama de aplicaciones desde 1 kHz hasta muchos MHz, quizás hasta 300 MHz, y han encontrado su aplicación principal en la electrónica, como en radios AM y etiquetas RFID .
Las antenas (o antenas) de varilla de ferrita son un tipo de pequeña antena de bucle magnético ("'SML'") [3] [4] omnipresente en las radios de transistores de banda de transmisión de radio AM . Sin embargo, comenzaron a utilizarse en radios de válvulas en la década de 1950. También son útiles en receptores de muy baja frecuencia (VLF) [5] y, en ocasiones, pueden dar buenos resultados en la mayoría de las frecuencias de onda corta (suponiendo que se utilice una ferrita adecuada). Consisten en una bobina de alambre enrollada alrededor de un núcleo de varilla de ferrita (normalmente varios centímetros más largo que la bobina). Este núcleo "concentra" efectivamente el campo magnético de las ondas de radio [6] para dar una señal más fuerte que la que podría obtenerse con una antena de bucle con núcleo de aire de tamaño comparable, aunque todavía no tan fuerte como la señal que podría obtenerse con una buena antena. antena de alambre exterior.
Otros nombres incluyen "antena de varilla", "ferrod" y "antena de varilla de ferrita". ""'Ferroceptor'"" [7] es un nombre alternativo más antiguo para una antena de varilla de ferrita, utilizada principalmente por Philips donde el núcleo de ferrita se llamaría varilla " Ferroxcube " (una marca adquirida por Yageo de Philips en el año 2000 ). Los términos cortos "'barra de ferrita'" o 'barra de bucle' a veces se refieren a la combinación de bobina más ferrita que reemplaza tanto a una antena externa como al primer circuito sintonizado de la radio o simplemente al propio núcleo de ferrita (la varilla cilíndrica o losa plana de ferrita).
Estas antenas de varillas de ferrita casi siempre tienen una permeabilidad de 125. Fuente: el club de 1942
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