فیلتر بر مبنای:
هستهی فریت (Ferrite cores)، نوعی هستهی مغناطیسی است که با تراوایی مغناطیسی زیاد و رسانایی الکتریکی کم، باعث کاهش جریان گردابی میشود. این محصول بر اساس جنس هسته، در دستهبندی و کاربردهای مختلف ارائه میشود:
هسته نانوکریستال
هستههای نانوکریستالی از یک ماده کریستالی با اندازه دانههای معمولاً کمتر از 100 نانومتر ساخته شدهاند. هستههای نانو کریستالی نفوذپذیری بالا، اتلاف توان پایین و اشباع بالا را نشان می دهند.
چوکهای مد مشترک ساخته شده با مواد نانو کریستالی در طیف گستردهای از کاربردها از جمله منابع تغذیه با حالت سوئیچ (SMPS)، منابع تغذیه بدون وقفه (UPS)، اینورترهای خورشیدی، مبدلهای فرکانس، فیلترهای نویز (EMI Filter)، شارژرهای EV، و دستگاههای جوش استفاده میشوند.
هستههای نانوکریستال با ساختار دو فازی شامل دانههای کریستالی نانومتری در ماتریس آمورف، از نفوذپذیری مغناطیسی بسیار بالا (تا 100,000) برخوردارند که آنها را به گزینهای بینظیر برای کاربردهای فرکانس بالا تبدیل میکند
این هستهها دارای القای اشباع بالا، تلفات انرژی بسیار کم، و پایداری حرارتی عالی هستند؛ بهطوریکه عملکردشان در دماهای مختلف تقریباً ثابت باقی میماند.
همچنین، به دلیل ابعاد کوچک و توان بالا، در طراحیهای فشرده و مدرن بسیار کاربردیاند.
نمودار رابطه بین ضریب نفوذ پذیری و اشباع چگالی شار در هستههای نانوکریستال
هسته نانوکریستال در طیف وسیعی از تجهیزات الکترونیکی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. از جمله در ترانسفورماتورهای فرکانس و توان بالا، منابع تغذیه سوئیچینگ، تجهیزات جوش اینورتر، فیلترهای EMI، و ترانسهای جریان CT
این هستهها بهویژه در مدارهایی که نیاز به کاهش نویز، افزایش راندمان، و تحمل جریان بالا دارند، نقش کلیدی ایفا میکنند و انتخاب مناسبی از بین هستههای فریت در بسیاری از کاربردهای پیشرفته هستند.
هسته پرمالوی
پرمالوی یک آلیاژ مغناطیسی است و از 80 درصد نیکل و 20 درصد آهن تشکیل شده است. ویژگی قابل توجه پرمالوی، قابلیت مغناطیسی بالایش است که منجر شده این آلیاژ به صورت گستردهای در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی به کار برود.
هستههای پرمالوی که از آلیاژ نیکل-آهن (معمولاً 80٪ نیکل و 20٪ آهن) ساخته میشوند، دارای تراوایی مغناطیسی بسیار بالا و وادارندگی پایین هستند که آنها را برای کاربردهای حساس مغناطیسی ایدهآل میسازد.
این هستهها خاصیت مغناطو الاستیک نزدیک به صفر دارند، که باعث میشود در برابر فشارهای مکانیکی و تغییرات دمایی، خواص مغناطیسیشان ثابت بماند.
همچنین مقاومت بالا در برابر نویز، مغناطو مقاومت ناهمسانگرد قابل توجه، و قابلیت استفاده در لایههای نازک از دیگر ویژگیهای برجسته این آلیاژ است.
هستههای پرمالوی بهطور گسترده در تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار میگیرند، بهویژه در ترانسفورماتورهای فاز صفر، ترانسهای جریان دقیق، سنسورهای مغناطیسی، و فیلترهای EMI.
به دلیل حساسیت بالا به میدانهای مغناطیسی ضعیف، این هستهها در سیستمهای اندازهگیری، تجهیزات پزشکی، و ابزارهای آزمایشگاهی نیز کاربرد دارند.
طراحی آنها به گونهای است که در محیطهای صنعتی با نویز بالا، عملکردی پایدار و دقیق ارائه میدهند.
هسته پودر آهن
هستههای ساخته شده از متریال پودر آهن؛ به دلیل خاصیت نفوذپذیری، فرکانس پایین و تلفات پائینی که دارند؛ به طور معمول در مبدلهای سوئیچینگ مورد استفاده قرار میگیرند.
هستههای پودر آهن از ذرات ریز آهن تشکیل شدهاند که با مواد اتصالدهنده ترکیب شده و تحت فشار قالبگیری میشوند. این ساختار باعث کاهش جریانهای گردابی و تلفات انرژی میشود، در نتیجه عملکرد حرارتی و الکتریکی بهتری ارائه میدهند.
از جمله مزایای مهم این هستهها میتوان به پایداری دمایی بالا، مقاومت مغناطیسی مناسب، وزن سبک، و قیمت اقتصادی اشاره کرد.
همچنین، به دلیل رفتار خطی در چگالی شار بالا، برای طراحیهای دقیق و کمنویز بسیار مناسباند.
هستههای پودر آهن در طیف وسیعی از تجهیزات الکترونیکی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. از جمله در سلفهای ورودی و خروجی منابع تغذیه سوئیچینگ، فیلترهای EMI، مبدلهای باک و بوست، تقویتکنندههای صوتی، و ترانسفورماتورهای فرکانس پایین.
این هستهها بهویژه در مدارهایی که نیاز به تحمل جریان بالا و کاهش نویز دارند، عملکرد قابل قبولی دارند و در فرکانسهایی تا حدود 250 کیلوهرتز نیز تلفات مناسبی ارائه میدهند.
هسته سیلیکون استیل
فولادهای سیلیکونی، آلیاژهای فریتی آهن و سیلیکون هستند که دارای خواص مغناطیسی هستند که آنها را در موتورها و ترانسفورماتورها مفید میکند. افزودن سیلیکون خاصیت مغناطیسی را بهبود میبخشد و مقاومت الکتریکی را افزایش میدهد. آنها همچنین اثرات کاهش و اشباع مغناطیسی را کاهش میدهد.
هستههای سیلیکون استیل از آلیاژ آهن با درصدی از سیلیکون (معمولاً بین 1 تا 4 درصد) ساخته میشوند که باعث کاهش تلفات هیسترزیس و جریانهای گردابی در کاربردهای مغناطیسی میشود.
این هستهها دارای نفوذپذیری مغناطیسی بالا، مقاومت الکتریکی مناسب، و پایداری حرارتی خوب هستند. استفاده از لایههای نازک با پوشش عایق بین آنها، تلفات انرژی را به حداقل میرساند و عملکرد بهینه در فرکانسهای پایین و متوسط را تضمین میکند.
همچنین، قیمت مناسب و قابلیت تولید انبوه، آنها را به گزینهای اقتصادی و قابل اعتماد تبدیل کرده است.
هستههای سیلیکون استیل بهطور گسترده در ترانسفورماتورهای قدرت، ترانسهای توزیع، موتورهای الکتریکی، ژنراتورها، و تجهیزات الکترومغناطیسی صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند.
این هستهها بهویژه در مدارهایی که نیاز به انتقال انرژی با راندمان بالا و تلفات کم دارند، نقش کلیدی ایفا میکنند.
همچنین در طراحی ماشینهای دوار و تجهیزات الکتریکی با بارهای سنگین، به دلیل مقاومت مکانیکی و مغناطیسی بالا، انتخابی مطمئن محسوب میشوند.
هسته منگنز-روی
منگنز-روی دستهای از مواد مغناطیسی نرم هستند که خواص الکتریکی، مغناطیسی و نوری بسیار خوبی دارند. خواص هسته های منگنز-روی عبارتند از: مقاومت بالا، نفوذپذیری بالا، اشباع مغناطیسی، تلفات پائین و… .
هستههای منگنز-روی برای ساخت ترانسفورماتورها، مبدلها و سلفها، سیالات مغناطیسی، حسگرها و حسگرهای زیستی نیز استفاده می شود.
هستههای منگنز-روی (MnZn) از ترکیب اکسید منگنز و اکسید روی ساخته میشوند و به دلیل نفوذپذیری مغناطیسی بالا، مقاومت الکتریکی مناسب، و تلفات کم در فرکانسهای پایین تا متوسط، بسیار محبوباند.
این هستهها در فرکانسهای زیر 1 مگاهرتز عملکرد بهتری نسبت به هستههای نیکل-روی دارند و بهویژه در مدارهایی با جریان بالا و نیاز به فیلتر کردن نویز، بسیار مؤثر هستند.
همچنین، به دلیل ساختار سرامیکی و پایداری حرارتی، در شرایط دمایی مختلف عملکردی پایدار دارند و در برابر اشباع مغناطیسی مقاوماند.
هستههای MnZn بهطور گسترده در طراحی ترانسفورماتورهای فرکانس پایین، سلفهای قدرت، فیلترهای EMI، منابع تغذیه سوئیچینگ، و ترانسهای جریان مورد استفاده قرار میگیرند.
این هستهها بهویژه در تجهیزات صنعتی، مخابراتی، و الکترونیک قدرت کاربرد دارند، جایی که نیاز به کاهش نویز، افزایش راندمان، و تحمل جریان بالا وجود دارد.
همچنین در مدارهای AC و DC که نیاز به کنترل دقیق میدان مغناطیسی دارند، نقش کلیدی ایفا میکنند.
هسته آمورف
فلزات اصلی به کار رفته در آلیاژ هسته، آهن، بور، سیلیسیم و فسفر است. هسته آمورف با قابلیت پذیرفتاری مغناطیسی بالا، وادارندگی بسیار اندک و مقاومت الکتریکی بالا ساخته میشود.
بالا بودن مقاومت الکتریکی ورقههای هسته افزونبر نازک بودن ورقههای آن باعث کاهش تلفات الکتریکی جریان گردابی در هسته میشود.
هستههای آمورف از آلیاژهای فلزی غیرکریستالی ساخته میشوند که اتمهای آن بهجای نظم شبکهای، بهصورت بینظم کنار هم قرار گرفتهاند. این ساختار منحصربهفرد باعث میشود که این هستهها دارای نفوذپذیری مغناطیسی بسیار بالا، تلفات هیسترزیس کم، مقاومت عالی در برابر اشباع مغناطیسی، و پایداری حرارتی بالا باشند.
همچنین، به دلیل کاهش چشمگیر جریانهای گردابی، این هستهها در مقایسه با هستههای سیلیکونی، تلفات انرژی بسیار کمتری دارند (تا 5 تا 10 برابر کمتر).
وزن سبک، عملکرد پایدار در دماهای بالا، و قابلیت تحمل میدانهای مغناطیسی شدید از دیگر مزایای کلیدی این نوع هستههاست.
هستههای آمورف در طیف وسیعی از تجهیزات الکترونیکی و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند، از جمله در ترانسفورماتورهای فرکانس بالا، منابع تغذیه سوئیچینگ، فیلترهای EMI، چوکهای مد مشترک، ترانسهای جریان، و تجهیزات انرژی تجدیدپذیر مانند اینورترهای خورشیدی و توربینهای بادی.
همچنین در صنعت خودرو، برای کاهش وزن و افزایش راندمان سیستمهای الکتریکی، این هستهها نقش مهمی ایفا میکنند.
به دلیل توانایی بالا در هدایت شار مغناطیسی و کاهش تلفات، در طراحیهای مدرن و کممصرف بسیار مورد توجه قرار گرفتهاند.
