Ferryt czy żelazo w proszku? Jak powiedzieć, z czego zbudowany jest nieznany rdzeń?

W większości przypadków, gdy potrzebuję małego induktora, staram się znaleźć niezbędny rdzeń w mojej skrzyni śmieci. W zależności od tego, co próbuję zbudować (RF, moc, ...), rdzeń ferrytowy lub rdzeń z proszku żelaza może być lepszym wyborem.

Dla pełności, ...

• Ferryty miękkie magnetycznie, stosowane w dzisiejszych zastosowaniach RF lub energetycznych, to spiekane cząstki, głównie kompozycji MnZn lub NiZn. ( Sekcja Wikipedii o tym, jak są wykonane )

• Rdzenie proszkowe żelaza wytwarza się przez sklejenie małych cząstek żelaza za pomocą żywicy epoksydowej lub innego kleju polimerowego. Widziałem je prawie wyłącznie jako toroidy. Głównymi zastosowaniami wydają się być filtry wejściowe częstotliwości sieciowej i stopnie PFC (podwyższające) przy niskich do umiarkowanych częstotliwościach, nie tyle transformatory SMPS. Dużą zaletą wydaje się być to, że można budować toroidy ze szczeliną powietrzną rozmieszczoną wzdłuż całego pierścienia.

Zdaję sobie sprawę, że istnieje wiele różnych rodzajów zarówno ferrytu, jak i proszku żelaza ( może być również interesujące ich przetestowanie ), a różnice mają znaczenie, ale powiedzmy, że po prostu włamuję się do obwodu sprawdzającego koncepcję i nie dbają o dokładne straty lub właściwości nasycenia.

Mimo to chcę uniknąć naprawdę poważnych błędów, takich jak używanie proszku żelaza podczas budowy baluna antenowego. Kiedy indziej rdzeń z proszku żelaza może być odpowiedni, a rdzeń ferrytowy może być złym pomysłem.

Na początek skupmy się na prostych toroidach o różnych rozmiarach, ponieważ tak wygląda większość rdzeni proszku żelaza.

Czy istnieje prosty i dość niezawodny test, który pokazuje, czy rdzeń jest wykonany z ferrytu lub proszku żelaza?

Jak nawijanie dziesięciu lub dwudziestu zwojów drutu na rdzeń, ostrożnie przykładając prostokątne napięcie (niski cykl roboczy, przez MOSFET mocy, z diodą gaszącą) do tego cewki indukcyjnej i patrząc na punkt nasycenia prądu cewki indukcyjnej?

A może testujesz cewkę indukcyjną sinusoidą do około 10 s MHz w odpowiednim obwodzie?

Czy potrafisz czasem powiedzieć tylko na podstawie oględzin? Na przykład, czy te kody kolorów są również używane przez innych producentów?

Nie można tego stwierdzić na podstawie oględzin, to na pewno, ponieważ niektóre z nich są lakierowane / malowane, a nawet te, które nie wszystkie wydają się być ciemnoszare. To, o co pytasz, jest naprawdę trudne do zrozumienia, ponieważ istnieje tak wiele cech, które wyglądają tak samo między dwoma ferrytami na jednej częstotliwości, ale znacznie się różnią na innej. Jeśli nadal jesteś zainteresowany, postaram się powiedzieć, co bym zrobił (tak naprawdę zrobię to wyrzuceniem wszystkich nieopakowanych / nieoznakowanych ferrytów do kosza i kupię więcej).

Rozważyłbym uzwojenie (powiedzmy) 5 równomiernie rozłożonych zwojów i umieszczenie cewki w obwodzie, aby zobaczyć, jaka była jej indukcyjność - może oscylator colpitta z kilkoma nasadkami, które można włączać i wyłączać. Może nawet stwórz z niego filtr pasmowoprzepustowy i sprawdź, gdzie rezonuje, jeśli masz generator sygnału.

Pierwszym rodzajem wyniku, który powie ci, jest indukcyjność rany rany. Następnie używając kwadratowej zależności między zwojami i indukcyjnością możesz wywnioskować jej „efektywną przepuszczalność”. Powinno to pozwolić ci zawęzić rodzaj rdzenia do szeregu możliwości.

Należy unikać „częstotliwości testowych” znacznie powyżej 100 kHz, a najlepiej około 10 kHz - ma to na celu zmniejszenie pojemności pasożytniczej powodując błędy.

OK, do tej pory mogłeś określić przybliżoną „efektywną przepuszczalność” rdzenia, ALE jest wielu dostawców oferujących bardzo różne materiały, które musiałbyś przeczytać, aby spróbować zidentyfikować część, więc rozważę następnie, w jaki sposób indctance zmieniała się wraz z temperaturą.

Nie musisz testować w szerokim zakresie, może zaledwie 25ºC do 50ºC dałoby ci niezły strzał w próbę odkrycia ferrytu. Użyj wspomnianego wcześniej oscylatora / filtra i kontrolowanej temperatury - prawie na pewno indukcyjność wzrośnie wraz z temperaturą, chociaż istnieje niewielki procent, który pozostanie stabilny lub spadnie, ale da ci to kolejną charakterystyczną cechę ferrytu.

Masz teraz efektywną przepuszczalność i masz pojęcie, jak wygląda jej charakterystyka temperaturowa. Skanowanie stron internetowych różnych dostawców może zawęzić ferryt do pięciu lub dziesięciu rodzajów.

W ten sposób będzie to długi proces i nigdy nie możesz odkryć, co to jest w twoim złomowisku. Podejrzewam, że jeśli twoja efektywna przepuszczalność jest niska, prawdopodobnie będzie albo bardzo stabilna temperaturowo (tj. Dobra dla filtrów do (powiedzmy) 1 MHz), albo może mieć bardzo małe straty do ponad 50 MHz. Test temperatury, który wykazał prawie żadną zmianę indukcyjności w 25ºC, może stwierdzić, że jest to materiał taki jak 3D3 Ferroxcube: -

Pokazano również dla porównania 3C90. 3D3 ma płaską krzywą indukcyjności / przepuszczalności względem temperatury; prawdopodobnie zmieniając coś o 5% w 25 ° C zmiany w otoczeniu. 3C90 prawdopodobnie zmienia się o około 20%. Ma również znacznie większą przepuszczalność. Rozpoznam te dwa ferryty na podstawie ich cech!

Myślę, że zdecydowanie przekonałem się do wrzucenia do kosza wszystkich nierozpoznawalnych ferrytów.

Konkluzja - jeśli masz obwód docelowy, spróbuj.

EDYCJA Również, oto pytanie / odpowiedź na temat wymiany stosu EE, które mogą być przydatne lub sprowokować inne pomysły.