Materiali magnetici
Permeabilità
Combinando la permeabilità del materiale e le dimensioni fisiche del nucleo si ottiene il fattore di induttanza, indicato con AL, spesso direttamente indicato dai produttori. Conoscendo AL e il valore di induttanza richiesto, si puo ottenere il numero di spire necessarie tramite la formula 1000⋅sqrt(μH/(AL⋅1000)).
Permeabilità iniziale
La permeabilita iniziale μi indica la facilita con cui il materiale si magnetizza se immerso in un campo magnetico. e' calcolata a basso flusso (< 10 gauss) e frequenza come:
μi = B/( μ0*H)
Permeabilità complessa
La permeabilità complessa descrive il comportamento del materiale al variare di frequenza, temperatura e densità di flusso
Permeabilità reale
μ′
Permeabilità immaginaria
μ′′
Perdita nel materiale
La tangente di perdita μ′′/μ′ (espressa spesso come Tan(δ)) e' il rapporto tra l'energia accumalata e l'energia persa nell'induttore. Essa e' il reciproco del fattore di qualita' Q.
Spesso viene espressa come fattore di perdita (Tan(δ)/μi).
Flusso di saturazione
Per contenere le perdite dovute all'isteresi, la densita di flusso non deve superare i limiti dettati dal materiale usato.
Il numero minimo di spire degli avvolgimenti e' pari a: volt/(π ⋅ f ⋅ Bsat ⋅ sez)
Dove:
- f - frequenza in hertz
- Bsat - limite di saturazione in Tesla
- Sez - sezione magnetica in m^2
Temperatura di Curie
E' la temperatura oltre la quale si verifica un cambiamento permanente delle caratteristiche del materiale magnetico, che passa da un comportamento ferromagnetico a paramagnetico.
Il nucleo va dimensionato in modo da non raggiungere mai questa temperatura.
Scelta del materiale
Purtroppo la denominazione dei materiali ferromagnetici non e' standardizzata. Spesso viene usato come riferimento il numero usato dal produttore Fair-Rite, qui di seguito indicato da #. Per districarsi si possono usare tabelle di equivalenza come questa.
Ferriti
| Materiale | µi | (Tan(δ)/µi)/freq | Bs | Tc | Frequenza | Note |
|---|---|---|---|---|---|---|
| #31 | 1500 | 20/0,1 | 130 | Pensato per soppressione disturbi, alte perdite. | ||
| #52 | 250 | 45/1 | 250 | facilmente reperibile all'interno degli alimentatori switching ATX per PC. Il nucleo piu comune, blu e verde, e' il T106-52 (Al=95). | ||
| #43 | 800 | 250/1 | 130 | facilmente reperibile come materiale radiantistico in ogni forma e dimensione. | ||
| #73 | 2500 | bassa tenuta in potenza | ||||
| #77 | 2000 | 200 | ||||
| N87 | 2100 | 490 mT | 210 | 25-500kHz | ||
| N59 o PC200 | 800 | 480 mT | 210 | 70-4000kHz | ||
| N49 | 1500 | 490 mT | 210 | 300-1000kHz |
Polvere di ferro
| Materiale | µi | (Tan(δ)/µi)/freq | Bs | Tc | Frequenza | Note |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2P40 | 40 | 1500/0,1 | 950 | 160 | ||
| 2P50 | 50 | 1500/0,1 | 1000 | 160 | ||
| 2P65 | 65 | 1000/0,1 | 1150 | 160 |