Difference between revisions of "Materiali magnetici"

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Latest revision as of 23:06, 22 January 2021

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

Riferimenti