Vad är ferriter?

Ferriter är en klass av föreningar som består av oxiderat järn och andra metaller i ett sprött keramiskt tillstånd. De är polykristallina, vilket innebär att de består av stora mängder minutkristaller och uppvisar starka magnetiska egenskaper. En vanlig användning för ferriter är att undertrycka elektromagnetisk störning (EMI) och radiofrekvens (RF) -störning i elektriska kretsar, där de ofta kallas magnetiska isolatorer.

Två allmänna kategorier för sammansättningen av ferriter finns. Mjuka ferritföreningar är en blandning av järn och lätta metaller såsom nickel, aluminium eller mangan, där de används i elektriska transformatorer och andra enheter som kräver att magnetfältet lätt kan vändas. Hårda ferritföreningar består av järn och hårdare metaller, såsom kobolt, barium och strontium. Bariumferritföreningar har användning som magnetiska isolatorer och där permanentmagneter krävs i konsumenttillämpningar, till exempel magnetiska dörrspärrar.

Användningen av ferritmaterial är utbredd eftersom de är enkla och billiga att tillverka. Deras huvudattraktion är att de visar stora magnetiska flödestätheter jämfört med de små magnetiseringskrafter som appliceras på dem. Deras frekventa användning leder till olika handelsnamn för olika applikationer, där EMI-undertryckningsferriter ofta kallas magiska pärlor på grund av det klumpliknande utseendet som de kan ha när de är anslutna till elektriska ledningar.

Vid RF och elektrisk signalundertryckning är ferriter mest effektiva vid bandbreddnivåer över 100 megahertz, där de ersätter avkopplingskondensatorer som börjar uppvisa kretsresonansproblem vid brusfiltrering över 75 megahertz. De kan också utformas för att hindra låga frekvenser under 10 megahertz. Detta gör ferriter användbara som både växelström (AC) och likström (DC) brusfilter.

Ferritkärnor är utformade för att vara så tjocka och långa som är praktiskt för de kablar eller enheter som de är inbyggda i. Detta kräver att de, när de används på en elektrisk kabel, är inneslutna i plast- eller värmekrymprör som förhindrar dem att bryta upp under spänning på grund av deras bräckliga keramiska egenskaper. De ferriter som används för EMI-undertryckning tenderar också att vara av den hårda typen, vilket gör dem mer benägna att bryta än deras mjuka motsvarigheter. En ferritkärna används ofta för att skydda 100 Base-T-kablar som används i datornätverk, vilket kan utsättas för en betydande chock under installation och underhåll. Små mängder skador på en ferritsköld kommer dock inte att försämra dess förmåga att filtrera bort brus.