Τι είναι ένας επαγωγέας φερρίτη;

Ένας επαγωγέας φερρίτη είναι ένα ηλεκτρικό ή ηλεκτρονικό εξάρτημα κατασκευασμένο από μαγνητικό υλικό φερρίτη και τυπικά, αλλά όχι πάντα, μια περιελιγμένη ηλεκτρικά αγώγιμη διαδρομή. Χρησιμοποιείται για τον παθητικό περιορισμό, τροποποίηση ή ενίσχυση της ηλεκτρικής, ηλεκτρομαγνητικής (EM) ή ενέργειας ραδιοσυχνοτήτων (RF). Οι επαγωγείς από φερρίτη χρησιμοποιούνται συχνά σε καταστάσεις που απαιτούν καταστολή ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (EMI) ή παρεμβολών ραδιοσυχνοτήτων (RFI). Χρησιμοποιούνται επίσης ως μετασχηματιστές ραδιοσυχνοτήτων, επαγωγείς πυρήνων φερρίτη, επαγωγείς σφαιριδίων φερρίτη, σε τροφοδοτικά μεταγωγής (SMPS) και για τσοκ σε καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος που χρησιμοποιούνται για ηλεκτρονικές συσκευές όπως υπολογιστές.

Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα ηλεκτρικό καλώδιο, ή αγωγό, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από το καλώδιο που ονομάζεται ροή. Εάν ο αγωγός είναι τυλιγμένος ή τυλιγμένος, το πεδίο ροής ενισχύεται και μπορεί να αποθηκεύσει μεγαλύτερη ποσότητα ενέργειας ΗΜ ενώ το ρεύμα συνεχίζει να ρέει. Ένα σύρμα που τυλίγεται με αυτόν τον τρόπο ονομάζεται επαγωγέας. Καθώς η ροή του ρεύματος σταματά να ρέει μέσω ενός επαγωγέα, η ενέργεια που αποθηκεύεται ως ροή έξω από το πηνίο επαναρροφάται από το καλώδιο και μετατρέπεται ξανά σε ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό το επαγόμενο ρεύμα ρέει στη συνέχεια προς την ίδια κατεύθυνση με το αρχικό ρεύμα μέχρι να εξαντληθεί η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στο πεδίο EM του επαγωγέα.

Ο φερρίτης είναι ένα ηλεκτρικά μη αγώγιμο, μαγνητικό υλικό κατασκευασμένο από κεραμικές, σιδηρομαγνητικές και σιδηρομαγνητικές ουσίες. Όταν ένα κομμάτι υλικού φερρίτη χρησιμοποιείται ως υλικό πυρήνα για έναν επαγωγέα φερρίτη ή τοποθετείται γύρω από έναν επαγωγέα, η αποθήκευση ΗΜ του πεδίου ροής μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά. Ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία τους, διαφορετικοί τύποι φερρίτη έχουν ειδικά χαρακτηριστικά ΗΜ σε σχέση με τις ιδιότητες καταναγκασμού, ειδικής αντίστασης, παραμονής και μαγνητικής διαπερατότητας. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθορίζουν την επίδραση που απαιτείται κατά την επιλογή ενός κατάλληλου επαγωγέα φερρίτη για μια συγκεκριμένη εφαρμογή.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) αναγκάζει το ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει εμπρός και πίσω σε ένα καλώδιο, κυκλώνοντας με έναν ορισμένο ρυθμό που ονομάζεται συχνότητα. Όταν η κατεύθυνση της ροής του ρεύματος αλλάζει σε ένα καλώδιο, η ενέργεια ροής που αποθηκεύεται σε έναν επαγωγέα φερρίτη θα επιβάλει ένα ρεύμα που ρέει ενάντια στο νέο ρεύμα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να ακυρώνει εντελώς το εναλλασσόμενο ρεύμα επειδή κάθε φορά που το ρεύμα αλλάζει κατεύθυνση, δημιουργείται ένα νέο πεδίο ροής που ακυρώνει την επόμενη αντίθετη αλλαγή κατεύθυνσης. Οι επαγωγείς φερρίτη μπορούν να επιλεγούν και να συντονιστούν ώστε να εξαλειφθούν συγκεκριμένα σύνολα συχνοτήτων AC. Με αυτόν τον τρόπο, ένας επαγωγέας φερρίτη μπορεί να εξαλείψει το ρεύμα σε ένα καλώδιο που προκαλείται από EMI και RFI.