Technische Daten
Eisenpulver-Ringkerne
Eisenpulverringkerne sind in zahlreichen Größen von 0,05 Inch (1,3 mm) bis mehr als 6,5 Inch (165,1 mm) Außendurchmesser lieferbar. Es gibt zwei verschiedene Grundmaterialien: die Carbonyl-Eisenkerne und die wasserstoffreduzierten Eisenkerne.
Die CARBONYL-Eisenkerne weisen eine hohe Stabilität über einen weiten Schwankungsbereich von Temperatur und magnetischem Fluß auf, ihre magnetische Permeabilität reicht von weniger als µ=3 bis µ=35 und bietet eine ausgezeichnete Güte im Bereich von 50 kHz bis 200 MHz. Sie sind speziell für eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der HF-Kreise ausgelegt, wo gute Stabilität und hohe Güte von grundlegender Bedeutung sind.
Die WASSERSTOFF-REDUZIERTEN Eisenkerne weisen Permeabilitäten von µ=35 bis µ=90 auf und besitzen eine etwas geringere Güte. Sie werden hauptsächlich für EMI-Filter und für NF-Drosseln eingesetzt. In den letzten Jahren haben sie verbreitet Anwendung in Ein- und Ausgangsfiltern für Schaltnetzteile gefunden.
Ringkerne im allgemeinen sind die Kernform mit dem höchsten Wirkungsgrad. Sie schirmen sich in hohem Maß selbst ab, da sich die meisten der magnetischen Feldlinien im Inneren des geschlossenen Ringes befinden. Die Feldlinien sind im wesentlichen über die gesamte Länge des magnetischen Pfades einheitlich parallel, so dass Störfelder nur sehr geringen Einfluss auf eine Ringkern-Spule haben werden. Es ist nur selten notwendig, Ringkern-Spulen abzuschirmen oder zu isolieren, um Rückkopplung oder Übersprechen zu verhindern. Ringkern-Spulen haben ganz einfach "kein Bedürfnis, miteinander zu sprechen".
Die AL-Werte von Eisenpulver-Ringkernen sind auf den nächsten Seiten zu finden. Mit Hilfe dieser AL-Werte und der unten angegebenen Tabelle kann die benötigte Windungszahl für jede gewünschte Induktivität L berechnet werden. Mit einer Drahtstärken-Tabelle sollte man dann prüfen, ob die benötigte Windungszahl auf den gewählten Ringkern passt.
Wenn Sie einen Amidon-Ringkern benötigen, sollten Sie kein Risiko eingehen und nur die echten Amidon Ringkerne bei uns kaufen. Schon zu oft berichteten uns Kunden von Enttäuschungen mit so genannten "Ersatz-" - Originalersatz-" und Vergleichs-" Ringkernen.
Alle Ringkerne sind -
Alle Ringkerne sind - RoHS: konform
Qualitätsstandart ISO 9001
Grundsätzlich kann man sich merken, dass die Eisenpulver - Ringkerne für schmalbandige Anwendungen sind und die Ferrit-Ringkerne für breitbandige Anwendungen.
General Material Properties
Material Information
-2, -4, -6 & -7 Materialien: Dies sind die beliebtesten Carbonyleisenmischungen. Sie bieten hohe Q-Werte bis zu 40 MHz und sind am beliebtesten für Amateurfunk und eine Vielzahl anderer Kommunikationsanwendungen. Sie sind auch nützlich für moderate Bandtransformatoren im Frequenzbereich von 200 bis 400 MHz
-1, -3, -8 -13, -15, -24 ,& 25 Materialien: Diese Materialien sind geglühte Carbonyleisen, die die höchste Carbonylpermeabilität bereitstellen. Sie eignen sich für Anwendungen mit hohen Q-Werten unter 1 MHz und bieten Transformatoren mit breitester Bandbreite, die einen typischen Bereich von 50 bis 500 MHz abdecken
-10 & -17 Materialien: Diese Materialien sind die Carbonyleisen mit der höchsten Frequenz. Sie bieten hohe Q-Werte bis zu 150 MHz und sind ein beliebtes Material für Kabelfernsehanwendungen. Sie werden moderate Bandtransformatoren produzieren, die 400 bis 700 MHz abdecken.
-0 Material: Dies ist ein nicht magnetisches Material. Es bietet eine solide Wicklungsform zum Wickeln von Luftspulen. Es hat eine ausgezeichnete Temperaturstabilität und liefert hohe Q bis zu den höchsten Frequenzen. Es eignet sich auch für Anwendungen mit moderaten Bandtransformatoren, die einen typischen Bereich von 600 MHz bis 1 GHz abdecken.
General Material Properties
Material Magnetic Characteristics
‐2, ‐4, ‐6 & ‐7 Materials: These are the most popular carbonyl iron mixes. They will provide High Q up to 40 MHz and the most popular for amateur radio and variety of other communication applications. They are also useful for moderate band transformers in the 200 to 400 MHz frequency range
‐1, ‐3, ‐8 -13, -15, -24 & ‐25 Materials: These materials are annealed carbonyl irons providing the highest carbonyl permeability. They are useful for high Q applications below 1 MHz and will provide the broadest band transformers covering a typical range from 50 to 500 MHz.
‐10 & ‐17 Materials: These materials are the highest frequency carbonyl irons. They will provide high Q up to 150 MHz and are a popular material for cable television applications. They will produce moderate band transformers covering 400 to 700 MHz.
‐0 Material: This is a non‐magnetic material. It provides a solid winding form for winding air coils. It has excellent temperature stability and will provide high Q up to the highest frequencies. It is also useful for moderate band transformer applications covering a typical range from 600 MHz to 1 GHz.
-2 & -14 Materialien: Die geringe Permeabilität dieser Materialien führt zu einer niedrigeren AC-Flussdichte als andere Materialien ohne zusätzlichen Lückenverlust. Das -14 Material ist ähnlich -2 Material mit einer höheren Permeabilität.
-8 Material: Dieses Material hat einen geringen Kernverlust und eine gute Linearität unter hohen Vorspannungsbedingungen. Ein gutes Hochfrequenzmaterial, auch das teuerste Eisenpulvermaterial.
-18 Material: Dieses Material hat einen geringen Kernverlust wie das -8 Material mit höherer Permeabilität. Gute DC-Sättigungseigenschaften.
-19 Material: Eine kostengünstige Alternative zum -18 Material mit der gleichen Permeabilität und etwas höheren Kernverlusten.
-26 Material: Ein sehr beliebtes Material, es ist ein kostengünstiges Allzweckmaterial, das in einer Vielzahl von Stromumwandlungs- und Netzfilteranwendungen nützlich ist.
-30 Material: Die gute Linearität, niedrige Kosten und relativ geringe Durchlässigkeit dieses Materials sind eine beliebte Wahl für USV-Anwendungen mit hoher Leistung.
-34, -35 Materialien: Eine kostengünstige Alternative zum -8 Material, bei der der Hochfrequenz-Kernverlust nicht kritisch ist. Sowohl -34 als auch -35 Materialien haben eine gute Linearität mit hoher Vorspannung.
-36 Material: Ein sehr beliebtes Material, es ist ein kostengünstiges Allzweckmaterial, das in einer Vielzahl von Stromumwandlungs- und Netzfilteranwendungen nützlich ist.
-38 Material: Ähnlich dem -26 und 36 Material mit höherer Permeabilität.
-40 Material: Das billigste Eisenpulver Material, Eigenschaften ähnlich wie das -26 und 36 Material mit einer geringeren Durchlässigkeit. Am beliebtesten sind große Größen.
-45 Material: Das Eisenpulvermaterial mit der höchsten Permeabilität verfügbar. Betrachten Sie es als eine hohe Durchlässigkeit Alternative zum -52 Material mit etwas höheren Kernverlusten.
-52 Material: Dieses Material hat geringere Kernverluste bei hoher Frequenz und die gleiche Durchlässigkeit wie die -26 und das Material. Es ist beliebt für Hochfrequenz-Choke-Designs und in einer Vielzahl von Geometrien verfügbar.
General Material Properties
Material Magnetic Characteristics
-60 Material: Die Materialien der Serie 60 sind kostengünstige Magnetpulver-Legierungsmaterialien, die bei Betriebstemperaturen bis 200 ° C keiner thermischen Alterung unterliegen. Das -60 Material hat eine 55 Permeabilität und kann als Ersatz für -18 Material angesehen werden.
-61 Material, -63 Materialien: Beide Materialien haben eine anfängliche Permeabilität von 35. Das Material -63 hat ausgezeichnete Hochfrequenzeigenschaften und kann nach 10 MHz arbeiten. -63 Material kann für Hochtemperatur abwechselnd zu -8 Material in Betracht gezogen werden. Beide Materialien unterliegen keinen thermischen Alterungsproblemen.
-66 Material: Dieses Material bietet geringe Kernverluste und ist gut geeignet von 100 kHz bis 500 kHz. Keine thermischen Alterungsprobleme.
-70 Material: Dies ist eine magnetische Legierung mit Nickel. Das -70 Material hat eine höhere Permeabilität als die Serie 60 mit ausgezeichneten Verlusten bis zu 400 kHz. Dies ist ein relativ teures Material, das zu wettbewerbsfähigen Preisen in kleineren Größen erhältlich ist. Keine thermischen Alterungsprobleme.
-M125 Material: Dies ist ein molypermales Pulvermaterial und hat die höchste Permeabilität und die niedrigsten Verluste unter 200 kHz. Ähnlich wie das -70 Material kostet, wird das -M125 Material zu wettbewerbsfähigen Preisen in kleineren Größen angeboten.
-2 & ‐14 Materials: The low permeability of these materials will result in lower operating AC flux density than other materials with no additional gap‐loss. The ‐14 Material is similar to ‐2 Material with a higher permeability.
‐8 Material: This material has low core loss and good linearity under high bias conditions. A good high frequency material, also the highest cost iron powder material.
‐18 Material: This material has low core loss similar to the ‐8 Material with higher permeability and a lower cost. Good DC saturation characteristics.
‐19 Material: An inexpensive alternate to the ‐18 Material with the same permeability and somewhat higher core losses.
‐26 Material: A very popular material, it is a cost‐effective general purpose material that is useful in a wide variety of power conversion and line filter applications.
‐30 Material: The good linearity, low cost and relatively low permeability of this material make a popular choice for high power UPS applications.
‐34, ‐35 Materials: An inexpensive alternate to the ‐8 Material where high frequency core loss is not critical. Both ‐34 & ‐35 Materials have good linearity with high bias.
‐36 Material: A very popular material, it is a cost‐effective general purpose material that is useful in a wide variety of power conversion and line filter applications.
‐38 Material: Similar to the ‐26 Material with higher permeability.
‐40 Material: The least expensive iron powder material, characteristics similar to the ‐26 and 36 Material with a lower permeability. Most popular is large sizes.
‐45 Material: The highest permeability iron powder material available. Consider as a high perm alternate to the ‐52 Material with slightly higher core losses.
‐52 Material: This material has lower core losses at high frequency and the same permeability as the ‐26 Material. It is popular for high frequency choke designs and available in a wide variety of geometries.
‐60 Material: The 60 Series of materials are cost effective magnetic powder alloy materials that are not subject to thermal aging for operating temperatures up to 200°C. The ‐60 Material has 55 permeability and can be considered as a substitute for ‐18 Material.
‐61 Material, ‐63 Materials: Both materials have initial permeability of 35. The ‐63 Material has excellent high frequency properties and be and can operate past 10MHz. ‐63 Material can be considered for high temperature alternate to ‐8 Material. Both materials are not subject to thermal aging concerns.
‐66 Material: This material offers low core losses and is well suited from 100kHz to 500kHz. No thermal aging concerns.
‐70 Material: This is a magnetic powder alloy including nickel. The ‐70 Material has higher permeability than the 60 Series with excellent losses up to 400kHz. This is a relatively expensive material, most competitively priced in smaller sizes. No thermal aging concerns.
‐M125 Material: This is a molypermally powder material and will have the highest permeability and lowest losses below 200kHz. Similar to the ‐70 Material is cost, the ‐M125 Material will be most competitively priced in smaller sizes.
Mit einer Drahtstärken-Tabelle sollte man dann prüfen, ob die benötigte Windungszahl auf den gewählten Ringkern passt.
Eisenpulverringkerne sind in zahlreichen Größen von 0,05 Inch (1,3 mm) bis mehr als 5 Inch (165,1 mm) Außendurchmesser lieferbar. Es gibt zwei verschiedene Grundmaterialien: die Carbonyl-Eisenkerne und die wasserstoffreduzierten Eisenkerne.
Die CARBONYL-Eisenkerne weisen eine hohe Stabilität über einen weiten Schwankungsbereich von Temperatur und magnetischem Fluß auf. Ihre magnetische Permeabilität reicht von weniger als
µ3 bis µ35
und bietet eine ausgezeichnete Güte im Bereich von
50 kHz bis 300 MHz.
Sie sind speziell für eine Vielzahl von Anwendungen im Bereich der HF-Kreise ausgelegt, wo gute Stabilität und hohe Güte von grundlegender Bedeutung sind.
Die WASSERSTOFF-REDUZIERTEN Eisenkerne weisen Permeabilitäten von
µ 35 bis µ 90
auf und besitzen eine etwas geringere Güte. Sie werden hauptsächlich für EMI-Filter und für NF-Drosseln eingesetzt. In den letzten Jahren haben sie verbreitet Anwendung in Ein- und Ausgangsfiltern für Schaltnetzteile gefunden. Ringkerne im allgemeinen sind die Kernform mit dem höchsten Wirkungsgrad. Sie schirmen sich in hohem Maß selbst ab, da sich die meisten der magnetischen Feldlinien im Inneren des geschlossenen Ringes befinden. Die Feldlinien sind im wesentlichen über die gesamte Länge des magnetischen Pfades einheitlich parallel, so dass Störfelder nur sehr geringen Einfluss auf eine Ringkern-Spule haben werden. Es ist nur selten notwendig, Ringkern-Spulen abzuschirmen oder zu isolieren, um Rückkopplung oder Übersprechen zu verhindern. Ringkern-Spulen haben ganz einfach "kein Bedürfnis, miteinander zu sprechen". Die AL-Werte von Eisenpulver-Ringkernen sind auf den nächsten Seiten zu finden. Mit Hilfe dieser AL-Werte und der unten angegebenen Tabelle kann die benötigte Windungszahl für jede gewünschte Induktivität L berechnet werden.
Grundsätzlich kann man sich merken, dass die Eisenpulver-Ringkerne für schmalbandige Anwendungen sind und Ferrit-Ringkerne für breitbandige Anwendungen benutzt werden.
Pulverkern:
Pulverkerne (Pulververbundwerkstoffe) sind pulvermetallurgisch hergestellte ferromagnetische Kernwerkstoffe. Sie sind eine Alternative zu massiven weichmagnetischen Metall- und Ferritwerkstoffen. Aus Pulverwerkstoffen werden Kerne in unterschiedlichsten Formen für Drosseln sowie Formteile für Elektromotoren und andere elektromagnetische Anwendungen hergestellt.
Grundlagen:
Bei der Herstellung werden ferromagnetische Pulverteilchen zusammen mit einem Isolator (Bindemittel) vermischt. Der am weitesten verbreitete Weg ist das Pressen in eine metallische Form. Der Herstellungsweg bewirkt durch die Isolation der einzelnen Metallpulverteilchen eine deutliche Reduktion der Wirbelströme gegenüber Massivmaterial und damit der Wirbelstromverluste. Die Isolation der Teilchen führt dabei zu einer inneren Scherung der Magnetisierungskurve und zu entsprechend geringeren Permeabilitäten. Hierbei spricht man auch von einem verteilten Luftspalt.
Als alternatives Herstellverfahren gibt es noch die Gusstechnik, welche nur selten Anwendung findet. Hier ist der effektive Füllgrad an magnetischem Material deutlich geringer.
Gegenüber kristallinen, amorphen und nanokristallinen Legierungen sind die erreichbaren Permeabilitäten gering und die Koerzitivfeldstärken relativ hoch. Die mechanische Empfindlichkeit gegen Stöße ist ähnlich wie bei Ferrit.
Pulverkerne werden überall dort eingesetzt, wo es bei Frequenzen deutlich über der Netzfrequenz nicht allzu sehr auf die geringe Masse ankommt und/oder wo hohe magnetische Gleichfelder überlagert sind. Die Kosten hängen stark vom Material ab und liegen oft weit über denjenigen von Ferritkernen, jedoch unterhalb der Kosten von nanokristallinen und amorphen Bandkernen.
Eigenschaften von Pulverkernen:
Um einen allgemeinen Vergleich zu anderen Magnetwerkstoffen zu ermöglichen, hier einige Eigenschaften für die gesamte Werkstofffamilie der Pulververbundwerkstoffe:
Koerzitivfeldstärke: Hc = 0,1 - 1 A/m
Sättigungspolarisation: Js = 0,5 - 1,9 T
Permeabilität (Kleinsignalaussteuerung): μ = 5 - 250
Spez. Elektrischer Widerstand: 1 - 10E6 Ω•cm
Bei den Pulverwerkstoffen unterscheidet man:
Eisenpulverkerne (Reineisen)
MPP-Kerne (von engl. Moly Permalloy Powder; 81% Nickel + 17% Eisen + 2% Molybdän)
„High Flux“ - Pulver-Kerne (50% Nickel + 50% Eisen)
Sendust-Kerne (85% Eisen + 9.5% Silicium + 5.5% Aluminium)
Verschiedene Pulverkerne
Eisenpulverkerne:
Eisenpulver mit sehr hoher Reinheit und kleinster Partikelgrösse (meist Karbonyleisenpulver) wird mit Isolationsmittel und Binder vermischt und bei hohen Drücken in gehärtete Werkzeuge gepresst. Nach einer Härtung des Binders ist der Kern fertig. Es erfolgt kein Sintern, die Partikel sollen keine Kurzschlüsse untereinander erhalten. Ein nachfolgender Entgratungs- und Beschichtungsprozess schließt die Fertigung ab. Man unterscheidet die drei Gruppen:
hohe Permeabilitäten (60-100), Anwendung bis ca. 75 kHz
mittlere Permeabilitäten (20-50) Anwendung von 50 kHz - 2 MHz
niedrige Permeabilitäten (7-20) Anwendung von 2 MHz - 500 MHz
Ein Eisenpulverkern hat ein typ. Dichte von 5 - 7 g/cm3. Der Temperaturkoeffizient der Permeabilität liegt je nach Typ zwischen 100 und 1000 ppm/°C. Standard-Eisenpulverkerne können zwischen -65 °C und + 75 °C eingesetzt werden. Sonderausführungen sollen zeitlich begrenzt bis +200 °C Anwendungstemperatur einsetzbar sein.
MPP-Kerne:
Pulver der Legierung 79-81% Nickel, 17% Eisen, 2-4% Molybdän werden ebenso mit einem hochtemperaturfesten Binder/Isolator beschichtet und in einem Werkzeug in Form gepresst. Nach dem Entgraten wird ein Glühprozess angeschlossen. Ein nachfolgender Entgratungs- und Beschichtungsprozess schließt die Fertigung ab.
Die erreichbaren Permeabilitäten liegen bei 14 - 350. Der am meisten genutzte Permeabilitätsbereich liegt bei 60 - 173. Sättigungswerte von Bs = 0,75 T werden erreicht. Der Temperaturkoeffizient der Permeabilität liegt je nach Typ zwischen 25 und 180 ppm/°C.
High Flux Kerne
Diese Kerne sind ein Abwandlung der MPP-Kerne mit einer anderen Materialzusammensetzung. Pulver der Legierung 50% Nickel und 50% Eisen wird nach dem oben beschriebenen MPP-Prozess verarbeitet. Die erreichten Permeabilitäten liegen bei 14 - 160. Durch den höheren Eisenanteil werden Sättigungswerte von Bs = 1,5 T erreicht.
Sendust-Kerne
Diese in Japan um 1930 entwickelte Legierung aus Silizium, Aluminium und Eisen wird u.a. auch als Pulverwerkstoff verarbeitet. Die Sendust-Zusammensetzung Fe Si 9,6 Al 5,4 erreicht eine sehr geringe Magnetostriktion. Der Fertigungsprozess erfolgt ähnlich wie beim MPP-Kern.
Man erreicht Permeabilitäten von μ = 26-125. Sättigungswerte von Bs = 1,05 T werden erreicht.
Durch die preiswerteren Einsatzmaterialien sind Sendust-Pulverkerne billiger als MPP und High Flux-Kerne. Die Verluste liegen über denen von MPP aber unter denen von High-Flux und Eisenpulverkernen. Die niedrige Magnetostriktion führt zu einen sehr geringen Geräuschentwicklung im Betrieb.
Kernformen:
Folgende Standardformen sind am Markt erhältlich: Ringkerne (häufigste Form, meist isolierstoffumhüllt), E-Kerne, EF-Kerne, EM-Kerne, U-Kerne, Topfkerne, Garnrollenkerne, Stäbe.
Aus diesen Pulverwerkstoffen werden beispielsweise Ringkerne mit einem Außendurchmesser von ca. 4 – 170 mm hergestellt. Durch die notwendigen Presskräfte gibt es unabhängig von der Kernform Volumenbeschränkungen, die bei etwa 350 cm3 liegen.
Anwendungen:
Kerne aus Pulververbundwerkstoffe werden bevorzugt für Anwendungen gewählt, bei denen sich die Permeabilität mit hohen DC-Aussteuerungen nicht verändern darf. Durch die relativ hohen elektrischen Widerstand bieten sie Vorteile bei Leistungsanwendungen mit hohen Frequenzen. Bevorzugt werden u.A. Entstördrosseln, Speicherdrosseln und PFC-Drosseln mit diesen Kernen aufgebaut, weniger geeignet sind sie für Transformatoren und Übertrager-Anwendungen.
Sofern in Ausnahmefällen nicht abweichend angegeben, sind alle Amidon-Produkte RoHS compliant
Alle Kerne sind - RoHS: konform
Alle Ringkerne sind - RoHS Compliant Qualitätsstandart ISO 9001
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