Sự nhiễu điện từ (RFI/EMI) có thể làm giảm đáng kể hiệu suất của các mạch được thiết kế cẩn thận, thường khiến chúng không hoạt động. Thách thức kỹ thuật này không chỉ là một vấn đề kỹ thuật mà còn là một sự lãng phí đáng kể về thời gian và tài nguyên.
Vật liệu ferrite thường được chia thành hai loại chính, mỗi loại được tối ưu hóa cho các dải tần số và đặc tính hiệu suất khác nhau:
Ứng dụng:
Lợi ích về hiệu suất: Ferrite NiZn thể hiện hiệu suất tối ưu trong khoảng từ 2 MHz đến vài trăm MHz, khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên cho hầu hết các ứng dụng balun, unun và chống nhiễu RFI/EMI tần số cao.
Ứng dụng:
| Mix # | Vật liệu | Độ từ thẩm ban đầu | Dải triệt tiêu RFI/EMI | Mạch điều chỉnh | Máy biến áp băng thông rộng |
|---|---|---|---|---|---|
| 31 | MnZn | 1500 | 1-300 MHz | – | 1:1, <300 MHz |
| 43 | NiZn | 800 | 25-300 MHz | <10 MHz | 3-60 MHz |
| 52 | NiZn | 250 | 200-1000 MHz | <20 MHz | 1-60 MHz |
| 61 | NiZn | 125 | 200-1000 MHz | <100 MHz | 1-300 MHz |
| 73 | MnZn | 2500 | <50 MHz | <2 MHz | <10 MHz |
| 75/J | MnZn | 5000 | 150 kHz–10 MHz | <0.75 MHz | 0.1-10 MHz |
Ferrite là vật liệu gốm có các đặc tính điện từ độc đáo. Chúng cứng và giòn, với màu sắc từ xám bạc đến đen. Các đặc tính điện từ của chúng có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện hoạt động bao gồm nhiệt độ, áp suất, cường độ trường, tần số và thời gian.
Có hai loại ferrite cơ bản: ferrite "mềm" không giữ lại từ hóa đáng kể và ferrite "cứng" có đặc tính từ hóa vĩnh viễn. Các vật liệu được thảo luận trong bài viết này đều là ferrite "mềm".
Ferrite có cấu trúc tinh thể lập phương với công thức hóa học MO·Fe 2 O 3 , trong đó MO đại diện cho sự kết hợp của các oxit kim loại hóa trị hai (chẳng hạn như kẽm, niken, mangan và đồng). Việc thay đổi các kết hợp oxit kim loại này tạo ra các vật liệu có các đặc tính phù hợp cho các ứng dụng cụ thể.
Lịch sử của ferrite (oxit từ) có từ nhiều thế kỷ trước Công nguyên với việc phát hiện ra các loại đá từ tính tự nhiên. Các mỏ phong phú nhất được tìm thấy ở vùng Magnesia của Tiểu Á, tạo ra tên gọi magnetite (Fe 3 O 4 ).
Các ứng dụng ban đầu bao gồm đá dẫn đường được các nhà hàng hải sử dụng để xác định phương Bắc từ tính. Sự hiểu biết khoa học đã tiến triển thông qua những đóng góp từ William Gilbert, Hans Christian Ørsted, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Heinrich Hertz và những người khác.
Sự phát triển ferrite hiện đại bắt đầu vào những năm 1930 tại Nhật Bản và Hà Lan, với J.L. Snoek tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Philips đã đạt được ferrite "mềm" khả thi về mặt thương mại đầu tiên vào năm 1945. Ngày nay, ferrite phục vụ ba ứng dụng điện tử chính: xử lý tín hiệu mức thấp, ứng dụng nguồn và triệt tiêu nhiễu điện từ (EMI).
Sự nhiễu điện từ (RFI/EMI) có thể làm giảm đáng kể hiệu suất của các mạch được thiết kế cẩn thận, thường khiến chúng không hoạt động. Thách thức kỹ thuật này không chỉ là một vấn đề kỹ thuật mà còn là một sự lãng phí đáng kể về thời gian và tài nguyên.
Vật liệu ferrite thường được chia thành hai loại chính, mỗi loại được tối ưu hóa cho các dải tần số và đặc tính hiệu suất khác nhau:
Ứng dụng:
Lợi ích về hiệu suất: Ferrite NiZn thể hiện hiệu suất tối ưu trong khoảng từ 2 MHz đến vài trăm MHz, khiến chúng trở thành lựa chọn ưu tiên cho hầu hết các ứng dụng balun, unun và chống nhiễu RFI/EMI tần số cao.
Ứng dụng:
| Mix # | Vật liệu | Độ từ thẩm ban đầu | Dải triệt tiêu RFI/EMI | Mạch điều chỉnh | Máy biến áp băng thông rộng |
|---|---|---|---|---|---|
| 31 | MnZn | 1500 | 1-300 MHz | – | 1:1, <300 MHz |
| 43 | NiZn | 800 | 25-300 MHz | <10 MHz | 3-60 MHz |
| 52 | NiZn | 250 | 200-1000 MHz | <20 MHz | 1-60 MHz |
| 61 | NiZn | 125 | 200-1000 MHz | <100 MHz | 1-300 MHz |
| 73 | MnZn | 2500 | <50 MHz | <2 MHz | <10 MHz |
| 75/J | MnZn | 5000 | 150 kHz–10 MHz | <0.75 MHz | 0.1-10 MHz |
Ferrite là vật liệu gốm có các đặc tính điện từ độc đáo. Chúng cứng và giòn, với màu sắc từ xám bạc đến đen. Các đặc tính điện từ của chúng có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện hoạt động bao gồm nhiệt độ, áp suất, cường độ trường, tần số và thời gian.
Có hai loại ferrite cơ bản: ferrite "mềm" không giữ lại từ hóa đáng kể và ferrite "cứng" có đặc tính từ hóa vĩnh viễn. Các vật liệu được thảo luận trong bài viết này đều là ferrite "mềm".
Ferrite có cấu trúc tinh thể lập phương với công thức hóa học MO·Fe 2 O 3 , trong đó MO đại diện cho sự kết hợp của các oxit kim loại hóa trị hai (chẳng hạn như kẽm, niken, mangan và đồng). Việc thay đổi các kết hợp oxit kim loại này tạo ra các vật liệu có các đặc tính phù hợp cho các ứng dụng cụ thể.
Lịch sử của ferrite (oxit từ) có từ nhiều thế kỷ trước Công nguyên với việc phát hiện ra các loại đá từ tính tự nhiên. Các mỏ phong phú nhất được tìm thấy ở vùng Magnesia của Tiểu Á, tạo ra tên gọi magnetite (Fe 3 O 4 ).
Các ứng dụng ban đầu bao gồm đá dẫn đường được các nhà hàng hải sử dụng để xác định phương Bắc từ tính. Sự hiểu biết khoa học đã tiến triển thông qua những đóng góp từ William Gilbert, Hans Christian Ørsted, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Heinrich Hertz và những người khác.
Sự phát triển ferrite hiện đại bắt đầu vào những năm 1930 tại Nhật Bản và Hà Lan, với J.L. Snoek tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Philips đã đạt được ferrite "mềm" khả thi về mặt thương mại đầu tiên vào năm 1945. Ngày nay, ferrite phục vụ ba ứng dụng điện tử chính: xử lý tín hiệu mức thấp, ứng dụng nguồn và triệt tiêu nhiễu điện từ (EMI).
