Powszechnie stosowane cewki magnetyczne pierścieniowe dzielą się na dwa typy: cewki współbieżne i cewki różnicowe. Do typowych materiałów stosowanych do cewek współbieżnych należą: manganowo-cynkowe o wysokiej przewodności, niklowo-cynkowe, amorficzne, nanokrystaliczne itp.
Wysoka przenikalność cieplna stopu manganowo-cynkowego wynosi zazwyczaj poniżej 15 K i jest odpowiednia dla częstotliwości poniżej 300 kHz. Jego główną zaletą jest niski koszt i możliwość zastosowania w większości zasilaczy impulsowych. Wadą jest niska temperatura Curie, słaba stabilność w wysokich temperaturach oraz naprężenia uzwojenia, szczególnie w przypadku materiałów o temperaturze powyżej 10 K, gdzie odchyłka indukcyjności jest stosunkowo duża.
Przenikalność niklowo-cynkowa wynosi zazwyczaj poniżej 2K, co jest odpowiednie dla częstotliwości poniżej 1 MHz. Może być stosowana jako rdzeń magnetyczny o wysokiej przewodności manganowo-cynkowej, wspomagający filtrowanie wysokich częstotliwości.
Materiały amorficzne nadają się na ogół do produktów o częstotliwościach pośrednich, pomiędzy 50–200 kHz, przy wysokiej temperaturze Curie i gęstości strumienia magnetycznego, ale ogólnie rzecz biorąc, są drogie.
Materiały nanokrystaliczne charakteryzują się wysoką przenikalnością magnetyczną, a jako rdzenie magnetyczne z manganu i cynku o wysokiej przewodności, mogą uzupełniać zakres wysokiej czułości, zmniejszać liczbę zwojów uzwojenia drutu emaliowanego oraz obniżać koszty materiałów i robocizny miedzianej. Charakteryzują się również stosunkowo niskimi stratami i dobrą stabilnością w wysokich temperaturach, ale są również drogie, co czyni je odpowiednimi do produktów wysokiej klasy, takich jak motoryzacja, medycyna i fotowoltaika.
Do materiałów powszechnie stosowanych w cewkach indukcyjnych trybu różnicowego zalicza się rdzeń z proszku żelaza, żelazo-krzemowo-aluminiowy, żelazo-krzemowy, żelazo-nikiel, żelazo-nikiel-molibden itp.
Żelazo-krzemowo-aluminiowe jest obecnie najszerzej stosowanym materiałem na pierścienie magnetyczne cewek różnicowych, charakteryzującym się stosunkowo niskimi stratami, dobrą gęstością strumienia magnetycznego nasycenia, niskim kosztem zastosowania na szeroką skalę oraz wysoką uniwersalnością specyfikacji. O ile nie zaznaczono inaczej, żelazo-krzemowo-aluminiowe jest preferowane do indukcji różnicowej.
Rdzeń z proszku żelaza charakteryzuje się niską przenikalnością magnetyczną, a jego główną zaletą jest wyjątkowo niski koszt, ale charakteryzuje się dużymi stratami magnetycznymi i nadaje się jedynie do produktów o bardzo wysokich wymaganiach cenowych. Po dokonaniu wyboru należy zwrócić uwagę na straty magnetyczne i generowanie ciepła.
Główną cechą żelaza krzemowego jest jego wysoka gęstość strumienia magnetycznego nasycenia, co pozwala na jego wykorzystanie jako uzupełnienia żelaza krzemowego i aluminium pod względem przeciwdziałania nasyceniu i redukcji strat, jednak wiąże się to z nieco wyższym kosztem.
W porównaniu ze stopem żelaza i krzemu, stop żelaza i niklu ma mniejsze straty, ale jest droższy i nie jest powszechnie stosowany w konwencjonalnych zasilaczach impulsowych.
Żelazo-nikiel-molibden charakteryzuje się najniższymi stratami, ale jego zdolność do przeciwdziałania nasyceniu zmniejszyła się, a jego koszt jest niezwykle wysoki. Jest on stosowany głównie w produktach o wysokiej niezawodności, takich jak produkty wojskowe, lotnicze i kosmiczne.
Czas publikacji: 10.09.2025
