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Ferritkerne

Ein Ferritkern ist ein Spulenkörper, der zur Verwendung als Bauteil eines elektromagnetischen Geräts auf spezielle Weise geformt wurde. Ferrit ist ein magnetisches Material aus Eisenoxiden, Nickel, Zink und anderen Bestandteilen wie Mangan. Ferritkerne werden von anderen Ferritkörpern wie Magneten darin unterschieden, dass sie aus weicheren Materialien hergestellt und daher im Gegensatz zu Hartferriten als Weichferrite bezeichnet werden. Weichferrite wie jene, die in Kernen verwendet werden, sind ferrimagnetisch, nicht ferromagnetisch, deren Bestandteile eine völlig andere magnetische Ordnung aufweisen.

Ferritkerne werden in Geräten wie Drosselspulen, Transformatoren, Verbreitern und Antennenkernen in RF-Anwendungen eingesetzt. Sie werden zudem als Transformatoren und Filtergeräte beim Design von Stromversorgungen verwendet. Die geringe Koerzitivkraft des Materials erlaubt Veränderungen der Materialmagnetisierung ohne größere Verlustleistung (sog. Hystereseverluste). Das Material weist einen hohen elektrischen Widerstand gegenüber dem Stromfluss auf und unterdrückt falsche elektrische Ströme, die Verlustleistung und geringere Leistungsfähigkeit verursachen können.

Es ist wichtig, das entsprechende Material für die entsprechende Anwendung einzusetzen. Die Materialien sind spezielle Kombinationen aus Eisenoxiden und anderen Stoffen, die bezüglich des richtigen Frequenzbereichs und der für die Anwendung erforderlichen Eigenschaften optimiert wurden. Die Form der Ferritkerne wurden zudem so konzipiert, dass die Anwendungsleistung optimiert wird. Niedrigfrequente Rundfunkantennen haben stabförmige Kerne, da die physische Kombination aus Spule und Ferrit Funkwellen bündelt. Die Form von Ringkernen eignet sich besser für höherfrequente Anwendungen wie die RF-Filterung. Eine spezielle Form von Ferritkernen sind Perlen, die von einem Draht umwickelt sind oder einen Draht im Inneren haben und üblicherweise zur Rauschunterdrückung in Spannungsversorgungen eingesetzt werden.

Ferrite haben eine Curie-Temperatur, die auch als Curie-Punkt bezeichnet wird. Dies ist ein Punkt, an dem die magnetischen Eigenmomente des Materials ihre Richtung ändern. Die spontane Magnetisierung, eine in typischen Ferrit-Anwendungen verwendete Eigenschaft, verschwindet bei Erreichen des Curie-Punkts. Das Material wird paramagnetisch und daraus resultiert der Effekt, dass das Gerät mit dem Ferritkern im Inneren seine isolierenden Eigenschaften verliert und beginnt, Hitze abzugeben. Dies kann dazu führen, dass die Komponente beschädigt wird oder die Schaltung nicht mehr arbeitet wie vorgesehen, da das Gerät nicht mehr einwandfrei funktioniert.

Verbreiter sind passive Komponenten aus Ferrit mit drei Anschlüssen. Sie funktionieren nach einem besonderen Prinzip, dem Faraday-Effekt, wobei Ströme erzeugt werden, die in eine, jedoch nicht in die andere Richtung fließen. Daher sind sie optimal geeignet, um die Eingangs- von den Ausgangssignalen zu isolieren. Sie werden zudem in RF-Designs verwendet, um Sender und Empfänger in geteilten Antennen-Designs zu isolieren.

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