Mitä ovat ferriitit?

Ferriitit ovat yhdisteiden luokka, joka koostuu hapettuneesta raudasta ja muista metalleista hauraassa keraamisessa tilassa. Ne ovat monikiteisiä, mikä tarkoittaa, että ne koostuvat suuresta määrästä pieniä kiteitä ja niillä on voimakkaita magneettisia ominaisuuksia. Ferriittien yleinen käyttö on sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) ja radiotaajuisten (RF) häiriöiden vaimentaminen sähköpiireissä, joissa niitä kutsutaan usein magneettieristeiksi.

Ferriittien koostumukselle on kaksi yleistä luokkaa. Pehmeät ferriittiyhdisteet ovat raudan ja kevyiden metallien, kuten nikkelin, alumiinin tai mangaanin, seosta, jossa niitä käytetään sähkömuuntajissa ja muissa laitteissa, jotka edellyttävät magneettikentän kääntämistä helposti. Kovat ferriittiyhdisteet koostuvat raudasta ja kovemmista metalleista, kuten koboltista, bariumista ja strontiumista. Bariumferriittiyhdisteitä käytetään magneettieristeinä ja joissa tarvitaan magneetteja kuluttajasovelluksissa, kuten magneettiset oven salvat.

Ferriittimateriaalin käyttö on laajaa, koska ne ovat helppoja ja edullisia valmistaa. Niiden tärkein vetovoima on, että ne osoittavat suuria magneettivuon tiheyksiä verrattuna niihin kohdistettuihin pieniin magnetointivoimiin. Niiden usein käyttö johtaa erilaisiin kauppanimiin eri sovelluksiin, ja EMI-vaimennusferriittejä kutsutaan usein maagisiksi helmiksi, koska niillä voi olla kiinteä ulkonäkö, kun ne on kiinnitetty sähköjohtoihin.

RF- ja ympäristösignaalien vaimennuksessa ferriitit ovat tehokkaimpia yli 100 megahertsin kaistanleveystasoilla, joissa ne korvaavat irrotuskondensaattoreita, joilla alkaa esiintyä piiriresonanssi -ongelmia yli 75 megahertsin melun suodatuksessa. Ne voidaan suunnitella estämään myös matalia taajuuksia alle 10 megahertsin. Tämä tekee ferriiteistä hyödyllisiä sekä vaihtovirran (AC) että tasavirran (DC) kohinasuodattimina.

Ferriittiytimet on suunniteltu niin paksuiksi ja pitiksi kuin on käytännöllistä johdotukselle tai laitteelle, johon ne on rakennettu. Tämä edellyttää, että kun niitä käytetään sähkökaapelissa, ne on koteloitu muovi- tai kutisteputkiin, mikä estää niiden hajoamisen stressin vuoksi niiden hauraan keraamisen luonteen vuoksi. Myös ferriitit, joita käytetään EMI: n tukahduttamiseen, ovat yleensä kovatyyppisiä, mikä tekee niistä alttiimpia rikkoutumiselle kuin pehmeät kollegansa. Ferriittisydäntä käytetään usein suojaamaan 100 Base-T-kaapelointia, joita käytetään tietokoneverkoissa ja jotka voivat altistua huomattavalle iskuille asennuksen ja huollon aikana. Pienet vahingot ferriittisuojuksessa eivät kuitenkaan heikennä sen kykyä suodattaa melua.