Differenza tra nucleo magnetico dell'induttore e nucleo di ferro

Il nucleo di ferro dell'induttore è un tipo di reattore che utilizza un nucleo di ferro, di piccole dimensioni e che utilizza meno rame.

A causa della non linearità dei materiali ferromagnetici, la loro induttanza rimane sostanzialmente invariata quando la corrente che passa è piccola, ma diminuisce quando la corrente che passa è grande e la corrente e la tensione non sono linearmente correlate. Per ridurre questa non linearità, spesso viene aperto un traferro nel circuito magnetico del nucleo di ferro.

Il nucleo magnetico di un induttore, che solitamente vediamo su una o entrambe le estremità della linea di alimentazione o di segnale di un dispositivo elettronico, è un'induttanza di modo comune. L'induttanza di modo comune può formare una grande impedenza contro la corrente di interferenza di modo comune senza influenzare il segnale di modo differenziale (il segnale di lavoro è un segnale di modo differenziale), quindi è semplice da usare senza considerare i problemi di distorsione del segnale. Inoltre, l'induttanza di modo comune non necessita di messa a terra e può essere aggiunta direttamente al cavo. Il numero di spire dell'anello magnetico viene scelto facendo passare il cavo attraverso un anello magnetico in ferrite per formare un'induttanza di modo comune. A seconda delle necessità è possibile avvolgere il cavo anche più giri sopra l'anello magnetico. Maggiore è il numero di giri, migliore è l'effetto di soppressione delle interferenze con le frequenze più basse, mentre più debole è l'effetto di soppressione del rumore con le frequenze più alte. Nella pratica ingegneristica, il numero di giri dell'anello magnetico dovrebbe essere regolato in base alle caratteristiche di frequenza della corrente di interferenza. Di solito, quando la banda di frequenza del segnale di interferenza è ampia, è possibile posizionare sul cavo due anelli magnetici, ciascuno con un numero diverso di spire, che possono sopprimere contemporaneamente le interferenze ad alta frequenza e le interferenze a bassa frequenza.

Dal meccanismo d'azione dell'induttanza di modo comune, maggiore è la sua impedenza, più evidente è il suo effetto di soppressione delle interferenze. L'impedenza della bobina d'induttanza di modo comune proviene dal modo comune elettrico Lcm=jwLcm. Non è difficile vedere dalla formula che per una certa frequenza di rumore, maggiore è l'induttanza dell'anello magnetico, meglio è. Ma in realtà non è così, poiché sull'anello magnetico vero e proprio si trovano condensatori parassiti che esistono in parallelo con l'induttanza. Quando si incontrano segnali di interferenza ad alta frequenza, la reattanza capacitiva del condensatore è piccola, il che accorcia l'induttanza dell'anello magnetico e rende inefficace l'induttanza di modo comune. A seconda delle caratteristiche di frequenza del segnale di interferenza, è possibile selezionare la ferrite al nichel-zinco o la ferrite allo zinco-manganese, dove la prima ha caratteristiche ad alta frequenza migliori rispetto alla seconda. La permeabilità magnetica della ferrite di zinco e manganese varia da migliaia a decine di migliaia, mentre la ferrite di zinco e nichel varia da centinaia a migliaia. Maggiore è la permeabilità magnetica della ferrite, maggiore è la sua impedenza alle basse frequenze e minore è la sua impedenza alle alte frequenze. Pertanto, quando si sopprimono le interferenze ad alta frequenza, è necessario selezionare la ferrite al nichel-zinco; Al contrario, viene utilizzata la ferrite di zinco e manganese. In alternativa, sullo stesso fascio di cavi è possibile rivestire sia la ferrite di zinco-manganese che quella di ferrite di nichel-zinco, in modo da sopprimere le interferenze in una banda di frequenza più ampia. Maggiore è la differenza tra i diametri interno ed esterno dell'anello magnetico, maggiore è l'altezza longitudinale e maggiore la sua impedenza. Tuttavia, il diametro interno dell'anello magnetico deve essere avvolto strettamente attorno al cavo per evitare perdite magnetiche. La posizione di installazione dell'anello magnetico dovrebbe essere il più vicino possibile alla fonte di interferenza, cioè dovrebbe essere vicino all'ingresso e all'uscita del cavo.