Порошковых материалы на основе железа появились в начале 20 века как результат исследовательских работ, связанных с необходимостью передачи телефонного сигнала на максимальные расстояния с наименьшими ослаблениями для пупинизации телефонных кабелей. Еще в начале 1902 году ведущий инженер фирмы Siemens & Halske, Фредирик Долезалек получил патент на катушки индуктивности. изготавливаемые из мелкодисперсного железного порошка в смеси с изолирующей частицы смесью. Промышленное производство колец из распыленного железа впервые было начато компанией Western Electric в 1916 году. Уже к 1921 году на заводе этой компании в Иллинойсе еженедельно выпускалось до 25 000 фунтов порошкового железа. К началу 21 века сердечники из распыленного железа получили широкое применение в различных электронных устройствах.
Сердечники на основе распыленного железа (Iron powder cores) изготавливаются методом прессования под высоким давлением смеси из мелкодисперсных частиц железа с диэлектрическим наполнителем. Распределенный зазор, образующийся за счет возникающей изоляции частиц наполнителем железа друг от друга, обеспечивает высокую индукцию насыщения полученного порошкового материала.
Сердечники из порошкового железа (Iron powder cores) характеризуются наиболее низкой стоимостью по сравнению с другими типами порошковых материалов. Наиболее высокие среди классов других порошковых материалов потери могут быть скомпенсированы за счет применения типоразмеров больших размеров. Во многих применениях, где размер моточного изделия и высокая температура его нагрева не является принципиальной, а также существена экономия в стоимости готового моточного изделия, предпочтение может быть отдано именно использованию дешевых сердечников на основе распыленного железа.
Iron powder cores выпускаются с начальной проницаемостью до 100 и имеют высокую индукцию насыщения от 1,0 до 1,5 Тл (в зависимости от марки смеси). В импульсных источниках питания обычно применяются материалы из смеси 26 (μi = 75), смеси 52 (μi = 75) и смеси 18 (μi = 75).
Сердечники на основе распыленного железа могут успешно применяться в качестве магнитопроводов:
- низкочастотных выходных дросселей постоянного тока
- дросселей корректоров мощности
- резонансных индуктивностей
- входных фильтрах шумов
- накопительных дросселях
- дросселях светорегуляторов
Конфигурации
Выпускаются различные виды конфигураций сердечников из распыленно железа. В связи с наименьшей индуктивностью рассевания и отсутствия необходимости применять дополнительные меры защиты от возникающих наводок, в подавляющем большинстве случаев применяют кольцевые сердечники из распыленного железа. В случае, если требования к возникающим электромагнитным наводкам и электромагнитной совместимости не критичны, для удешевления стоимости готового моточного изделия применяются более сложные конфигурации сердечников, например гантели и стержни из распыленного железа.
- Кольцевые порошковые сердечники на основе распыленного железа.
- Порошковые сердечники конфигурации гантель на основе распыленного железа.
- Стержневые порошковые сердечники на основе распыленного железа.