Ringkern                       Perle                    Stab               Doppellochkern

     E-Kerne                Klappferrite Rundkabel     Klappferrite      Schalen-Kern

                                                                                 für Flachband

Ferrite

Ferrite sind elektrisch schlecht bzw. nicht leitende ferrimagnetische Keramikwerkstoffe. Sie bestehen überwiegend aus Eisenoxid (Fe₂O₃) sowie weiteren Metalloxiden wie Mangan-, Zink-, Nickel- oder Magnesiumoxid. Aufgrund ihrer hohen elektrischen Resistivität treten selbst bei hohen Frequenzen nur geringe Wirbelstromverluste auf.

Ferrite zeichnen sich durch eine hohe magnetische Permeabilität aus und leiten den magnetischen Fluss im ungesättigten Zustand sehr gut. Dadurch besitzen sie einen geringen magnetischen Widerstand (Reluktanz) und eignen sich hervorragend für den Einsatz in magnetischen Bauteilen.

Es handelt sich um weichmagnetische Sinterwerkstoffe. Zur Herstellung werden Metalloxide und weitere keramische Ausgangsstoffe zu einem feinen Pulver verarbeitet, unter hohem Druck in die gewünschte Form gepresst und anschließend bei hohen Temperaturen gesintert. Ein nachfolgender Glühprozess in einer kontrollierten Atmosphäre optimiert die Materialstruktur und verleiht den Ferriten ihre hervorragenden magnetischen Eigenschaften.

Ferritkerne sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Bauformen erhältlich. Dazu gehören unter anderem Ringkerne (Toroidkerne), E-, EI-, ETD-, RM-, PQ-, U-, I-, Pot- und Schalenkernformen sowie zahlreiche weitere Geometrien. Dadurch können sie optimal an die jeweiligen Anforderungen in Transformatoren, Drosseln, Induktivitäten, Filtern und EMV-Anwendungen angepasst werden.

     Tabelle Ferrite

für Leistungsanwendung

   Tabelle Ferrit für Filter- und HF-Anwendungen

   Tabelle mit Hoher Permeabilität

Pulverkerne aus Nickel-Eisen-Legierungen (MPP-Kerne)

Pulverkerne aus Nickel-Eisen-Legierungen, häufig auch als MPP-Kerne (Molypermalloy Powder) bezeichnet, bestehen aus einem fein gemahlenen Legierungspulver mit typischerweise 79–81 % Nickel, ca. 17–20 % Eisen sowie 2–4 % Molybdän.

Jedes Pulverpartikel wird mit einer temperaturbeständigen Isolationsschicht versehen und anschließend unter hohem Druck in die gewünschte Kernform gepresst. Nach dem Pressvorgang folgen Wärmebehandlung (Glühen), Entgraten sowie eine abschließende Schutzbeschichtung bzw. Isolierung. Durch dieses Herstellungsverfahren entstehen Kerne mit hoher mechanischer Stabilität und hervorragenden magnetischen Eigenschaften.

Magnetische Eigenschaften

MPP-Kerne zeichnen sich insbesondere durch geringe Kernverluste, eine hohe Stabilität der Permeabilität bei Gleichstromvormagnetisierung sowie ein nahezu magnetostriktionsfreies Verhalten aus.

Typische Kennwerte:

• Permeabilitäten (µ): 14 bis 550

• Häufig verwendete Permeabilitäten: 60 bis 173

• Sättigungsflussdichte (Bs): ca. 0,75 Tesla

• Temperaturkoeffizient der Permeabilität: je nach Material 25 bis 180 ppm/°C

• sehr geringe Kernverluste

• hohe Temperaturstabilität

• ausgezeichnete Langzeitstabilität

Kernformen

MPP-Kerne sind in zahlreichen standardisierten Bauformen erhältlich. Zu den gängigsten gehören:

• Ringkerne (Toroidkerne)

• E-Kerne

• EF-Kerne

• EM-Kerne

• U-Kerne

• Topfkerne

• Garnrollenkerne (Bobbin-Kerne)

• Stabkerne

Ringkerne werden je nach Baugröße mit Außendurchmessern von etwa 4 mm bis rund 80 mm gefertigt. Aufgrund der hohen erforderlichen Presskräfte sind der Größe pulvergepresster Kerne fertigungstechnische Grenzen gesetzt.

Vorteile

MPP-Kerne bieten gegenüber vielen anderen Pulverkernmaterialien zahlreiche Vorteile:

• hohe Permeabilitätsstabilität auch bei Gleichstromvormagnetisierung

• geringe Kernverluste über einen großen Frequenzbereich

• niedrige Magnetostriktion und dadurch sehr geräuscharmer Betrieb

• hohe elektrische Resistivität und geringe Wirbelstromverluste

• ausgezeichnete Temperatur- und Alterungsbeständigkeit

• hohe Sättigungsflussdichte

Typische Anwendungen

MPP-Kerne werden bevorzugt in Anwendungen eingesetzt, bei denen sich die Induktivität auch bei hohen Gleichstromanteilen möglichst wenig verändern darf. Aufgrund ihrer geringen Verluste eignen sie sich besonders für moderne Schaltnetzteile und Leistungselektronik.

Typische Einsatzgebiete sind:

• Speicherdrosseln

• PFC-Drosseln (Power Factor Correction)

• Entstördrosseln

• Ausgangsdrosseln in Schaltnetzteilen

• DC-DC-Wandler

• Hochstrom-Induktivitäten

• Leistungsfilter

• EMV-Filter

Für Transformatoren und Signalübertrager werden MPP-Kerne dagegen seltener verwendet, da hierfür häufig Ferritkerne aufgrund ihrer höheren Permeabilität und ihres günstigeren Preis-Leistungs-Verhältnisses besser geeignet sind.