Компания Ferroxcube осуществляет выпуск широкой номенклатуры материалов на основе MnZn и NiZn. Ниже на блок-схеме 1 представлены области применения марок ферритов и их основные характеристики.

В обозначении ферритов Ferroxcube первая цифра соответствует марганец-цинковому (3) или никель-цинковому (4) материалу. Последующие буква и цифры характеризуют особенность применения и конкретную марку сердечника.

Силовые ферритовые материалы Ferroxcube для низкочастотного диапазона

На рисунке ниже представлена эволюция силовых материалов Ferroxcube для низкочастотного диапазона (<300кГц).

Ферритовый материал 3C96 является актуальным техническим решением для применений, где требуется преобразование мощности, в частности, в трансформаторах и катушках индуктивности , работающих на частоте ниже 400 кГц. Низкие потери марки 3C96 позволяют его использовать в областях, где важна высокая эффективность. Также в линейку материалов, с низким уровнем потерь, применяемых в системах преобразования мощности входят хорошо зарекомендовавшие себя марки материалов 3С90 и 3С94. Оптимальная рабочая температура составляет 100°C.

Новая марка Ferroxcube 3С98 в ряду силовых ферритовых материалов, предназначенных для преобразования мощности в среднем частотном диапазоне, характеризуется улучшенными ключевыми параметрами: крайне низкие потери (250 мВт/см³) при 100 кГц и 200 мТл) и высокой индукции насыщения (530 мТл). Минимальные значения потерь для 3C98 фиксируются при 100°C. При этом кривая зависимости Pv от температуры имеет сглаженный контур, что позволяет достичь хороших эксплуатационных характеристик даже при комнатной температуре.

Для материала марки 3С95 величина потерь варьируется незначительно в диапазоне температур от комнатной до 100°C. Основные области применения марки 3С95: автомобильная электроника, мобильные устройства и пр.

Поскольку традиционно считается, что силовой ферритовый материал можно использовать при 100°C в промышленном оборудовании, одной из актуальных задач является разработка материалов для эксплуатации в других температурных режимах. Не так давно компания Ferroxcube расширила линейку материалов с минимальными потерями в широком интервале Т (°C), представив новую марку 3C97. Ферритовый материал характеризуется не только высокой удельной мощностью, но и в отличие от 3C95, обладает улучшенной стабильностью при более высоких температурах (от 60 до 140 °C). Зависимость потерь от температур близка к линейной. Материал отличается высокой эффективностью при эксплуатации в жестких условиях окружающей среды. Основные области применения: наружные солнечные инверторы, системы зарядки электромобилей, DC / DC-преобразователи для электрических и гибридных автомобилей, автомобильной электроники, а также для других применений в   неблагоприятные условиях среды.

Силовые ферритовые материалы Ferroxcube для высокочастотного диапазона

На рисунке 4 рассмотрена линейка силовых материалов Ferroxcube, предназначенных для работы в высокочастотном диапазоне.

В устройствах преобразования мощности повышение эффективности и возможность использования электронных компонентов с меньшими размерами может быть достигнута при увеличении частоты переключения. Обеспечение таких рабочих условий требует определенных характеристик от используемых трансформаторов и катушек индуктивности, чтобы минимизировать потери в силовом материале. В частности, к таким параметрам относятся: широкий рабочий диапазон частот, высокое удельное сопротивление для предотвращения появления вихревых токов и плоская амплитудно-частотная характеристика в широком температурном диапазоне для надежной эксплуатации во внешней среде. Температурная стабильность также является ключевым параметром для достижения высокой эффективности.

Материал Ferroxcube 3F36 был разработан для эксплуатации при плоской амплитудно-частотной характеристике в широком температурном диапазоне и оптимальной рабочей частоте от 250 кГц до 1 Мгц, поддерживая при этом величину магнитной индукции 420 мТл (при 100°С, 1200 А/м). Основное назначение: автомобильные DC/DC преобразователи постоянного тока в гибридных и электрических транспортных средствах, фотоэлектрические микроинверторы, DC/DC-преобразователи в телекоммуникационном и вычислительном оборудовании или светодиодные драйверы высокой мощности для освещения общественных мест.

Материал 3F36 выпускается в следующих конфигурациях: EFD, EQ, EP, P, E (планар.), ER (планар.), PQ, RM.

В таблице 1 рассмотрено сопоставление основных характеристик силовых материалов группы 3F*. На рисунках 5 и 6 представлены сравнительные зависимости потерь от температуры для силовых марок группы 3F* на примере конфигураций T25/15/10 и E64/15/20, полученные при 10 мТл и 3МГц.

В системах преобразования энергии на частоте от 300 кГц до 3 МГц рекомендуется использовать марки ферритов 3F4, 3F36, 3F46. При этом, материал 3F4 подходит для рабочего диапазона частот от 1-3 МГц является оптимальным решением для сердечников большого и среднего размера. В частности, стандартный размерный ряд конфигураций на основе 3F4 соответствует: E (планар.) выпускается с типоразмером от E32 и больше, ER (планар.) - от ER32 и больше, PQ - от PQ40 и больше, RM10-RM14, EQ (планар.) - от EQ30 и больше.

Материалы Ferroxcube для защиты от электромагнитых помех (EMI)

На рисунке 7 и в таблице 2 представлены направления развития материалов, предназначенных для защиты от электромагнитных помех. Материалы этой линейки характеризуются наилучшей стабильностью частоты. Параметры μ^' и μ^''вносят вклад в повышение величины импеданса (Рисунок 8, 9).

Материал 3E10 Ferroxcube на основе MnZn обладает высокой проницаемостью, оптимизирован для применения в широкополосных трансформаторах, а также в помехоподавляющих фильтрах. В конечном продукте достигается максимальный жесткий допуск (всего 20%), поэтому операции намотки и заливки оказывают меньшее влияние на проницаемость, что говорит о более качественном контроле конечных характеристик изделия в конкретном применении. Марка 3E10 является оптимальным решением, когда крайне важны надежный производственный процесс и максимальная стабильность частоты. Исследования материалов Ferroxcube привели к улучшению стабильности проницаемости наряду с частотными характеристиками, что, в свою очередь, позволяет достичь уменьшенные магнитные потери и более высокий импеданс в синфазном режиме в широком диапазоне частот. Материал подходит для работы при частоте от 10 до 3000 кГц. Выпускается в конфигурациях сердечников TX10-TX80. На рисунках 10 и 11 приведены зависимости комплексной проницаемости и импеданса от частоты для материала 3E10.

Материал марки 3E27 характеризуется средней величиной проницаемости, сравнительно низкими потерями и высоким значением температуры Кюри и рекомендован для применения в широкополосных трансформаторах, а также в помехоподавляющих фильтрах. В таблице 3 рассмотрены основные характеристики марки 3E27.

Материал Ferroxcube 3E65 характеризуется средней величиной проницаемости и подходит для применения в тех областях, где требуется устранение помех. Стабильность частотных характеристик позволяет разработчикам снизить уровень шумов в диапазоне от 10 кГц до 10 Мгц. Высокая температура Кюри позволяет применять материал в высокотемпературных приложениях (автомобильная отрасль, промышленность и возобновляемые источники энергии). Индукция насыщения также характеризуется более высокими значениями по сравнению с другими традиционно используемыми марками ферритов средне-частотного диапазона. При этом улучшается способность подавления электромагнитных помех при воздействии пусковых или некомпенсированных токов. В таблице 4 приведены основные характеристики материала 3E65.

Защита от помех в высокочастотном диапазоне

Материал 3S4 подходит для работы в диапазоне частот от 10 до 300 МГц и характеризуется высоким значением импеданса. Доступен для заказа в конфигурациях: CST, CSU, CSF. Характеристики материала представлены в таблице 5.

Феррит марки 4А11 является NiZn материалом. Подходит для работы в диапазоне высоких частот (от 30 МГц до 300 МГц) и характеризуется со средним значением проциаемости. Сердечники на основе 4А11 выпускаются в форме колец, помехоподавляющих трубок. Улучшенные характеристики материала фиксируются на частоте 100 МГц. На рисунках 15 и 16 представлены зависимости для материала 4А11 импеданса от частоты и начальной проницаемости от температуры.

На рисунке 17 представлены конфигурации сердечников Ferroxcube, применяемые для устранения помех.