Сердечники Amidon и Micrometals из распылённого железа

Магнитные свойства различных марок смесей из распылённого железа и цветовая
кодировка кольцевых сердечников. Онлайн калькулятор для расчёта индуктивности
и количества витков.

На данной странице мы оставим без внимания сердечники из молибден-пермаллоя, альсифера, многочисленные ферритовые изделия, а сосредоточим своё внимание на магнитопроводах, которые известны в широких кругах как "амидоновские" кольца из распылённого железа.

По большому счёту, известный калифорнийский производитель ферритов и металлопорошковых сердечников – компания Amidon Associates Inc. не является таким уж прямым производителем перечисленной продукции, а скорее выступает в качестве дистрибьютора, осуществляющего поставки изделий сторонних производителей.

Причём, это могут быть сердечники не только известных американских компаний, крупнейшими из которых являются: Micrometals, Fair-Rite, Ferrishield, Ferronics, но и ферритовые кольца и кольца из карбонильного железа, выпущенные в артелях наших китайских братьев.

Сердечники на основе распылённого железа (Iron powder cores) изготавливаются методом прессования под высоким давлением смеси из мелкодисперсных частиц железа с диэлектрическим наполнителем. Распределённый зазор, образующийся за счёт возникающей изоляции частиц железа друг от друга, обеспечивает высокую индукцию насыщения полученного порошкового материала.
Ещё одним полезным качеством распылённого железа является возможность работы в достаточно жёстких условиях эксплуатации. Оно имеет достаточно высокую температурную стабильность и выдерживает значительные механические нагрузки без заметных изменений свойств.
Данные свойства металлопорошковых сердечников наилучшим образом подходят для использования в различных типах преобразователей напряжения, силовых дросселей и сетевых фильтров. Однако в радиочастотных цепях с высокими уровнями мощности и в высокодобротных резонансных схемах сердечники из распылённого железа также находят своё достойное место.

Рассмотрим полную гамму цветовой маркировки, а также магнитные свойства различных марок распылённого железа и особенности их использования в сглаживающих дросселях, сетевых фильтрах и резонансных цепях.

Номер смеси	Начальная  проницаемость	Температурная  стабильность  (ppm/С)	Цветовая маркировка
-0	1	—	Коричневый
-1	20	280	Синий/голубой
-2	10	95	Красный/прозрачный лак
-3	35	370	Серый/голубой
-6	8,5	35	Жёлтый/прозрачный лак
-7	9	30	Белый/голубой
-8	35	255	Жёлтый/красный
-10	6	150	Чёрный/голубой
-12	4	150	Зелёный/белый
-14	14	150	Чёрный/красный
-15	25	190	Красный/белый
-17	4	120	Голубой/жёлтый
-18	55	385	Зелёный/красный
-19	55	650	Красный/салатовый
-26	75	825	Жёлтый/белый
-28	22	415	Небесно голубой
-30	22	510	Салатовый/серый
-33	33	635	Серый
-34	33	565	Серый/голубой
-35	33	665	Жёлтый/серый
-38	85	955	Серый/чёрный
-40	60	950	Салатовый/жёлтый
-45	100	1043	Чёрный
-52	75	650	Салатовый/голубой

Производитель приводит следующие типичные области применения различных марок распылённого железа:



От себя добавлю:

— В качестве сглаживающих дросселей импульсных источников и стабилизаторов напряжения и тока можно использовать смеси, предназначенные для эксплуатации при значительных постоянных токах подмагничивания (в первую очередь смеси: –8, –14, –18, –19, –30, –34,–35, –52).

— В выходных фильтрах усилителей D-класса наилучшим образом работают кольца из –2 смеси.

— Для работы в высокочастотных резонансных цепях следует исходить из рабочей частоты, а также возможности достижения в ней максимальной добротности моточного изделия:




Маркировка кольцевых сердечников из распылённого железа фирмы Amidon, Micrometals (и некоторых других производителей) состоит из буквы Т, далее через дефис следуют две или три цифры – внешний диаметр кольца в сотых долях дюйма. Вслед за диаметром кольца через дефис добавляют марку материала (одну или две цифры), из которого изготовлено кольцо.
Например: T-50-41 кольцо с внешним внешний диаметром около 0,5 дюйма (1,3 см), изготовленное из материала марки 41.

Сведём типоразмеры кольцевых сердечников, переведённые в миллиметры, в таблицу.

Магнитопровод	Внешний диаметр, мм	Внутренний диаметр, мм	Высота, мм
Т-12	3,2	1,6	1,3
Т-16	4,1	2	1,5
Т-20	5,1	2,2	1,8
Т-25	6,3	3	2,4
Т-30	7,8	3,8	3,3
Т-37	9,5	5,2	3,3
Т-44	11	5,8	4
Т-50	13	7,6	4,8
Т-68	18	9,4	4,8
Т-80	20	13	6,4
Т-94	24	14	7,9
Т-106	27	14	11
Т-130	33	20	11
Т-157	40	24	14
Т-184	47	24	18
Т-200	51	32	14
Т-200А	51	32	25
Т-225	57	36	14
Т-225А	57	36	25
Т-300	76	49	14
Т-300А	76	49	25
Т-400	100	57	17
Т-400А	100	57	25
Т-500	130	78	20

Индуктивность катушек L, намотанных на кольцах из распылённого железа, наиболее точно можно рассчитать, используя справочную характеристику A_L (мкГн/100_витков), а также простую зависимость индуктивности от числа витков: L [мкГн] = A_L x (N/100)².
Для получения информации по наиболее полному перечню металлопорошковых сердечников необходимо воспользоваться справочными данными как на изделия фирмы Amidon, так и компании Micrometals. На основании выуживания этих данных выполнен калькулятор по онлайн расчёту катушек.

Расчёт катушек на кольцах Amidon и Micrometals из порошкового железа:

Номер смеси	– 0   – 1   – 2   – 3   – 6   – 7   – 8   – 10   – 12   – 14   – 15   – 17   – 18   – 19   – 26   – 28   – 30   – 33   – 34   – 35   – 38   – 40   – 45   – 52
Типоразмер кольца	Т-16   Т-20   Т-25   Т-30   Т-37   Т-44   Т-50   Т-68   Т-80   Т-94   Т-106   Т-130   Т-157   Т-184   Т-200   Т-225   Т-300
Требуемая индуктивность L		мкГн мГн
Параметр AL (мкГн/100 витков)
Количество витков

А теперь – всё то же самое, но с другими вводными.

Номер смеси	– 0   – 1   – 2   – 3   – 6   – 7   – 8   – 10   – 12   – 14   – 15   – 17   – 18   – 19   – 26   – 28   – 30   – 33   – 34   – 35   – 38   – 40   – 45   – 52
Типоразмер кольца	Т-16   Т-20   Т-25   Т-30   Т-37   Т-44   Т-50   Т-68   Т-80   Т-94   Т-106   Т-130   Т-157   Т-184   Т-200   Т-225   Т-300
Количество витков
Параметр AL (мкГн/100 витков)
Индуктивность (мкГн)