Ferit atau serbuk besi? Bagaimana cara mengetahui inti terbuat dari apa?

Sering kali ketika saya membutuhkan induktor kecil, saya mencoba menemukan inti yang diperlukan di kotak sampah saya. Bergantung pada apa yang saya coba bangun (RF, power, ...), inti ferit atau inti bubuk besi mungkin menjadi pilihan yang lebih baik.

Untuk kelengkapan, ...

• Ferit lunak yang bersifat magnetis, seperti yang digunakan untuk RF atau aplikasi daya saat ini, adalah partikel yang disinter, sebagian besar, komposisi MnZn atau NiZn. ( Bagian Wikipedia tentang bagaimana mereka dibuat )

• Inti serbuk besi diproduksi dengan menempelkan partikel besi kecil bersama-sama menggunakan resin epoksi atau lem polimer lain. Saya telah melihat mereka secara eksklusif sebagai toroida. Aplikasi utama tampaknya adalah filter input frekuensi listrik dan tahap PFC (step-up) pada frekuensi rendah hingga sedang, tidak begitu banyak pada transformator SMPS. Satu keuntungan besar tampaknya adalah kenyataan bahwa Anda dapat membangun toroid dengan celah udara yang didistribusikan di sepanjang keseluruhan cincin.

Saya menyadari bahwa ada berbagai jenis ferrit dan bubuk besi ( dan mungkin menarik untuk mengujinya juga ), dan perbedaannya penting, tetapi katakanlah saya hanya meretas beberapa rangkaian konsep-bukti dan tidak tidak peduli tentang kerugian yang tepat atau sifat saturasi.

Namun, saya ingin menghindari kesalahan yang sangat buruk seperti menggunakan bubuk besi ketika saya sedang membangun balun antena. Lain waktu, inti bubuk besi mungkin tepat dan inti ferit mungkin ide yang buruk.

Mari kita fokus pada toroida sederhana dengan ukuran yang berbeda, sebagai permulaan, karena inilah inti besi yang paling terlihat.

Apakah ada tes yang mudah dan agak andal yang memberi tahu Anda apakah inti Anda terbuat dari ferit atau bubuk besi?

Seperti menggulung sepuluh atau dua puluh putaran kawat ke inti, dengan hati-hati menerapkan tegangan persegi panjang (siklus tugas rendah, melalui MOSFET daya, menggunakan dioda freewheeling) ke induktor ini dan melihat titik saturasi dalam arus induktor?

Atau menguji induktor dengan sapuan sinus hingga 10s MHz di sirkuit yang sesuai?

Juga, bisakah Anda memberi tahu hanya dengan inspeksi visual? Misalnya, apakah kode warna ini juga digunakan oleh produsen lain?

Anda tidak dapat mengetahuinya dengan inspeksi visual, itu pasti karena beberapa dari mereka dipernis / dicat dan bahkan yang tidak semuanya cenderung kelabu-tua. Apa yang Anda tanyakan benar-benar sulit dipahami karena ada begitu banyak karakteristik yang terlihat sama antara dua ferrites pada satu frekuensi tetapi sangat berbeda pada yang lainnya. Jika Anda masih tertarik, saya akan mencoba dan mengatakan apa yang akan saya lakukan (yang benar-benar akan saya lakukan adalah membuang semua ferret yang tidak bertanda / tidak bertanda di tempat sampah dan membeli lagi).

Saya akan mempertimbangkan belitan (katakanlah) 5 belokan dengan jarak yang sama dan letakkan gelung di sirkuit untuk melihat induktansinya - mungkin osilator colpitts dengan beberapa tutup yang dapat diaktifkan dan dilepas. Mungkin bahkan membuat filter band-pass darinya dan melihat di mana itu beresonansi jika Anda memiliki generator sinyal.

Jenis hasil pertama ini akan memberitahu Anda adalah induktansi dari inti luka. Kemudian menggunakan hubungan kuadrat antara belokan dan induktansi Anda dapat menyimpulkan "permeabilitas efektif" nya. Ini harus memungkinkan Anda untuk mempersempit jenis inti ke berbagai kemungkinan.

Anda harus menghindari "frekuensi uji" secara signifikan di atas 100kHz dan lebih disukai seperti 10kHz - ini adalah untuk mengurangi kapasitansi parasit yang memberi Anda kesalahan.

OK sejauh ini, Anda mungkin telah menentukan perkiraan "permeabilitas efektif" inti TETAPI ada banyak pemasok dengan bahan yang sangat berbeda yang harus Anda baca untuk mencoba dan mengidentifikasi bagian tersebut sehingga saya selanjutnya akan mempertimbangkan untuk melihat bagaimana indctance bervariasi dengan suhu.

Anda tidak perlu menguji dalam rentang yang luas, mungkin hanya 25ºC hingga 50ºC akan memberi Anda kesempatan yang baik untuk mencoba mengungkap ferit. Gunakan ide osilator / filter yang disebutkan sebelumnya dan suhu yang terkontrol - hampir pasti induktansi akan naik dengan suhu meskipun ada persentase kecil yang akan tetap stabil atau turun tetapi ini akan memberi Anda ciri khas lain dari ferit.

Jadi sekarang Anda memiliki permeabilitas yang efektif dan beberapa gagasan seperti apa karakteristik suhunya. Memindai melalui berbagai situs web pemasok dapat mempersempit ferit menjadi mungkin lima atau sepuluh jenis.

Ini akan menjadi proses yang panjang dengan cara ini dan Anda mungkin tidak akan pernah menemukan apa yang ada di kotak sampah Anda. Saya kira jika permeabilitas efektif Anda rendah, itu kemungkinan akan sangat stabil pada suhu (yaitu bagus untuk filter hingga (katakanlah) 1MHz) atau bisa saja kerugiannya sangat rendah hingga lebih dari 50MHz. Tes suhu yang menunjukkan hampir tidak ada perubahan induktansi di 25ºC mungkin memberi tahu Anda bahannya seperti 3D3 Ferroxcube: -

Juga ditampilkan 3C90 untuk perbandingan. 3D3 memiliki kurva induktansi / permeabilitas terhadap suhu yang rata; mungkin mengubah sesuatu seperti 5% dalam perubahan 25ºC sekitar ambient. 3C90 mungkin berubah sekitar 20%. Ini juga memiliki permeabilitas yang jauh lebih tinggi. Saya mengenali dua ferrites ini dari karakteristiknya!

Saya pikir saya sudah meyakinkan diri saya untuk membuang semua ferrites yang tidak dapat dikenali di tempat sampah.

Intinya - jika Anda memiliki sirkuit target, cobalah.

EDIT Juga, inilah pertanyaan / jawaban pada pertukaran tumpukan EE yang mungkin juga berguna atau memancing beberapa ide lain.