تداخل الکترومغناطیسی (RFI/EMI) می تواند عملکرد مدارهای با طراحی دقیق را به طور قابل توجهی کاهش دهد و اغلب آنها را غیرفعال کند. این چالش فنی نه تنها یک مشکل مهندسی است، بلکه اتلاف قابل توجهی از زمان و منابع نیز می باشد.
مواد فریت معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می شوند که هر کدام برای محدوده های فرکانسی و ویژگی های عملکردی مختلف بهینه شده اند:
برنامه های کاربردی:
مزایای عملکرد: فریت های NiZn عملکرد بهینه را بین 2 مگاهرتز و چند صد مگاهرتز نشان می دهند و آنها را به انتخاب ارجح برای اکثر بالون ها، آنون ها و کاربردهای سرکوب RFI/EMI با فرکانس بالا تبدیل می کند.
برنامه های کاربردی:
| ترکیب # | مواد | نفوذپذیری اولیه | محدوده سرکوب RFI/EMI | مدارهای تنظیم شده | ترانسفورماتورهای پهنای باند |
|---|---|---|---|---|---|
| 31 | MnZn | 1500 | 1-300 مگاهرتز | – | 1:1, <300 مگاهرتز |
| 43 | NiZn | 800 | 25-300 مگاهرتز | <10 مگاهرتز | 3-60 مگاهرتز |
| 52 | NiZn | 250 | 200-1000 مگاهرتز | <20 مگاهرتز | 1-60 مگاهرتز |
| 61 | NiZn | 125 | 200-1000 مگاهرتز | <100 مگاهرتز | 1-300 مگاهرتز |
| 73 | MnZn | 2500 | <50 مگاهرتز | <2 مگاهرتز | <10 مگاهرتز |
| 75/J | MnZn | 5000 | 150 کیلوهرتز–10 مگاهرتز | <0.75 مگاهرتز | 0.1-10 مگاهرتز |
فریت ها مواد سرامیکی با خواص الکترومغناطیسی منحصر به فرد هستند. آنها سفت و شکننده هستند و رنگ آنها از خاکستری نقره ای تا سیاه متغیر است. ویژگی های الکترومغناطیسی آنها می تواند تحت تأثیر شرایط عملیاتی از جمله دما، فشار، قدرت میدان، فرکانس و زمان قرار گیرد.
دو نوع اساسی از فریت ها وجود دارد: فریت های "نرم" که مغناطش قابل توجهی را حفظ نمی کنند و فریت های "سخت" با ویژگی های مغناطش دائمی. مواد مورد بحث در این مقاله همگی فریت های "نرم" هستند.
فریت ها دارای ساختار کریستالی مکعبی با فرمول شیمیایی MO·Fe 2 O 3 ، که در آن MO نشان دهنده ترکیبی از اکسیدهای فلزی دو ظرفیتی (مانند روی، نیکل، منگنز و مس) است. تغییر این ترکیبات اکسید فلزی، موادی با خواص متناسب با کاربردهای خاص ایجاد می کند.
تاریخچه فریت ها (اکسیدهای مغناطیسی) به قرن ها قبل از میلاد با کشف سنگ های مغناطیسی طبیعی برمی گردد. فراوان ترین ذخایر در منطقه ماگنزیای آسیای صغیر یافت شد که نام مگنتیت (Fe 3 O 4 ) را به وجود آورد.
کاربردهای اولیه شامل سنگ های راهنما بود که توسط ناوبری ها برای یافتن شمال مغناطیسی استفاده می شد. درک علمی از طریق مشارکت ویلیام گیلبرت، هانس کریستین اورستد، مایکل فارادی، جیمز کلرک ماکسول، هاینریش هرتز و دیگران پیشرفت کرد.
توسعه فریت مدرن در دهه 1930 در ژاپن و هلند آغاز شد، با J.L. Snoek در آزمایشگاه های تحقیقاتی فیلیپس که اولین فریت های "نرم" تجاری را در سال 1945 به دست آورد. امروزه، فریت ها سه کاربرد الکترونیکی اصلی را ارائه می دهند: پردازش سیگنال سطح پایین، کاربردهای قدرت و سرکوب تداخل الکترومغناطیسی (EMI).
تداخل الکترومغناطیسی (RFI/EMI) می تواند عملکرد مدارهای با طراحی دقیق را به طور قابل توجهی کاهش دهد و اغلب آنها را غیرفعال کند. این چالش فنی نه تنها یک مشکل مهندسی است، بلکه اتلاف قابل توجهی از زمان و منابع نیز می باشد.
مواد فریت معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می شوند که هر کدام برای محدوده های فرکانسی و ویژگی های عملکردی مختلف بهینه شده اند:
برنامه های کاربردی:
مزایای عملکرد: فریت های NiZn عملکرد بهینه را بین 2 مگاهرتز و چند صد مگاهرتز نشان می دهند و آنها را به انتخاب ارجح برای اکثر بالون ها، آنون ها و کاربردهای سرکوب RFI/EMI با فرکانس بالا تبدیل می کند.
برنامه های کاربردی:
| ترکیب # | مواد | نفوذپذیری اولیه | محدوده سرکوب RFI/EMI | مدارهای تنظیم شده | ترانسفورماتورهای پهنای باند |
|---|---|---|---|---|---|
| 31 | MnZn | 1500 | 1-300 مگاهرتز | – | 1:1, <300 مگاهرتز |
| 43 | NiZn | 800 | 25-300 مگاهرتز | <10 مگاهرتز | 3-60 مگاهرتز |
| 52 | NiZn | 250 | 200-1000 مگاهرتز | <20 مگاهرتز | 1-60 مگاهرتز |
| 61 | NiZn | 125 | 200-1000 مگاهرتز | <100 مگاهرتز | 1-300 مگاهرتز |
| 73 | MnZn | 2500 | <50 مگاهرتز | <2 مگاهرتز | <10 مگاهرتز |
| 75/J | MnZn | 5000 | 150 کیلوهرتز–10 مگاهرتز | <0.75 مگاهرتز | 0.1-10 مگاهرتز |
فریت ها مواد سرامیکی با خواص الکترومغناطیسی منحصر به فرد هستند. آنها سفت و شکننده هستند و رنگ آنها از خاکستری نقره ای تا سیاه متغیر است. ویژگی های الکترومغناطیسی آنها می تواند تحت تأثیر شرایط عملیاتی از جمله دما، فشار، قدرت میدان، فرکانس و زمان قرار گیرد.
دو نوع اساسی از فریت ها وجود دارد: فریت های "نرم" که مغناطش قابل توجهی را حفظ نمی کنند و فریت های "سخت" با ویژگی های مغناطش دائمی. مواد مورد بحث در این مقاله همگی فریت های "نرم" هستند.
فریت ها دارای ساختار کریستالی مکعبی با فرمول شیمیایی MO·Fe 2 O 3 ، که در آن MO نشان دهنده ترکیبی از اکسیدهای فلزی دو ظرفیتی (مانند روی، نیکل، منگنز و مس) است. تغییر این ترکیبات اکسید فلزی، موادی با خواص متناسب با کاربردهای خاص ایجاد می کند.
تاریخچه فریت ها (اکسیدهای مغناطیسی) به قرن ها قبل از میلاد با کشف سنگ های مغناطیسی طبیعی برمی گردد. فراوان ترین ذخایر در منطقه ماگنزیای آسیای صغیر یافت شد که نام مگنتیت (Fe 3 O 4 ) را به وجود آورد.
کاربردهای اولیه شامل سنگ های راهنما بود که توسط ناوبری ها برای یافتن شمال مغناطیسی استفاده می شد. درک علمی از طریق مشارکت ویلیام گیلبرت، هانس کریستین اورستد، مایکل فارادی، جیمز کلرک ماکسول، هاینریش هرتز و دیگران پیشرفت کرد.
توسعه فریت مدرن در دهه 1930 در ژاپن و هلند آغاز شد، با J.L. Snoek در آزمایشگاه های تحقیقاتی فیلیپس که اولین فریت های "نرم" تجاری را در سال 1945 به دست آورد. امروزه، فریت ها سه کاربرد الکترونیکی اصلی را ارائه می دهند: پردازش سیگنال سطح پایین، کاربردهای قدرت و سرکوب تداخل الکترومغناطیسی (EMI).