Vzduch – vzduchové cívky jsou lineární, nedochází u nich k přesycení jádra, nelze realizovat větší indukčnosti.
Elektrotechnické ocelové plechy – jsou známé jako transformátorové plechy válcované za tepla ze slitin železa Fe a křemíku Si (křemíková ocel s obsahem křemíku kolem 3%). Plechy jsou vyráběny v tloušťkách 0,5 mm, 0,25 mm, 0,27 mm. Jsou z nich vysekávány nejčastěji tvary EI.
Orientované plechy (C22) – vyrábí se válcováním za tepla, několikanásobným válcováním za studena a rekrystalizačním žíháním. Oproti plechům válcovaným za tepla mají menší ztráty. Vyrábí se tloušťky od 0,3 mm do 0,1 mm. Výjimečně pro kmitočty nad 2 kHz i 0,05 mm. Pásy z orientovaných plechů jsou svinovány a závity jsou slepeny. Nejčastějším tvarem jsou tzv. C-jádra, případně toroidní jádra (O-jádra). Jádra bývají zpravidla rozříznuty a po nasunují izolační kostry s vinutím slepeny. Mohou být opatřeny vzduchovou mezerou.
Použití orientovaných plechů vede ke zmenšení
rozměrů a spotřeby magnetického materiálu. Mají však vyšší cenu.
Toroidní vinutá jádra jsou o 30 až 40 % lehčí a mnohem kompaktnější
než klasická EI jádra. Protože je vinutí cívky prováděno po celé délce toroidu,
je snížena i spotřeba vodiče na vinutí.
Magneticky měkké ferity – keramické materiály vyrobené smícháním vysoce čistých oxidů manganu, zinku, niklu a magnézia s oxidem železa v práškové formě. Jsou lisovány do různých tvarů a vypalovány při vysoké teplotě. Jsou křehké tvrdé a pórovité.
Protože je u složitých tvarů obtížné vypočítat průřez jádra a střední délku magnetické siločáry, udává se pro jednotlivé feritové výrobky indukční konstanta AL.
Ferity Mn-Zn – dosahují µi až 10 000, jsou vhodné do frekvencí řádově MHz.
Ferity Ni-Zn – mají vysoký měrný elektrický odpor a proto je lze použít do
frekvencí řádově stovek MHz.
Výhody feritů:
- vhodné v širokém rozsahu frekvencí (podle feritu od 10kHz až do Ghz);
- vysoký elektrický odpor umožňuje malé ztráty vířivými proudy;
- malé rozměry;
- lze realizovat rozličné i složité tvary;
- dobrá časová stabilita;
- nízká cena.
Nevýhody:
- permeabilita závisí na kmitočtu;
- pro svoji vysokou tvrdost a křehkost se nesnadno obrábějí;
- mají malé sycení: 0,3 až 0,5 T.
Slitiny magneticky měkkých materiálů:
Slitiny Ni-Fe (permaloy) – krystalické slitiny železa, niklu a případně dalších
sloučenin. Mají mnohem lepší vlastnosti než křemíková ocel, ale jsou výrazně dražší.
Nejvyšších hodnot permeability (až 300 000) dosahují materiály s obsahem Ni
kolem 80 %. Nejvyšších hodnot sycení (až BS kolem 1,55 T) dosahují materiály
s obsahem Ni kolem 50 %.
Slitiny Fe-Co – mají nejvyšší dosahované hodnoty magnetické indukce nasycení BS
(například až 2,35 T).
Práškové kovové materiály:
Jsou složeny z malých zrnek magneticky měkkého materiálu, která jsou navzájem
izolována pojivem. Tím jsou omezeny vířivé proudy a jádra je možno používat
do vyšších kmitočtů. Jsou vyráběna lisováním pod vysokým tlakem.
-materiály z karbonylového železa – karbonylová jádra;
-materiály ze slitin železa s hliníkem;
Použití: Do kmitočtů řádově 100 MHz pro vysoce jakostní filtry, rezonanční obvody, vf transformátory a odrušovací filtry.
Amorfní materiály (magnetická skla) Nemají krystalovou mřížku. Mají úzkou hysterezní smyčku a proto malé hysterezní ztráty. Mají menší elektrickou vodivost, dodávají se v menších tloušťkách, a proto se u nich vyskytují menší ztráty vířivými proudy.
Tři základní skupiny:
Nanokrystalické materiály:
Obsahují izolované krystalky magnetického materiálu o průměru cca 10 až 25 nm.
Jde o slitiny železa. Jejich magnetické vlastnosti jsou dodány v průběhu
teplotního krystalizačního procesu. Svými vlastnostmi se blíží vlastnostem nejlepších
amorfních slitin kobaltové skupiny. Jsou však mnohem levnější.
DOLEČEK, J. Základy elektroniky, ideální a reálné
prvky - 1. díl s. xxx
-amorfní materiály na bázi železa – vysoká hodnota Bs, jsou levné, mají nízké ztráty.
Použití – jádra silových transformátorů;
-amorfní materiály na bázi kobaltu - mají ze všech technických materiálů nejnižší
hysterezní ztráty, jsou dosti drahé;
- amorfní materiály skupiny Ni-Fe – mají vyšší hodnoty permeability a poměrně
nízkou hodnotu BS
ISBN 80-7300-146-2