L'interferenza elettromagnetica (RFI/EMI) può degradare significativamente le prestazioni di circuiti progettati con cura, spesso rendendoli non funzionali. Questa sfida tecnica rappresenta non solo un problema ingegneristico, ma anche un notevole spreco di tempo e risorse.

I materiali in ferrite sono tipicamente divisi in due categorie principali, ciascuna ottimizzata per diverse gamme di frequenza e caratteristiche di prestazione:

• Gamma di permeabilità bassa (20–850 µ):Garantisce una maggiore stabilità alle alte frequenze con un ridotto rischio di saturazione
• Elevata resistività:Riduce al minimo le perdite per correnti parassite per una migliore efficienza
• Stabilità termica moderata:Prestazioni affidabili in tutti gli intervalli di temperatura operativa
• Alto fattore Q:Fornisce picchi di risonanza più nitidi nei circuiti sintonizzati
• Gamma di frequenza ottimale:500 kHz–100 MHz, che li rende perfetti per applicazioni ad alta frequenza

Applicazioni:

• Circuiti risonanti a bassa potenza e alta induttanza
• Trasformatori a banda larga
• Balun e unun (trasformatori sbilanciato-sbilanciato)
• Soppressione RFI/EMI ad alta frequenza

Vantaggi prestazionali:Le ferrite NiZn dimostrano prestazioni ottimali tra 2 MHz e diverse centinaia di MHz, rendendole la scelta preferita per la maggior parte dei balun, unun e applicazioni di soppressione RFI/EMI ad alta frequenza.

• Valori di permeabilità elevati (tipicamente superiori a 850 µ):Fornisce una maggiore impedenza alle basse frequenze per una soppressione del rumore più efficace
• Resistività inferiore:Adatto per applicazioni che richiedono una maggiore gestione della corrente
• Densità di flusso di saturazione moderata:In grado di gestire livelli di potenza significativi
• Prestazioni eccezionali alle basse frequenze:Eccezionale soppressione RFI/EMI nello spettro a bassa frequenza
• Gamma di frequenza ottimale:1 kHz–1 MHz, specificamente progettato per applicazioni a bassa frequenza

Applicazioni:

• Trasformatori di potenza a commutazione (20–100 kHz)
• Soppressione RFI/EMI a bassa frequenza

• NiZn (Mix 43, 52, 61):Ideale per applicazioni a banda larga e ad alta frequenza, inclusi balun, unun e soppressione RFI/EMI ad alta frequenza
• MnZn (Mix 31, 73, 75, 77):Ideale per la soppressione RFI ad alta impedenza a bassa frequenza e il filtraggio della linea elettrica, inclusi i choke a modo comune e la soppressione del rumore della linea elettrica

Le ferrite sono materiali ceramici con proprietà elettromagnetiche uniche. Sono rigidi e fragili, con colori che vanno dal grigio argento al nero. Le loro caratteristiche elettromagnetiche possono essere influenzate dalle condizioni operative, tra cui temperatura, pressione, intensità del campo, frequenza e tempo.

Esistono due tipi fondamentali di ferrite: ferrite "morbide" che non trattengono una magnetizzazione significativa e ferrite "dure" con caratteristiche di magnetizzazione permanente. I materiali discussi in questo articolo sono tutte ferrite "morbide".

Le ferrite hanno una struttura cristallina cubica con la formula chimica MO·Fe₂O₃, dove MO rappresenta una combinazione di ossidi metallici bivalenti (come zinco, nichel, manganese e rame). La variazione di queste combinazioni di ossidi metallici crea materiali con proprietà su misura per applicazioni specifiche.

La storia delle ferrite (ossidi magnetici) risale a secoli prima di Cristo con la scoperta di pietre naturalmente magnetiche. I depositi più abbondanti sono stati trovati nella regione della Magnesia in Asia Minore, da cui il nome magnetite (Fe₃O₄).

Le prime applicazioni includevano le pietre di calamita utilizzate dai navigatori per individuare il nord magnetico. La comprensione scientifica progredì attraverso i contributi di William Gilbert, Hans Christian Ørsted, Michael Faraday, James Clerk Maxwell, Heinrich Hertz e altri.

Lo sviluppo moderno delle ferrite iniziò negli anni '30 in Giappone e nei Paesi Bassi, con J.L. Snoek presso i Philips Research Laboratories che realizzò le prime ferrite "morbide" commercialmente valide nel 1945. Oggi, le ferrite servono tre applicazioni elettroniche principali: elaborazione del segnale a basso livello, applicazioni di potenza e soppressione delle interferenze elettromagnetiche (EMI).