Ferritelemente

Ferritelemente sind keramische magnetische Werkstoffe, die in der Elektronik vorrangig als Kernmaterialien für Spulen, Transformatoren und Drosseln sowie zur elektromagnetischen Abschirmung eingesetzt werden. Sie basieren auf Eisenoxid (Fe2O3) und weiteren Metallen wie Mangan, Zink, Nickel oder Magnesium und gehören zu den Ferriten. Die bekanntesten Familien sind MnZn-Ferrite und NiZn-Ferrite; spinellartige Ferritelemente ermöglichen eine hohe magnetische Permeabilität bei geringer elektrischer Leitfähigkeit.

Eigenschaften: Ferrite weisen eine hohe elektrische Widerstandsfähigkeit auf, wodurch Wirbelstromverluste bei hohen Frequenzen gering bleiben. Sie bieten moderate bis hohe magnetische Permeabilität, geringe Koerzitivkraft und geringe Restmagnetisierung. Die Eigenschaften hängen stark von der Zusammensetzung, dem Verhältnis der Bausteine und dem Sintergrad ab. MnZn-Ferrite eignen sich gut für niederfrequente Anwendungen, NiZn-Ferrite besser für höhere Frequenzen.

Verarbeitung und Bauformen: Ferrite werden durch Mischen von Oxiden, Sintern, Mahlen und Pressen zu keramischen Bauelementen hergestellt. Typische Bauformen sind toroidale Kerne, E- oder Pot-Kerne sowie Ferritkugeln oder Ferritperlen, die in Filtern, Drosseln und EMI-Schaltungen eingesetzt werden.

Anwendungen: In Netzteilen, Leistungstransformatoren, Drosseln und EMI-Filterungen kommen Ferritelemente zum Einsatz. Ferritkerne reduzieren Verluste und ermöglichen kompakte Bauformen, während Ferritperlen hochfrequente Störungen in Leitungen dämpfen.

Nachteile: Ferrite sind spröde keramische Materialien und temperaturabhängig; bei hohen Belastungen können Sättigungseffekte auftreten.