La saturación del núcleo depende del material del núcleo, pero generalmente para los materiales de tipo ferrita es alrededor de 0.4 teslas (un ejemplo es el material 3C90 de ferroxcube): -
NotequeapesardeuncampoHcreciente(básicamenteamperios),ladensidaddeflujoseestánivelandoaunos400mT.Entonces,¿dequésetrataelcampoH?
ElcampoHesloquehacemagnetismoyparaunaferritaregular(porejemplo,untoroide),elcampoHesamperiosxvueltas/distanciaalrededordeltoroide.Porladistanciaalrededordeltoroidequierodecir\$\ell_e\$(longitudefectiva)quesemuestraacontinuación:-
Entonces, un toroide más grande tiene un \ $ \ ell_e \ $ más largo y, por lo tanto, el campo H para un número determinado de giros de amperios será más pequeño. Esto significa que el toroide se saturará menos para la misma corriente.
¿Qué hace una brecha? Una brecha reduce la permeabilidad efectiva del material del núcleo y, recordando que B = \ $ \ mu H \ $, una menor permeabilidad también significa una menor densidad de flujo para la misma corriente.
En resumen, es amperios x número de giros que es la fuerza motriz (fuerza motriz magneto) pero al tomar en cuenta la longitud efectiva del toroide (o núcleo E, etc.), el MMF se asigna a la intensidad del campo magnético H y esto, junto con la permeabilidad efectiva del núcleo determina el punto de saturación de la densidad de flujo B.
Por lo tanto, una ferrita más grande con un hueco es una necesidad cuando se evita la saturación.
También es digno de notar que el objetivo de muchos diseñadores es tener un cierto valor de inductancia y que la introducción de una brecha puede reducir a la mitad la permeabilidad. Esto reduce a la mitad la inductancia, al aumentar los giros en \ $ \ sqrt2 \ $ restaura la inductancia a su valor anterior. La inductancia es proporcional a los turnos al cuadrado.
Esto le indica que puede obtener la misma inductancia de una versión con huecos de un núcleo Y disminuir el punto de saturación. Sin embargo, las pérdidas de cobre pueden dictar que no hay ganancia neta en "eficiencia" sin tener que ir a un núcleo más grande.
Otro método es elegir dos inductores de dos veces el valor y ponerlos en paralelo. Si observa la especificación de un inductor de potencia, verá que la corriente de saturación para el inductor del valor más alto es más de la mitad de la corriente de saturación del inductor con la mitad de la inductancia.
Curvas BH de referencia para varios materiales: -
Curvasdemagnetizaciónde9materialesferromagnéticos,mostrandosaturación.
1.Hojadeacero,
2.Siliconsteel,
3.Caststeel,
4.Acerodetungsteno,
5.Magnetacero,
6.Castiron,
7.Nickel,
8.Cobalto,
9.Magnetite
Elcobaltoyelníquelseutilizanenferritas.Informacióntomadade aquí