Gli induttori ad anello magnetico che utilizziamo comunemente si dividono in due tipi: induttori di modo comune e induttori di modo differenziale. I materiali comunemente utilizzati per gli induttori di modo comune includono manganese-zinco ad alta conduttività, nichel-zinco, materiali amorfi, nanocristallini, ecc.
La permeabilità del manganese-zinco è generalmente inferiore a 15 kΩ ed è adatta per frequenze inferiori a 300 kHz. Il suo principale vantaggio è il basso costo e l'idoneità per la maggior parte degli alimentatori switching. Il suo svantaggio è la bassa temperatura di Curie, la scarsa stabilità alle alte temperature e la suscettibilità dell'avvolgimento alle sollecitazioni, soprattutto per materiali con permeabilità superiore a 10 kΩ, dove la deviazione dell'induttanza è relativamente elevata.
La permeabilità del nichel-zinco è generalmente inferiore a 2 kΩ, adatta per frequenze inferiori a 1 MHz. Può essere utilizzato come nucleo magnetico ad alta conduttività di manganese-zinco per integrare il filtraggio ad alta frequenza.
I materiali amorfi sono generalmente adatti per prodotti a frequenza intermedia tra 50 e 200 kHz, con elevata temperatura di Curie e densità di flusso magnetico, ma presentano un costo complessivo elevato.
I materiali nanocristallini hanno un'elevata permeabilità magnetica e, come i nuclei magnetici ad alta conduttività di manganese e zinco, possono contribuire a migliorare la sensibilità, ridurre il numero di spire dell'avvolgimento del filo smaltato e diminuire i costi dei materiali e della manodopera per il filo di rame. Inoltre, presentano perdite relativamente basse e una buona stabilità alle alte temperature, ma costi elevati, il che li rende adatti a prodotti di fascia alta come quelli del settore automobilistico, medicale e fotovoltaico.
I materiali comunemente utilizzati per gli induttori in modalità differenziale includono nucleo in polvere di ferro, ferro-silicio-alluminio, ferro-silicio, ferro-nichel, ferro-nichel-molibdeno, ecc.
La lega ferro-silicio-alluminio è attualmente il materiale più utilizzato per gli anelli magnetici degli induttori a modo differenziale, grazie alle perdite relativamente basse, all'elevata densità di flusso magnetico di saturazione, al basso costo per la produzione di massa e all'ampia universalità delle specifiche. Salvo diversa indicazione, la lega ferro-silicio-alluminio è preferibile per gli induttori a modo differenziale.
Il nucleo in polvere di ferro ha una bassa permeabilità magnetica e il suo principale vantaggio è il costo estremamente contenuto, ma presenta elevate perdite ed è adatto solo a prodotti con requisiti di costo molto stringenti. Dopo la selezione, è necessario prestare attenzione alle problematiche relative alle perdite e alla generazione di calore.
La caratteristica principale del ferro-silicio è la sua elevata densità di flusso magnetico di saturazione, che può essere utilizzata come complemento al ferro-silicio-alluminio in termini di anti-saturazione e riduzione delle perdite, ma il costo è leggermente superiore.
Rispetto al ferro-silicio, il ferro-nichel presenta perdite inferiori ma costi più elevati e non è comunemente utilizzato negli alimentatori switching convenzionali.
La lega ferro-nichel-molibdeno presenta le perdite più basse, ma la sua capacità anti-saturazione è diminuita e il suo costo è estremamente elevato. Viene utilizzata principalmente in prodotti ad alta affidabilità come quelli militari, aerospaziali, ecc.
Data di pubblicazione: 10 settembre 2025
