Définition de la ferrite
Sem Suhner, spécialiste des tores de ferrite, du bobinage et de la fabrication de transformateurs, vous explique la définition de la ferrite et son utilisation.
Qu’est-ce que la ferrite ?
La ferrite constitue avec la poudre de fer agglomérée le matériau qui permet de réaliser une grande variété de composants magnétiques utilisés en électronique et en radio.
La ferrite est une céramique obtenue à partir d’oxydes de fer auxquels s’ajoutent des oxydes ou carbonates de nickel, zinc, magnésium, cuivre, ou manganèse, moulés sous différentes formes (tube, tore ou perle) sous une très forte pression puis portés à très haute température (plus de 1000 degrés).
L’objet obtenu est très dur, fragile comme du verre et peut être usiné avec une bonne précision.
La densité du ferrite est d’environ 4,5 à 5, et sa couleur va du gris au noir.
Ces matériaux sont aussi appelé « ferrites doux » parce qu’ils se laissent aimanter facilement.
Leur perméabilité magnétique est une de leurs caractéristiques les plus importantes qui varie dans de grandes proportions sous l’influence de la température, de l’induction…
La perméabilité initiale (µi) est celle qui est mesurable à un très faible niveau d’induction (B=10 gauss = 1milli tesla), à une fréquence de 10kHz et à une température de 25°C.
La valeur fournie est généralement affectée d’une tolérance de + ou – 20%.
En pratique cette perméabilité initiale n’est qu’un élément de comparaison des tores, la perméabilité dans la gamme de fréquences d’utilisation est la seule intéressante.
Le point de Curie :
Le point de Curie est la température à laquelle les propriétés magnétiques du matériau se détériorent fortement, est beaucoup plus basse que celle du fer.
Il se situe entre 100 et 500°C.
Les pertes (en W/cm3) augmentent fortement avec la fréquence et l’induction. Elles dépendent aussi étroitement du matériau utilisé.
On ne rencontre généralement que deux types de ferrites : il s’agit des ferrites Zinc-Manganèse (MnZn) et Zinc-Nickel (NiZn)
Les ferrites Zinc-Manganèse :
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Gammes de fréquences relativement basses, généralement inférieures à 2 MHz
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Résistivité assez faible (mais énormément plus élevée que celle du cuivre), inférieure à quelques ohm.mètre.
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Point de Curie : 100 à 300°C
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Perméabilité initiale élevée, couramment comprise entre 1000 et 20000
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Quelques références commerciales : 3xxx de Ferroxcube, A, D, G, J, W, H de Magnetics, 33, 73, 77, F, J/75, W, H de Amidon, Fermalites 1004, 1014, 2005, 3001 de LTT, H5C5 de TDK
Les ferrites Zinc-Nickel :
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Gammes de fréquences plus élevées que les ferrites MnZn, allant de 200 kHz à 200 MHz
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Résistivité très élevée, de l’ordre de 10 kW.m, ce qui limite les pertes par courant de Foucault.
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Point de Curie : 150 à 450°C
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Perméabilité initiale plus faible que les ferrites MnZn, comprise entre 10 et 1500
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Quelques références commerciales : 4xxx de Ferroxcube, Fernilites 1102 à 1124 de LTT, 43, 61, 64, 67, 68, K de Amidon
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