13_Magneticos_Transformadores_BF_HF

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MATERIAIS MAGNÉTICOS USADOS EM TRANSFORMADORES E
INDUTORES DE BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
MATERIAIS MAGNÉTICOS USADOS EM 
TRANSFORMADORES E INDUTORES DE 
BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
MATERIAIS MAGNÉTICOS USADOS EM TRANSFORMADORES E
INDUTORES DE BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
Introdução
„ O indutor é um componente que se opõe a variações de 
corrente elétrica. Ele é composto por um enrolamento 
de fio em torno de um núcleo que pode ser feito de 
material magnético ou não-magnético.
„ O transformador é um dispositivo constituído por dois 
ou mais enrolamento magneticamente acoplados. Estes 
enrolamento são similares a indutores. Os núcleos 
magnéticos ajudam na diminuição das perdas do 
transformador.
MATERIAIS MAGNÉTICOS USADOS EM TRANSFORMADORES E
INDUTORES DE BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
Uma das principais características do uso de materiais 
magnéticos no núcleo é aumento de fluxo devido ao 
abaixamento da relutância do meio a ser percorrido 
pelo fluxo magnético.
Material Magnético
MATERIAIS MAGNÉTICOS USADOS EM TRANSFORMADORES E
INDUTORES DE BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
Os núcleos são constituídos dos 
seguintes elementos:
„ Ferro e silício
„ Ferrite
„ Epóxi com esmalte vinilico
„ Ligas amorfas
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„ Para altas freqüências é utilizado 
o ferrite.
Em dispositivos de freqüência acima de 10 kHz as perdas 
por correntes parasitas não permitem o uso de aços e ligas 
metálicas.
São então utilizados ferrites diversos como os hexagonais 
(estrutura do BaFeO19), os espinélios (MFe2O4) e as 
granadas (do tipo do YIG - Y3Fe5O12), nos quais ainda 
hoje há atividades de pesquisa básica.
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„ Para baixas freqüências é utilizado 
ferro silício e ligas amorfas.
Núcleos de Ferro-Silício: são constituídos de Si 0,25% a 
4,75% e o restante de Ferro. O ferro possuí as característica 
magnéticas, que ajudam no desempenho e o silício atua 
como um isolante do núcleo.
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Ligas amorfas
Os materiais amorfos possuem propriedades únicas. 
Feitos a partir da rápida solidificação de ligas 
metálicas, apresentam fácil magnetização devida ao 
fato de seus átomos se encontrarem arranjados de 
maneira aleatória, facilitando a orientação dos 
domínios magnéticos. Atualmente são formadas por 
Fe78B13Si9. 
Uma fórmula geral é do tipo MaYbZc com a+b+c = 100
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Ligas amorfas X Aço silício
As ligas Amorfas apresentam algumas vantagens em 
relação as ligas de ferro silício, contudo ainda não são 
largamente utilizadas. Algumas características:
„ Núcleos formados com ligas amorfas, apresentam perdas 
totais 60% menores dos constituídos por ferro silício
„ Podem ser laminadas 10 vezes mais finas e terem uma 
indução de saturação 20% menor. 
„ Porém para manter o mesmo fluxo magnético é necessário 
uma área maior, elevando o peso em cerca de 15%, ligas 
amorfas possuem alto grau de dureza dificultando na 
laminação, e possuem um custo de emprego 20% a 25% 
maior.
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INDUTORES DE BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
Ligas amorfas X Aço silício
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INDUTORES DE BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
Conclusão
O material magnético mais utilizado na construção de 
núcleos tanto de indutores quanto de transformadores é a 
liga de Ferro-silício. Os mesmos são laminados, (cerca de 
0,3 mm de espessura por lâmina), e cada lâmina é isolada 
de outra, assim cria-se um resistência diminuindo as perda 
pela corrente de Focault ou corrente induzida.
Os núcleos possuem uma região de atuação linear, 
conforme o campo magnético (H) aumenta a densidade de 
fluxo magnético (B) também aumenta. Contudo acima da 
temperatura de Curie, a região não é mais linear, e o 
aumento de (B) não é mais tão relevante quanto o de (H), 
saturando o núcleo e prejudicando seu funcionamento.
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INDUTORES DE BAIXA E ALTA FREQÜÊNCIA
TRANSFORMADORES