Die üblicherweise verwendeten magnetischen Ringinduktivitäten lassen sich in zwei Typen unterteilen: Gleichtakt- und Gegentaktinduktivitäten. Gängige Werkstoffe für Gleichtaktinduktivitäten sind beispielsweise hochleitfähiges Mangan-Zink, Nickel-Zink, amorphe und nanokristalline Werkstoffe.
Mangan-Zink hat eine hohe Permeabilität, die im Allgemeinen unter 15 K liegt und sich für Frequenzen unter 300 kHz eignet. Sein Hauptvorteil sind die geringen Kosten und die Eignung für die meisten Schaltnetzteile. Zu den Nachteilen zählen die niedrige Curie-Temperatur, die geringe Stabilität bei hohen Temperaturen und die Anfälligkeit der Wicklung für Spannungen. Insbesondere bei Materialien oberhalb von 10 K ist die Induktivitätsabweichung relativ groß.
Die Permeabilität von Nickel-Zink liegt im Allgemeinen unter 2 K und eignet sich daher für Frequenzen unter 1 MHz. Es kann als Mangan-Zink-Magnetkern mit hoher Leitfähigkeit zur Ergänzung von Hochfrequenzfiltern eingesetzt werden.
Amorphe Werkstoffe eignen sich im Allgemeinen für Produkte im mittleren Frequenzbereich zwischen 50 und 200 kHz, da sie eine hohe Curie-Temperatur und magnetische Flussdichte aufweisen, jedoch insgesamt hohe Kosten verursachen.
Nanokristalline Materialien weisen eine hohe magnetische Permeabilität auf und können als hochleitfähige Mangan-Zink-Magnetkerne die Empfindlichkeit erhöhen, die Anzahl der Wicklungen aus lackisoliertem Draht reduzieren und die Kosten für Kupferdraht und Arbeitsaufwand senken. Sie zeichnen sich zudem durch relativ geringe Verluste und gute Stabilität bei hohen Temperaturen aus, sind jedoch aufgrund ihrer hohen Kosten für High-End-Produkte wie die Automobil-, Medizin- und Photovoltaikindustrie geeignet.
Zu den üblicherweise verwendeten Werkstoffen für Differenzialinduktivitäten gehören Eisenpulverkern, Eisen-Silizium-Aluminium, Eisen-Silizium, Eisen-Nickel, Eisen-Nickel-Molybdän usw.
Eisen-Silizium-Aluminium ist derzeit das am weitesten verbreitete Material für magnetische Ringe von Differenzialinduktoren. Es zeichnet sich durch relativ geringe Verluste, eine gute Sättigungsmagnetflussdichte, niedrige Kosten für den Masseneinsatz und eine hohe Spezifikationsvielfalt aus. Sofern nicht anders angegeben, wird Eisen-Silizium-Aluminium für die Differenzialinduktion bevorzugt.
Eisenpulverkerne weisen eine geringe magnetische Permeabilität auf und zeichnen sich vor allem durch extrem niedrige Kosten aus. Allerdings sind die Verluste hoch, weshalb sie sich nur für Produkte mit sehr strengen Kostenanforderungen eignen. Nach der Auswahl sollten Verluste und Wärmeentwicklung berücksichtigt werden.
Das Hauptmerkmal von Eisen-Silizium ist seine hohe Sättigungsmagnetflussdichte, die als Ergänzung zu Eisen-Silizium-Aluminium im Hinblick auf Sättigungsresistenz und Verlustreduzierung eingesetzt werden kann, jedoch sind die Kosten etwas höher.
Im Vergleich zu Eisen-Silizium weist Eisen-Nickel geringere Verluste, aber höhere Kosten auf und wird in herkömmlichen Schaltnetzteilen nicht häufig verwendet.
Eisen-Nickel-Molybdän weist die geringsten Verluste auf, jedoch ist seine Sättigungsbeständigkeit geringer und die Kosten sind extrem hoch. Es wird hauptsächlich in Produkten mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen, beispielsweise in der Militär- und Luftfahrtindustrie, eingesetzt.
Veröffentlichungsdatum: 10. September 2025
