Artículo realizado por Jurgen Wrba, Ingeniero I+D de EPCOS, y Bernard Michaud, Responsable de Desarrollo de Materiales de Ferrita de EPCOS
Para satisfacer las demandas de los diseñadores de miniaturización,Para temperaturas operativas superiores y comportamiento de saturación mejorado, EPCOS, empresa representada en España por Anatronic, S.A., ha desarrollado nuevos materiales de ferrita basados en manganeso y zinc, que facilitan la implementación de mediciones EMC.
Como norma, los materiales de ferrita flexibles son usados para realizar núcleos de transformadores en aplicaciones electrónicas. Para garantizar la compatibilidad electromagnética, sin embargo, los filtros y bobinas con núcleos de ferrita se necesitan tanto como los propios transformadores eléctricos. En muchas aplicaciones, en electrónica de automoción, iluminación y telecomunicaciones, se tiende hacia la miniaturización y rangos de temperatura más amplios. 
Por lo tanto, se deben desarrollar nuevos materiales, los cuales deben mejorar el rendimiento de las ferritas en términos de permeabilidad, saturación, temperatura Curie e impedancia. Su permeabilidad e impedancia tienen que permanecer estables en amplios rangos de frecuencia y temperatura. En fuentes de alimentación de modo conmutación, los chokes (también conocidos como chockes de corriente compensada) se suelen emplear para eliminar fuentes de interferencias. La estructura básica de un choke se observa en la figura 1.
El núcleo de ferrita del choke tiene dos rollos con idéntico número de bobinas. La corriente operativa que fluye a través de las bobinas genera campos magnéticos opuestos que cancelan cada salida. Las corrientes de interferencia de una fuente de ruido provocan un flujo magnético asimétrico, que se atenúa con la impedancia del material del 
núcleo. Esta impedancia se describe mediante la siguiente ecuación:
Zn(f) = 2∙ π ∙ f ∙ µ0 √(µ’)² + (µ’’)²
Donde
Zn es la impedancia normalizada en Ω /mm,
f es la frecuencia
µ0 es la constante del campo magnético
µ’s es el componente real de permeabilidad compleja, y
µ’’s es el componente imaginario de permeabilidad compleja.
El material de la ferrita, por tanto, debe tener elevada permeabilidad inicial y retenerla sobre un amplio rango de frecuencia. Si fluyen corrientes altas en ciertas aplicaciones, la asimetrÃa del flujo magnético puede dirigir al material de ferrita a la saturación. Asà que el objetivo debe ser producir un material que tenga un elevado lÃmite de saturación y sea menos susceptible a corrientes de interface.
En electrónica de automoción e iluminación, la temperatura Curie deberÃa ser superior a 160 °C para permitir las temperaturas operativas más elevadas. 
La pureza del material es crÃtica si se tiene que fabricar ferritas de elevada permeabilidad. La permeabilidad, saturación y temperatura Curie obtenidas dependen de la composición del hierro, manganeso y zinc en los óxidos del material de ferrita.
Los diagramas ternarios se pueden utilizar para determinar la composición exacta. La permeabilidad inicial se describe en la imagen 2 como una función de composición de material. La micro-estructura de las ferritas (textura, distribución homogénea o densidad de Geiserita) se optimiza con varios aditivos quÃmicos.
Producción de coste optimizado
Los procesos sintering ajustados son importantes para crear la micro-estructura deseada y las propiedades magnéticas resultantes. Sin embargo, el rendimiento técnico no es el único factor crÃtico. La producción con un coste optimizado o los gastos de diseño también son vitales.
Los principales datos en las nuevas ferritas MnZn para aplicaciones EMC aparecen en la figura 3, mientras que las curvas de la figura 4 describen la permeabilidad de estos materiales como una función de temperatura.
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Cada material ha sido optimizado para varias aplicaciones. El objetivo del desarrollo del material T35 mejorado era alcanzar una saturación muy elevada de 470 mT a 25 °C, junto con la permeabilidad adecuada. Con una temperatura Curie superior a 160 °C, el material T35 mejorado satisface los requerimientos de aplicaciones de iluminación y automoción.
Para mejorar el material T36 respecto a las interferencias electromagnéticas, se deben utilizar núcleos más grandes, asà como medidas de diseño diferentes. Con un núcleo toroidal R36 también se puede lograr una permeabilidad de 10.000 unidades. La respuesta de frecuencia del T38 antiguo y el T38 mejorado se muestran en la imagen 5.
La permeabilidad permanece estable hasta una frecuencia de cortocircuito de 160 kHz (frente a los 20 kHz del T38 antiguo). La frecuencia resonante también mejora de 110 a 330 kHz. Esto se consigue mediante la optimización de aditivos quÃmicos y el proceso sintering. La impedancia, que es particularmente importante para las propiedades EMC, se observa en la figura 6.
La impedancia normalizada ZN a 700 kHz se incrementa en un 375% en el desarrollo del material T36. La temperatura Curie alcanza valores superiores a 130 °C.
El T39 ha sido diseñado especialmente para la industria del automóvil, ya que su permeabilidad ha sido optimizada a los valores más elevados, pues se especifica una temperatura Curie por encima de los 165 °C. Gracias al compromiso balanceado entre permeabilidad, saturación y temperatura Curie, el T39 tiene una elevada impedancia sobre un amplio rango de frecuencia.
En comparación con los materiales descritos anteriormente, el T6 combina la mejor respuesta de frecuencia con permeabilidad muy alta. La variación de la impedancia con la frecuencia es muy baja, por lo que la saturación y la temperatura Curie son menores.
La conclusión es que las propiedades de los materiales de ferrita no se pueden m
ejorar independientemente del resto de componentes, debido a que cada aplicación requiere una optimización diferente. La gama de ferritas MnZn aquà presentada es ideal para aplicaciones EMC avanzadas.
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Conclusión
Gracias a sus esfuerzos en Investigación y Desarrollo (I+D), EPCOS ha desarrollado materiales innovadores de ferrita con el objetivo de satisfacer las necesidades de requerimientos especiales. Los materiales son:
• T35 mejorado con una saturación de 470 mT y temperatura Curie superior a 160 °C,
• T38 mejorado con una permeabilidad de 10.000 y una frecuencia de hasta 160 kHz,
• T39 con una temperatura Curie por encima de los 165 °C, siendo ideal para aplicaciones de automoción, y
• T66 con la mayor permeabilidad de 13.000 en una amplia banda de frecuencia.
