Materiali del nucleo per trasformatori toroidali

I nuclei dei trasformatori toroidali sono realizzati in materiali magnetici specializzati per ottimizzare le prestazioni. Di seguito sono riportate le opzioni più utilizzate:

1. Acciaio al silicio (acciaio elettrico)
PROPRIETÀ: Bassa riluttanza magnetica, alta permeabilità, perdite per isteresi e correnti parassite ridotte al minimo.
Fattore di forma: Lamine (spessore 0,3-0,35 mm) impilate in forme anulari.
Applicazioni: Ideale per alimentazione ad alta efficienza e basso rumore trasformatori (50/60 Hz).

2. Leghe nichel-ferro (ad es. Permalloy, MuMetal)
PROPRIETÀ: Permeabilità ultra-elevata (80.000), magnetostrizione quasi nulla, eccezionale tolleranza al bias in corrente continua.
Vantaggi: Prestazioni superiori in strumenti di precisione e in applicazioni ad alta frequenza (kHz-MHz).
Casi d'uso: Sensori aerospaziali, filtri per telecomunicazioni, apparecchiature per imaging medico.

3. Ferrite
Componente: Composti ceramici (Fe₂O₃ + ossidi di Mn/Zn/Ni).
Caratteristiche principali: Alta densità di flusso di saturazione (0,3-0,5 T), perdite nel nucleo minime a 20 kHz-1 MHz.
Applicazioni: Alimentatori a commutazione (SMPS), sistemi di ricarica per veicoli elettrici (EV), trasformatori RF.

4. Ossido di ferro (Fe₃O₄)
Tecnologia emergente: Nuclei nano-progettati con rivestimenti a spruzzo al plasma.
Benefici: Risposta migliorata ad alta frequenza (10 MHz), stabilità termica fino a 200°C.
Usi specializzati: infrastrutture 5G, moduli per informatica quantistica, sistemi a microonde.