Ferritkern

Ein Ferritkern ist ein (meist kleines) Stück Ferrit zur Herstellung einer Spule.

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Ferritkern als Speicher

Der sogenannte Kernspeicher wurde 1949 als eine Form der elektrischen Datenspeicherung erfunden. Diese Erfindung ersetzte zum Teil die Williamsröhre und wurde erst vor wenigen Jahrzehnten durch das Halbleiter-RAM abgelöst.

Ferritkerne in Spulen

In Spulen, zum Beispiel in Bandfiltern, können Ferritkerne zum Abgleichen bzw. Einstellen der Induktivität benützt werden.

Ferritkern als Störfilter

Stromkompensierte Drosseln/Mantelwellenfilter

  Bei einem Mantelwellenfilter wird ein Kabel als Ganzes durch einen Ferritkern geführt.

Elektronische Geräte, die hochfrequente Störungen verursachen, wie z. B. Computer, können hochfrequente Energie über angeschlossene Kabel unerwünschterweise abstrahlen. Dabei wird die Störung als Mantelwelle, also als Gleichtaktstörung aus dem Gerät geführt und vom Kabel abgestrahlt – das gesamte Kabel bzw. dessen Abschirmung wirkt dabei als Antenne.

Um diese Störungen zu dämpfen, werde die Kabel im gesamten Querschnitt (ggf. auch mehrfach) durch einen Ferritkern geführt. Für die Gleichtaktstörung wirkt diese Anordnung durch ihre Induktivität wie eine Drossel mit einer bzw. ggf. mehreren Windungen. Das Nutzsignal jedoch, welches als Gegentaktsignal übertragen wird, sieht keine Induktivität, da sich die auf verschiedenen Adern innerhalb des Kabels hin- und rückfließende Ströme kompensieren. Die Wirkungsweise entspricht einer stromkompensierten Drossel.

Mantelwellenfilter werden z. B. bei folgenden Kabeln benutzt:

• USB-Kabel (besonders bei USB 2.0)
• IEEE1394-Kabel
• VGA (Anschluss)-Kabel
• Schaltnetzteile (sekundär)

Störunterdrückung durch Ferritperlen

Um hochfrequente Störungen auf Leitungen zu dämpfen, die Signale niedriger Frequenz oder Gleichspannungen führen (z. B. Stromversorgungsleitungen oder Leitungen von EIA232-Signalen (Serielle Schnittstelle), werden die Signaladern – im Gegensatz zu den Mantelwellenfiltern – einzeln durch Ferritperlen geführt.

Ferritkerne, durch welche Leiter geführt werden, wirken wie eine Drossel mit äußerst geringer Windungszahl. Die Induktivität wirkt mit ihrem Blindwiderstand hohen Frequenzen entgegen, da der Widerstand für hohe Frequenzen deutlich über dem niedriger Frequenzen liegt.

Mehrere Windungen verstärken diesen Effekt; eine lediglich einmal hindurchgeführte Leitung entspricht einer Windungszahl von 1. Die im Vergleich zu Luft hohe Permeabilität des Ferritmaterials erhöht die Induktivität der Anordnung und damit auch den induktiven Widerstand. Entsprechend dem Induktionsgesetz steigt der Wechselstromwiderstand frequenzproportional.

Dadurch können gerade hochfrequente Störimpulse auf Signal- und Versorgungsleitungen von Geräten ferngehalten sowie deren Austreten aus dem Gerät bzw. deren Weiterverbreitung auf der Leitung verringert werden. Steile Flanken des Signals werden abgemildert und verringern die dadurch entstehenden Störungen.

Diese Art der Filterung erfolgt meist im Gerät in unmittelbarer Nähe der Steckverbinder. Vielfach gibt es Steckverbinder mit einem eingebauten großen Stück Ferrit, welches mit einzelnen Löchern für die einzelnen Stifte versehen ist.

Siehe auch

• Ringkern, Transformator