Les inductances annulaires magnétiques couramment utilisées se divisent en deux catégories : les inductances de mode commun et les inductances de mode différentiel. Parmi les matériaux fréquemment utilisés pour les inductances de mode commun, on trouve le manganèse-zinc à haute conductivité, le nickel-zinc, les matériaux amorphes et nanocristallins, etc.
Le manganèse-zinc à haute perméabilité présente généralement une température de Curie inférieure à 15 K et convient aux fréquences inférieures à 300 kHz. Son principal avantage réside dans son faible coût et sa compatibilité avec la plupart des alimentations à découpage. Ses inconvénients sont une température de Curie basse, une faible stabilité à haute température et une sensibilité aux contraintes au niveau de l'enroulement, notamment pour les matériaux dont la température de Curie est supérieure à 10 K, où les variations d'inductance sont relativement importantes.
La perméabilité du nickel-zinc est généralement inférieure à 2 kK, ce qui convient aux fréquences inférieures à 1 MHz. Il peut être utilisé comme noyau magnétique à haute conductivité en manganèse-zinc pour compléter le filtrage haute fréquence.
Les matériaux amorphes conviennent généralement aux produits à fréquence intermédiaire entre 50 et 200 kHz, avec une température de Curie et une densité de flux magnétique élevées, mais leur coût global est élevé.
Les matériaux nanocristallins présentent une perméabilité magnétique élevée et, utilisés comme noyaux magnétiques à haute conductivité en manganèse-zinc, ils permettent d'obtenir une sensibilité accrue, de réduire le nombre de spires du bobinage de fil émaillé et de diminuer les coûts liés au cuivre et à la main-d'œuvre. Ils offrent également des pertes relativement faibles et une bonne stabilité à haute température, mais leur coût élevé les rend adaptés aux applications haut de gamme telles que l'automobile, le médical et le photovoltaïque.
Les matériaux couramment utilisés pour les inducteurs en mode différentiel comprennent le noyau en poudre de fer, le fer-silicium-aluminium, le fer-silicium, le fer-nickel, le fer-nickel-molybdène, etc.
L'alliage fer-silicium-aluminium est actuellement le matériau le plus utilisé pour les anneaux magnétiques des inducteurs différentiels, grâce à ses pertes relativement faibles, sa bonne densité de flux magnétique à saturation, son faible coût qui permet une production de masse et sa grande polyvalence en termes de spécifications. Sauf indication contraire, l'alliage fer-silicium-aluminium est privilégié pour l'induction différentielle.
Le noyau en poudre de fer présente une faible perméabilité magnétique et son principal avantage réside dans son coût extrêmement bas. Cependant, il engendre des pertes importantes et ne convient qu'aux produits soumis à des exigences de coût très strictes. Lors de la sélection, il convient de prêter une attention particulière aux pertes et à la génération de chaleur.
La principale caractéristique du fer-silicium est sa densité de flux magnétique de saturation élevée, qui peut être utilisée en complément du fer-silicium-aluminium en termes d'anti-saturation et de réduction des pertes, mais son coût est légèrement supérieur.
Comparé au silicium-fer, le nickel-fer présente des pertes plus faibles mais un coût plus élevé, et n'est pas couramment utilisé dans les alimentations à découpage classiques.
Le fer-nickel-molybdène présente les pertes les plus faibles, mais sa résistance à la saturation est moindre et son coût est extrêmement élevé. Il est principalement utilisé dans les produits à haute fiabilité, notamment dans les secteurs militaire et aérospatial.
Date de publication : 10 septembre 2025
