高磁导率铁氧体用量

发布于：2006/11/15 9:13:57 | 797 次阅读

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在各种磁性材料中，用量的仍然是功率铁氧体和高磁导率铁氧体。开关电源的出现及广泛应用，是电源领域的重大变革。过去开关电源主要应用于计算机和电信方面，后来扩大到彩电、录像机、摄录一体化机、VCD、DVD、办公自动化及照明电子等设备中。为适应开关电源轻、小、薄的要求，需要增大其开关频率。而制作开关电源变压器磁芯的Mn-Zn铁氧体材料就必须在较高频率和较大磁通密度(Bs)下具有良好的磁性能，这类材料被称为功率铁氧体。高性能功率铁氧体应有高Bs、高θf(居里温度)、低Po(功耗)等特点。

　　20世纪70年代初，日本、欧洲厂商为适应开关电源市场的需要，开发出代功率铁氧体，典型牌号为日本TDK的H35、FDK的H45，这类材料由于功耗较大，且使用时温升显著，故一般只用于16kHz～25kHz的民用开关电源。

　　上世纪80年代初，经改进实用频率为25kHz～100kHz的第二代功率铁氧体被开发出来，其特点是呈现负温度系数功耗(20℃～100℃，随温度升高，功耗呈下降趋势)，能有效防止温升造成的电磁性能下降，且综合指标较好，代表性的产品有TDK的PC30、FDK的6H10、德国西门子的N27和荷兰飞利浦的3C80。

　上世纪80年代中后期，国外又竞相开发出高频功耗大幅降低、实用频率一般可达100kHz～500kHz的第三代材料，如TDK的PC40、PC44、FDK的6H20和6H40、西门子的N72、飞利浦的3C85和3F3，典型性能指标为：Bs=490mT～510mT，θf>200℃，Po=400mW/cm3～500mW/cm3(100kHz，200mT，100℃)，这类材料特别适用于频率为数百kHz的高频开关电源。
　　进入上世纪90年代后，第四代功率铁氧体又开发成功，代表牌号有TDK的PC50、FDK的7H10和7H20、西门子的N49和N59、飞利浦的3F4、日立铁氧体的SM--1M、东京铁氧体(TOKIN)的B40等，其功耗大大低于第三代材料，使用频率一般达500kHz～1000kHz，为开关电源的进一步轻、小、薄奠定了基础。

　　2004年，日本TDK公司在沉寂了近十年之后推出了具有划时代意义的新一代功率铁氧体PC95，它具有高磁导率高Bs、低Br以及比PC4X(PC44～PC47)系列材料更低的常温和高温功耗(P25℃≤350kW/m3，P80℃≤280kW/m3，P100℃≤350kW/m3，测试条件：100kHz，200mT)等特点，创造了世界软磁界的又一奇迹。

　　为适应计算机显示器和数字高清晰电视发展的需要，TDK公司在上世纪90年代还先后推出了专门用于制作回扫变压器的HV22和HV45功率材料，它们具有高Bs和低功耗的特点，其磁心的直流叠加特性优良。

　　随着数字技术、光纤通信和互联网的发展，对电感器、滤波器、扼流圈、宽带和脉冲变压器的需求大大增加，它们使用的软磁铁氧体要求μ(磁导率)值很高，而且希望提高工作频率。通常称μi≥5000为高磁导率铁氧体，批量稳定生产μi≥10000的材料并不容易。国外生产高磁导率铁氧体的公司主要有TDK、FDK、西门子和飞利浦，他们均在批量生产10000～15000的高μ材料。

　　另外，随着电子技术应用的日益广泛，特别是数字电路和开关电源应用的普及，EMI问题日趋严重，各国对电子仪器和设备的EMC性能提出了越来越高的要求，以软磁铁氧体磁心为基础的抗EMI元器件发展相当快，产品种类繁多，如TDK有23个系列；美国Filter公司有16个系列；韩国三星电子抗EMI磁性元器件年销售额高达3亿。

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