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PC44EPC19AXXX
Ferrite Cores For Power Supply and S...
TDK [TDK Electronics]
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摘要：根据高频开关电源变压器用pc44、pc50等功率铁氧体材料的高起始磁导率(μi)、饱和磁通密度(bs)、低功率损耗(rc)等特性要求，分别讨论了配方、添加物和烧结工艺等关键技术对该类材料制备的影响。 o 引言 随着电力电子技术的发展，进一步增加了对电子设备的多功能化和高密度化的需求，作为电子设备不可缺少的开关电源，迫切要求实现小型轻量化。而为了使开关电源小型化，首先要求开关电源变压器小型化。工作频率更高的pc44及pc50功率铁氧体材料和磁芯就是为适应这种需求而发展起来的。 铁氧体的性能并不是仅仅由其化学成分及晶体结构决定的，还需要研究和控制它们的密度、晶粒尺寸、气孔率以及它们在晶粒内部和晶粒之间的分布等。因此，制备高性能功率铁氧体材料，配方是基础、烧结是关键。配方和密度决定着材料的饱和磁通密度bs(功率铁氧体磁芯通常工作于有直流偏置场的状态下，高bs是为了保证磁芯具有高直流叠加特性的需要)和居里温度(fc)，而掺入有效的添加物并与适当的烧结工艺相匹配，则对铁氧体的性能具有决定意义，影响着固相反应的程度及最后的相组成、密度和晶粒大小等，使软磁铁氧体的微观结构得到更有效的控制，
出交叉调整率小，输入电压适应范围宽，所用器件少，可有效减小电源的体积、重量。变换器工作频率选用200khz。 33器件选择 选择器件时应考虑两方面的因素。第一是其质量等级，第二是器件本身的物理特性。由于本电源用在弹上，其质量等级要求高，进口器件如pwm电路uc1842、光电耦合器hcpl5501及电压基准tl431等用883b级标准，国产器件选用七专产品。就器件的物理方面考虑，用于开关电源，主要是高频特性，温度特性及体积因素等。 电源的功率变压器选用日本tdk公司生产的pc44epc19表面贴装铁氧体磁芯，高度只有9.9mm，pc44铁氧体材料的高频损耗小，居里温度可达230℃，完全满足要求。输出电容器选用高频特性好的多层瓷介电容器和表贴型固体钽电容器。这两种电容器也是国外模块电源所采用的。目前，国内的成都宏明电子公司已有多层瓷介电容器的七专产品，4326厂也有表面贴装型固体钽电容器的七专产品。在国外，kemet公司也有符合美国军用标准的产品。其余电阻器及无极性电容器选用表贴型，有效减小了pwm控制电路的体积。 34结构考虑 电源采用两层电路板，下
和工作频率乘积b×f,作为材料的性能因子，并说明在性能因子条件下允许的损耗值。新的分类标准根据性能因子把软磁铁氧体材料分为pw1,pw2,pw3,pw4,pw5等5类，性能因子越高的，工作频率越高，极限频率也越高。例如，pw3类软磁铁氧体材料，工作频率为100khz,极限频率为300khz,性能因子b×f为10000mt×khz,即在100mt（0.1t）和100khz下，100℃时损耗a级≤300kw/m（300mw/cm3），b级≤150kw/m3（150mw/cm3）。日本tdk公司生产的pc44型软磁铁氧体材料达到pw3a级标准，达不到pw3b级标准。 "设计要点"一文中提出高频变压器使用的铁氧体磁芯在100khz时的损耗应低于50mw/cm3,没指明是选哪一类软磁铁氧体材料，也没说明损耗对应的工作磁通密度。读者只好去猜：损耗对应的工作磁通密度是《电源技术应用》2003年6期"设计要点"一文中的bac典型值0.04~0.075t?还是《电源技术应用》2003年1/2期"设计要点"一文中的bm值0.237t?不管是0.075t,还是0.237t?要达到100khz下铁损低于50mw/
单片机的ale信号（如图1所示），当单片机时钟为6mhz时，则专用键盘芯片kb-core的外接时钟为1mhz的方波信号，信号周期为1μs。如果将该时钟信号经过一个分频器，使其输出的信号周期约为tclk=1μs×2 12≈4ms，然后再作为h3的时钟信号。这意味着键盘扫描控制电路约4ms扫描一行按键。如果h3中的q2态没有被使用，则可以实现约8ms的去抖动延时。通过这样的设计，可以免除延时计数器，简化电路。4 专用键盘接口芯片的实现 根据实时数据校正系统的设计要求，使用了34上自定义i/o引脚和pc44封装的cpld来实现专用键盘接口芯片kb-core。芯片型号的选择依据综合所需要的宏单元（macrocells）个数决定。如果借助硬件描述语言vhdl[5]对上述设计进行描述，综合结果需要约140个宏单元；如果改用原理图输入方式，则只需约60个宏单元。因此选用xc9572芯片可以满足上述专用键盘接口芯片kb-core的要求。实际使用如图1和图2所示。操作结果表明键盘接口芯片性能稳定。 来源:零八我的爱
6.5％硅钢（36w/kg）和铁基非晶合金（29w/kg）小。还用它制成70khz感应加热装置的电子变压器，比0.1mm厚3％取向硅钢发热显著减少，寿命延长4倍以上。 3.2 软磁铁氧体 软磁铁氧体的特点是：饱和磁通密度低，磁导率低，居里温度低，中高频损耗低，成本低。前三个低是它的缺点，限制了它的使用范围，现在正在努力改进。后两个低是它的优点，有利于进入高频市场，现在正在努力扩展。 以100khz，0.2t和100℃下的损耗为例，tdk公司的pc40为410mw/cm3，pc44为300mw/cm3，pc47为250mw/cm3。tokin公司的bh1为250mw/cm3，损耗不断在下降。国内金宁生产的jp4e也达到300mw/cm3。 不断地提高工作频率，是另一个努力方向。tdk公司的pc50工作频率为500khz至1mhz。fdk公司的7h20，tokin的b40也能在1mhz下工作。philips公司的3f4，3f45，3f5工作频率都超过1mhz。国内金宁的jp5，天通的tp5a工作频率都达到500khz至1.5mhz。东磁的dmr1.2k的工作频率甚至超
摘要：根据高频开关电源变压器用pc44、pc50等功率铁氧体材料的高起始磁导率(μi)、饱和磁通密度(bs)、低功率损耗(rc)等特性要求，分别讨论了配方、添加物和烧结工艺等关键技术对该类材料制备的影响。 o 引言 随着电力电子技术的发展，进一步增加了对电子设备的多功能化和高密度化的需求，作为电子设备不可缺少的开关电源，迫切要求实现小型轻量化。而为了使开关电源小型化，首先要求开关电源变压器小型化。工作频率更高的pc44及pc50功率铁氧体材料和磁芯就是为适应这种需求而发展起来的。 铁氧体的性能并不是仅仅由其化学成分及晶体结构决定的，还需要研究和控制它们的密度、晶粒尺寸、气孔率以及它们在晶粒内部和晶粒之间的分布等。因此，制备高性能功率铁氧体材料，配方是基础、烧结是关键。配方和密度决定着材料的饱和磁通密度bs(功率铁氧体磁芯通常工作于有直流偏置场的状态下，高bs是为了保证磁芯具有高直流叠加特性的需要)和居里温度(fc)，而掺入有效的添加物并与适当的烧结工艺相匹配，则对铁氧体的性能具有决定意义，影响着固相反应的程度及最后的相组成、密度和晶粒大小等，使软磁铁氧体的微观结构得到更有效的
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，其最大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=400m w/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，
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，其最大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
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，其最大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
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，其最大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
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