锰锌铁氧体的发展

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1、锰锌铁氧体材料技术性能的拓展刘九皋1,2傅晓敏2(1中国计量学院东磁研究院浙江杭州310018)(2横店集团东磁股份有限公司浙江东阳322118)摘要：综述了近两年来世界各大公司锰锌铁氧体材料技术特性日新月异的进步，指出了该材料系列三大板块(高μ，高Bs低功耗，高μQ)相互交叉，求新求全发展的动向，总结了新材料两宽(宽温，宽频)、两高(高饱和磁通密度，高直流叠加性能)、两低(低损耗或低功耗，低谐波失真)的技术特点，提出了以现有材料体系为基础的研发思路。关键词：软磁铁氧体材料宽频宽温直流叠加低谐波失真DevelopmentofMn-Znferriteinmagneticpropertie

2、sLIUJiu-gao1,2,FUXiao-min21.ResearchInstituteofDMEGC,ChinaInstituteofMetrology,Hangzhou310018,China;2.DongyangMagneticenterprisegroupCo.LTD,Dongyang322118,ChinaAbstract:Inthispaper,thelatestdevelopmentofMn-Znferritesofsomemainenterprisesintheworldwassummarized.Thismaterialseriesmainlyhavethreepa

3、rt:highpermeability,highBslowpowerlossandhighμQ,whicharecrossingeachother.Themaincharacteristicsoftheirdevelopmentare“twowide”(widetemperaturerange,widefrequencyrange),“twohigh”(highBs,highDC-biasperformance)and“twolow”(lowloss,lowTotalHarmonicDistortion(THD)).Inaddition,thedevelopingdirectionof

4、Mn-Znferritewasproposed,whichwasbasedontheexistingMn-Znferrite.Keywords:Softferritematerials;widefrequency;widetemperature;DC-bias;LowTHD近两年来，世界各大铁氧体公司竞相提高锰锌铁氧体材料技术性能，以适应日益拓展的应用领域，使这种基础功能材料的发展出现了勃勃生机。在IT产业、电力电子，特别是网络通信等用户的苛求下，为保证设备系统稳定、可靠、高效运行，一种求新、求全的理念，已逐渐主导着铁氧体软磁材料的研发方向[1]。这就是要求材料具有更高的饱和磁通密度B

5、s，更好的直流叠加特性，更低的比损耗系数tgδ/μi(包括高磁通密度下的功耗Pc)和总谐波失真系数(THD)以及更宽的使用频率和更广的使用温度范围。即所谓两宽(宽频、宽温)、两高(高Bs、高DC-Bias性能)、两低(低的比损耗系数tgδ/μi或Pc、低谐波失真THD)兼具的特点。一、高Bs、高DC-Bias特性高Bs材料也就是功率铁氧体材料，其饱和磁通密度Bs越高，则磁心处于正常工作状态时越不容易饱和。新的设计理念不再偏重使磁心在高磁通密度下工作以降低铜线绕组功耗，因为Mn-Zn铁氧体磁心在这种情况下功耗会急剧增大，绕组功耗的降低远不能抵偿磁心材料功耗的增加。所以，新的设计理念是以低

6、的交流励磁电平而不再以高的励磁电平激励元件，即让磁心工作在“可用磁通密度”，而不是硬饱和状态，以避免磁通密度处于磁滞回线非线性区域时导致磁导率陡直下降，磁心绕组因阻抗降低而恶性发热甚至烧毁。一般“可用磁通密度”为饱和磁通密度的80%，提高Bs13的途径不外乎调整工艺，如提高磁心密度和优选配方及有效添加物。近两年来，国内外厂家在提高Bs，特别是高温Bs方面，不遗余力的推陈出新，取得了不少出色的成果[2~5]。如德国EPCOS和荷兰Philips公司去年推出的N45和3B46材料，其常温Bs为550mT，100℃时为435mT；荷兰Philips公司改进后的3C92材料，常温Bs为540m

7、T，100℃时达460mT，140℃时尚达400mT；日本FDK公司去年推出的4H45和4H47材料，100℃时Bs分别为450mT和470mT；日本TDK公司去年推出PC95后，今年又适应市场需求推出了宽温高BsPC90材料，其常温Bs为540mT，100℃时为450mT，且100kHz、200mT、100℃状态下功耗为320mW/cm3；东磁公司DMR2KP及DMR1.2KH材料高温Bs分别为460mT和470mT，已接近FDK公司4H47