JPH09232124A - 低損失酸化物磁性材料 - Google Patents
低損失酸化物磁性材料Info
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- JPH09232124A JPH09232124A JP8037840A JP3784096A JPH09232124A JP H09232124 A JPH09232124 A JP H09232124A JP 8037840 A JP8037840 A JP 8037840A JP 3784096 A JP3784096 A JP 3784096A JP H09232124 A JPH09232124 A JP H09232124A
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- magnetic material
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- oxide magnetic
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】スイッチング電源用トランスやチョークコイル
等の磁心として使用される磁性材料はできるだけ小さい
ことが望ましく、電源回路の小型化のため更なる高周波
領域での低損失化が求められている。そこで、本発明は
２ＭＨｚ以上の高周波領域においても低損失で、スイッ
チング電源用トランスやチョークコイル等の磁心として
適切な高周波用低損失酸化物磁性材料を提供することを
目的とする。 【解決手段】酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3を４５．５乃至４
９ｍｏｌ％、ＮｉＯを９乃至３１ｍｏｌ％、ＣｕＯを６
乃至２０ｍｏｌ％、残部をＺｎＯの組成比で含有し、添
加物として、ＣｏＯを０．１乃至２．４重量％の範囲で
含有する低損失酸化物磁性材料を提供する。
等の磁心として使用される磁性材料はできるだけ小さい
ことが望ましく、電源回路の小型化のため更なる高周波
領域での低損失化が求められている。そこで、本発明は
２ＭＨｚ以上の高周波領域においても低損失で、スイッ
チング電源用トランスやチョークコイル等の磁心として
適切な高周波用低損失酸化物磁性材料を提供することを
目的とする。 【解決手段】酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3を４５．５乃至４
９ｍｏｌ％、ＮｉＯを９乃至３１ｍｏｌ％、ＣｕＯを６
乃至２０ｍｏｌ％、残部をＺｎＯの組成比で含有し、添
加物として、ＣｏＯを０．１乃至２．４重量％の範囲で
含有する低損失酸化物磁性材料を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスイッチング電源用
トランスやチョークコイル等の磁心として使用する低損
失酸化物磁性材料に関するもので、特に高周波領域で使
用される低損失酸化物磁性材料に関するものである。
トランスやチョークコイル等の磁心として使用する低損
失酸化物磁性材料に関するもので、特に高周波領域で使
用される低損失酸化物磁性材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、スイッチング電源用トランスやチ
ョークコイル等の磁心として使用される磁性材料として
は一般にＭｎ−Ｚｎ系フェライト材が用いられてきた。
ョークコイル等の磁心として使用される磁性材料として
は一般にＭｎ−Ｚｎ系フェライト材が用いられてきた。
【０００３】しかし、エレクトロニクス製品は常に小型
化、軽量化、高性能化が望まれており、それに伴ってエ
レクトロニクス製品に使用される酸化物磁性材料もこれ
らの要求を満足させるため、動作周波数の高周波化が要
求され、高周波領域で使用可能な低損失酸化物磁性材料
の開発が急務となっていた。
化、軽量化、高性能化が望まれており、それに伴ってエ
レクトロニクス製品に使用される酸化物磁性材料もこれ
らの要求を満足させるため、動作周波数の高周波化が要
求され、高周波領域で使用可能な低損失酸化物磁性材料
の開発が急務となっていた。
【０００４】ここで、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト材は比抵
抗が小さいため高周波領域では渦電流損失が増大する。
即ち、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト材は図７の鉄損の周波数
特性（ｆ・Ｂｍ積：２５ｋＴＨｚ）を示すグラフからわ
かるように、高周波領域における鉄損が大きいため実用
には適さない。ここで、ｆ・Ｂｍ積とは磁心の電力伝送
状態を示す値であって、使用周波数とそのときの磁束密
度の積で表す。
抗が小さいため高周波領域では渦電流損失が増大する。
即ち、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト材は図７の鉄損の周波数
特性（ｆ・Ｂｍ積：２５ｋＴＨｚ）を示すグラフからわ
かるように、高周波領域における鉄損が大きいため実用
には適さない。ここで、ｆ・Ｂｍ積とは磁心の電力伝送
状態を示す値であって、使用周波数とそのときの磁束密
度の積で表す。
【０００５】また、比抵抗が大きいＮｉ−Ｚｎ系フェラ
イト材は渦電流損失は小さいが、ヒステリシス損失が大
きく、前記Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト材と同様に実用には
至っていない。
イト材は渦電流損失は小さいが、ヒステリシス損失が大
きく、前記Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト材と同様に実用には
至っていない。
【０００６】そこで、高周波領域においても低損失な低
損失酸化物磁性材料として特開平４ー３３７６０５号公
報が提案されている。
損失酸化物磁性材料として特開平４ー３３７６０５号公
報が提案されている。
【０００７】これはＦｅ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｕを適当に混
合させて生成焼結させた低損失酸化物磁性材料であり、
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト材でありながらヒステリシス損
失を比較的小さくすることが可能で、２ＭＨｚの高周波
領域であっても３７０〜５００ｋｗ／ｍ3（２０ｍＴ）
を達成している。
合させて生成焼結させた低損失酸化物磁性材料であり、
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト材でありながらヒステリシス損
失を比較的小さくすることが可能で、２ＭＨｚの高周波
領域であっても３７０〜５００ｋｗ／ｍ3（２０ｍＴ）
を達成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】現在、エレクトロニク
ス製品は小型、軽量化即ち軽薄短小化の波に追われ、高
周波領域にあっても低損失な酸化物磁性材料の開発が求
められている。そのような環境の中から２ＭＨｚの高周
波領域にて３７０〜５００ｋｗ／ｍ3（２０ｍＴ）の低
損失を可能としたものが提案されているが、スイッチン
グ電源用トランスやチョークコイル等の磁心として使用
される磁性材料はできるだけ小さいことが望ましく、電
源回路の小型化のため更なる高周波領域での低損失化が
求められている。
ス製品は小型、軽量化即ち軽薄短小化の波に追われ、高
周波領域にあっても低損失な酸化物磁性材料の開発が求
められている。そのような環境の中から２ＭＨｚの高周
波領域にて３７０〜５００ｋｗ／ｍ3（２０ｍＴ）の低
損失を可能としたものが提案されているが、スイッチン
グ電源用トランスやチョークコイル等の磁心として使用
される磁性材料はできるだけ小さいことが望ましく、電
源回路の小型化のため更なる高周波領域での低損失化が
求められている。
【０００９】そこで、本発明は２ＭＨｚ以上の高周波領
域においても低損失で、スイッチング電源用トランスや
チョークコイル等の磁心として適切な高周波用低損失酸
化物磁性材料を提供することを目的とする。
域においても低損失で、スイッチング電源用トランスや
チョークコイル等の磁心として適切な高周波用低損失酸
化物磁性材料を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3を４５．５乃至４
９ｍｏｌ％、ＮｉＯを９乃至３１ｍｏｌ％、ＣｕＯを６
乃至２０ｍｏｌ％、残部をＺｎＯの組成比で含有し、添
加物として、ＣｏＯを０．１乃至２．４重量％の範囲で
含有する低損失酸化物磁性材料を提供する。
に本発明は、酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3を４５．５乃至４
９ｍｏｌ％、ＮｉＯを９乃至３１ｍｏｌ％、ＣｕＯを６
乃至２０ｍｏｌ％、残部をＺｎＯの組成比で含有し、添
加物として、ＣｏＯを０．１乃至２．４重量％の範囲で
含有する低損失酸化物磁性材料を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｕＯ、Ｚｎ
Ｏ、ＣｏＯを湿式ボールミルにて５時間混合した後、乾
燥させた。次に、８００℃にて２時間仮焼成を行った
後、湿式ボールミルにて２０時間粉砕し、乾燥させた後
バインダーを加えて造粒した。これをトロイダル形状に
１ｔｏｎ／ｃｍ3にて加圧成型し、９９０〜１０００℃
で２時間焼成し図１に示すような組成ごとの含有量をも
つ焼結酸化物磁性材料であるトロイダルコアを得た。
Ｏ、ＣｏＯを湿式ボールミルにて５時間混合した後、乾
燥させた。次に、８００℃にて２時間仮焼成を行った
後、湿式ボールミルにて２０時間粉砕し、乾燥させた後
バインダーを加えて造粒した。これをトロイダル形状に
１ｔｏｎ／ｃｍ3にて加圧成型し、９９０〜１０００℃
で２時間焼成し図１に示すような組成ごとの含有量をも
つ焼結酸化物磁性材料であるトロイダルコアを得た。
【００１２】ここで、得られた焼結酸化物磁性材料であ
るトロイダルコアについてＢ−Ｈアナライザーにより５
ＭＨｚ，５ｍＴにて鉄損（Ｐｃｖ）を測定した。
るトロイダルコアについてＢ−Ｈアナライザーにより５
ＭＨｚ，５ｍＴにて鉄損（Ｐｃｖ）を測定した。
【００１３】図２にＣｏＯの量を０〜３重量％変化させ
このときの鉄損の値の変化を示す。
このときの鉄損の値の変化を示す。
【００１４】一般に、スイッチング電源用トランスやチ
ョークコイル等の磁心の温度上昇は上昇分で４０〜５０
℃以下が望ましいとされており、このときの鉄損の値は
６０〜８０ｋｗ／ｍ3（ｆ・Ｂｍ積：２５ｋＴＨｚ）と
なる。
ョークコイル等の磁心の温度上昇は上昇分で４０〜５０
℃以下が望ましいとされており、このときの鉄損の値は
６０〜８０ｋｗ／ｍ3（ｆ・Ｂｍ積：２５ｋＴＨｚ）と
なる。
【００１５】したがって、図２よりＣｏＯは０．１乃至
２．４重量％の範囲で含有すれば、スイッチング電源用
トランスやチョークコイル等の磁心として適切な高周波
用低損失酸化物磁性材料となることがわかる。
２．４重量％の範囲で含有すれば、スイッチング電源用
トランスやチョークコイル等の磁心として適切な高周波
用低損失酸化物磁性材料となることがわかる。
【００１６】図３にＮｉＯの量を５〜３５ｍｏｌ％変化
させこのときの鉄損の値の変化を示す。
させこのときの鉄損の値の変化を示す。
【００１７】図３よりＮｉＯは９乃至３１ｍｏｌ％の範
囲で含有すれば、スイッチング電源用トランスやチョー
クコイル等の磁心として適切な高周波用低損失酸化物磁
性材料となることがわかる。
囲で含有すれば、スイッチング電源用トランスやチョー
クコイル等の磁心として適切な高周波用低損失酸化物磁
性材料となることがわかる。
【００１８】図４にＣｕＯの量を５〜２１ｍｏｌ％変化
させこのときの鉄損の値の変化を示す。
させこのときの鉄損の値の変化を示す。
【００１９】図４よりＣｕＯは６乃至２０ｍｏｌ％の範
囲で含有すれば、スイッチング電源用トランスやチョー
クコイル等の磁心として適切な高周波用低損失酸化物磁
性材料となることがわかる。
囲で含有すれば、スイッチング電源用トランスやチョー
クコイル等の磁心として適切な高周波用低損失酸化物磁
性材料となることがわかる。
【００２０】図５にＦｅ2Ｏ3の量を４５〜５０ｍｏｌ％
変化させこのときの鉄損の値の変化を示す。
変化させこのときの鉄損の値の変化を示す。
【００２１】図５よりＦｅ2Ｏ3は４５．５乃至４９ｍｏ
ｌ％の範囲で含有すれば、スイッチング電源用トランス
やチョークコイル等の磁心として適切な高周波用低損失
酸化物磁性材料となることがわかる。
ｌ％の範囲で含有すれば、スイッチング電源用トランス
やチョークコイル等の磁心として適切な高周波用低損失
酸化物磁性材料となることがわかる。
【００２２】さらに、組成物の配合量を図１のＮｏ．５
に示す値に固定し周波数を変化させたときの鉄損の値の
変化を図６に示す。ただし、このときのｆ・Ｂｍ積は２
５ｋＴＨｚに固定することとする。
に示す値に固定し周波数を変化させたときの鉄損の値の
変化を図６に示す。ただし、このときのｆ・Ｂｍ積は２
５ｋＴＨｚに固定することとする。
【００２３】図６より周波数範囲２Ｍ〜２０ＭＨｚで鉄
損は８０ｋｗ／ｍ3以下となり、高周波領域で使用され
るスイッチング電源用トランスやチョークコイル等の磁
心として適切な高周波用低損失酸化物磁性材料であるこ
とがわかる。
損は８０ｋｗ／ｍ3以下となり、高周波領域で使用され
るスイッチング電源用トランスやチョークコイル等の磁
心として適切な高周波用低損失酸化物磁性材料であるこ
とがわかる。
【００２４】
【発明の効果】酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3を４５．５乃至
４９ｍｏｌ％、ＮｉＯを９乃至３１ｍｏｌ％、ＣｕＯを
６乃至２０ｍｏｌ％、残部をＺｎＯの組成比で含有し、
添加物として、ＣｏＯを０．１乃至２．４重量％の範囲
で含有する酸化物磁性材料により、２ＭＨｚ以上の高周
波にて使用できる、低損失なスイッチング電源用トラン
スやチョークコイル等の磁心を提供することが可能とな
った。
４９ｍｏｌ％、ＮｉＯを９乃至３１ｍｏｌ％、ＣｕＯを
６乃至２０ｍｏｌ％、残部をＺｎＯの組成比で含有し、
添加物として、ＣｏＯを０．１乃至２．４重量％の範囲
で含有する酸化物磁性材料により、２ＭＨｚ以上の高周
波にて使用できる、低損失なスイッチング電源用トラン
スやチョークコイル等の磁心を提供することが可能とな
った。
【図１】焼結酸化物磁性材料であるトロイダルコアの含
有量を示す図表
有量を示す図表
【図２】ＣｏＯの量を変化させた場合の鉄損の変化を示
すグラフ
すグラフ
【図３】ＮｉＯの量を変化させた場合の鉄損の変化を示
すグラフ
すグラフ
【図４】ＣｕＯの量を変化させた場合の鉄損の変化を示
すグラフ
すグラフ
【図５】Ｆｅ2Ｏ3の量を変化させた場合の鉄損の変化を
示すグラフ
示すグラフ
【図６】鉄損の周波数特性を示すグラフ
【図７】Ｍｎ−Ｚｎ系酸化物磁性材料の鉄損の周波数特
性を示すグラフ
性を示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 綱 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】酸化物換算で、 Ｆｅ2Ｏ3を４５．５乃至４９ｍｏｌ％ ＮｉＯを９乃至３１ｍｏｌ％ ＣｕＯを６乃至２０ｍｏｌ％ 残部をＺｎＯの組成比で含有し、添加物として ＣｏＯを０．１乃至２．４重量％ の範囲で含有することを特徴とする低損失酸化物磁性材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03784096A JP3739849B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03784096A JP3739849B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 低損失酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09232124A true JPH09232124A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3739849B2 JP3739849B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=12508738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03784096A Expired - Lifetime JP3739849B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3739849B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065676A1 (fr) * | 1999-06-29 | 2001-01-03 | Thomson-Csf | Ferrites à faibles pertes |
| JP2012020906A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Fdk Corp | 酸化磁性材料およびその製造方法 |
| JP5347973B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2013-11-20 | 日立金属株式会社 | 積層インダクタ及びこれを用いた電力変換装置 |
| CN104756204A (zh) * | 2012-10-31 | 2015-07-01 | 户田工业株式会社 | 铁素体烧结板和铁素体烧结片 |
| US9536645B2 (en) | 2013-10-16 | 2017-01-03 | Tdk Corporation | Ferrite composition and electronic component |
-
1996
- 1996-02-26 JP JP03784096A patent/JP3739849B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065676A1 (fr) * | 1999-06-29 | 2001-01-03 | Thomson-Csf | Ferrites à faibles pertes |
| FR2795855A1 (fr) * | 1999-06-29 | 2001-01-05 | Thomson Csf | Ferrites a faibles pertes |
| US6436307B1 (en) | 1999-06-29 | 2002-08-20 | Thomson-Csf | Low loss ferrites |
| JP5347973B2 (ja) * | 2007-12-25 | 2013-11-20 | 日立金属株式会社 | 積層インダクタ及びこれを用いた電力変換装置 |
| JP2012020906A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Fdk Corp | 酸化磁性材料およびその製造方法 |
| CN104756204A (zh) * | 2012-10-31 | 2015-07-01 | 户田工业株式会社 | 铁素体烧结板和铁素体烧结片 |
| EP2916330A4 (en) * | 2012-10-31 | 2016-03-30 | Toda Kogyo Corp | FERRITE SINTERED PLATE, AND SINTERED FERRITE SHEET |
| US9824802B2 (en) | 2012-10-31 | 2017-11-21 | Toda Kogyo Corp. | Ferrite sintered plate and ferrite sintered sheet |
| CN104756204B (zh) * | 2012-10-31 | 2019-01-22 | 户田工业株式会社 | 铁氧体烧结板和铁氧体烧结片 |
| US9536645B2 (en) | 2013-10-16 | 2017-01-03 | Tdk Corporation | Ferrite composition and electronic component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3739849B2 (ja) | 2006-01-25 |
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