几家公司新近推出的锰锌铁氧体材料性能及应用(一)
最近几家公司适应热门需求,新研发或改进原有材料性能,推出了几种高频;高磁通密度;低剩磁宽温高直流叠加;高导宽频高阻抗;低磁损宽温度特性等锰锌铁氧体材料。
如JMC公司的高磁通密度材料Z15G,磁导率1000,800A/m测试时最大磁通密度Bm可达580mT;低剩磁高直流叠加材料新Z69MG,磁导率4000,新Z68MG磁导率6200,及Z75G磁导率6200,800A/m测试时剩磁 Br仅为40-50 (mT)。
JFE公司的宽温高直流叠加材料SK202G还给出了特定的气氛烧结曲线。
EPCOS公司2013年特别推出了磁导率2900的功率材料N96,还用补台的方式新推出了不同于TDK公司原Pc47指标的新Pc47材料,值得注意的是,这种用于较大功率磁心的新Pc47材料,已经走出了谷底功耗量产水平可望而不可及的250毫瓦的怪圈。
FERROXCUBE公司2012-2013年间,推出了微型逆变器用材料3F31,LED驱动用材料3C98,3C96,3C97,以及改进的宽温低功耗新3C95等;更好的过程控制有利于改善阻抗频率稳定性,减少直流电阻和寄生电容之类的负面影响,所以推出了能实现更稳定的频率、扩展阻抗带宽和高振幅高阻抗的高导材料3E10和3E12,同时给出了节省氮气的气氛烧结曲线,下面给予详细介绍。
本文还汇集了TDK等公司各种材料性能曲线和设计使用须知,以飨同行诸君。
以下是低温度系数高导镍铜锌材料JRM150AG和宽温高直流叠加材料Z63SG特性。
JRM150AG材料
材料性能 符号 测试条件 单位
初始磁导率 μi 10kHz, ≤0.1mT, 25℃ 1500±20%
初始磁导率的相对温度系数 αμir 20℃-60℃ 10 ppm/℃
相对损耗系数 tanδ/μi 100kHz,0.1V,25℃ 14 ppm
饱和磁通密度 Bm 静电, Hm=2400A/m, 25℃
(Hm=30Oe) 310 mT
剩余磁通密度 Br 210 mT
矫顽力 Hc 12 A/m
居里温度 Tc ≥120 ℃
密度 FD 5.1 g/cm3
体积电阻率 ρv 107 Ωm
Z63SG材料
材料性能 符号 测试条件 单位
初始磁导率 μi 10kHz, 0.1mT, 25℃ 5500
饱和磁通密度 Bm 796A/m(10Oe), 25℃ 455 mT
剩余磁通密度 Br 25℃ 70 mT
矫顽力 Hc 25℃ 6 A/m
居里温度 Tc 150 ℃
密度 FD 4.9 g/cm3
下面是宽温高直流叠加材料SK202G相关性能和特定的气氛烧结曲线。
SK202G材料
材料性能 符号 测试条件 单位
初始磁导率 μi 10kHz, 23℃ 4300
初始磁导率的相对温度系数 αμir -20℃~20℃ 3 ppm/℃
20℃~60℃ 0.4
相对损耗系数 tanδ/μi 10kHz 1 ppm
饱和磁通密度 Bm Hm=1200A/m,10kHz,23℃ 445 mT
剩余磁通密度 Br 10kHz, 23℃ 50 mT
矫顽力 Hc 10kHz, 23℃ 6 A/m
居里温度 Tc 160 ℃
密度 Ds 4.9 g/cm3
电阻率 ρ 10 Ωm
FERROXCUBE公司2012-2013年间,推出的微型逆变器用材料3F31,其高频功率转换性能大大优于3F3;LED驱动用3C98是最好的低频功率转换材料,其性能不低于PC47;此外还改进了宽温低功耗材料新3C95等。新改善的高导材料3E10和3E12更有利于阻抗频率稳定性,减少直流电阻和寄生电容的负面影响,扩展阻抗带宽和承受高振幅。同时给出了节省氮气的气氛烧结曲线。详细内容见下面性能表格和曲线。
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