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宽温低损耗功率锰锌铁氧体材料的开发
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宽温低损耗功率锰锌铁氧体材料的开发

2022-03-04 11:12:41 来源:电子变压器与电感网

分析了MnZn铁氧体的损耗构成,确定了获得低损耗的配方区间。引入Co2+离子改变材料的各向异性常数K1,通过工艺优化,实验得到了最佳的烧结曲线。成功开发出了100KHz,200mT测试条件下,在25℃至140℃温度范围内,功率损耗小于350kw/m3的宽温低损耗MnZn功率铁氧体材料。

MnZn铁氧体是现代电子工业及信息产业的基础材料。其中功率MnZn铁氧体材料是铁氧体软磁材料中用量最大的一类材料,它广泛地应用于电动汽车充电系统、太阳能逆变器、数据中心DC/DC 变换器等各种电子系统。为了适应电子信息系统不断发展,多年来成功开发出了各种新型的功率MnZn铁氧体材料,新开发的材料种类繁多,但有一点是共同的,那就是功率MnZn铁氧体材料必须具有小的功率损耗。早期的低损耗功率MnZn铁氧体材料的开发,主要关注在某个特定温度点的低损耗特性,随着以日本TDK公司PC95材质为代表的宽温度范围低损耗材料的发布,全世界范围内相继有许多公司开发了各种不同型号的宽温低损耗功率MnZn铁氧体材料。

宽温低损耗功率MnZn铁氧体材料的开发,可以实现宽工作温度范围的高效率功率转换,而不用考虑变压器、电感器的工作温度环境,对于新兴的电子信息系统有着重要的意义。与PC95相比较,新开发的低损耗温度范围越来越宽,由PC95的室温至120℃,发展到室温至140℃,近期又有文献报导,低损耗的温度范围扩展到了室温至160℃。宽温低损耗功率MnZn铁氧体材料至今仍然还是热点研究课题[1-2]。

宽温低损耗功率MnZn铁氧体材料的研发一直都是依据Co2+离子的引入,通过改变材料的各向异性常数K1,调整低损耗温度的范围。具体实施方法有二种:1、三元体系配方,以掺杂的形式引入Co2+,通过改变Co2+的掺入量,研究低损耗的温度区间;2、四元体系配方,在配方中引入Co2+,通过改变配方中的Co2+量,研究低损耗的温度区间。

本研究采用三元配方体系,通过在二次球磨过程中,掺入适量的Co2O3,研究Co2O3的掺入量与低损耗温度区间的关系。

 

 

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