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Ca掺杂对铁氧体性能的影响

2024-03-06 10:07:55 来源:电子变压器与电感网 点击:2242

MnZn功率铁氧体凭借其高饱和磁通密度,低功耗的特点,广泛应用于功率传输领域,如开关电源中。其中,变压器作为功率铁氧体传输领域最为重要的组成之一,极大的限制了铁氧体材料的小型化和高效化。目前,大部分变压器用的功率铁氧体材料往高频化发展。根据变压器原理,作为开关电源核心部件的主变压器之输出电压Vm与频率成正比,即Vm=K•f•Bm•A•N,其中K为波形因子,Bm为工作磁通密度,f开关频率,A为磁心截面积,N为绕组匝数[1]。在输出电压不变的前提下,高频化是减小变压器体积的有效方法。同时,变压器具备足够高的传输功率是正常工作的基本条件之一,而P传输功率=Vm•I= I•K•A•N• (f•Bm),即传输功率与变压器的工作频率与工作磁通密度的乘积成正比。f•Bm也成为了变压器选用铁氧体材料的主要依据之一,该值越大,反映了铁氧体材料传输磁能的能力也越大。

目前商业化的变压器功率铁氧体材料大部分只往高频化发展,而忽视了工作磁通密度。但是在MHz频率段,随着工作磁通密度Bm和频率f的提高,现有铁氧体材料均呈现出功耗急剧增大的趋势,因此目前的材料在2-5 MHz 频率段几乎都只能在10 mT、30 mT 等较低的磁通密度下工作,仍不能满足电源行业通过高频化实现小体积、大容量、高能效的要求[2]。我司一直致力于高频低功耗功率铁氧体材料的开发,已研发出一系列材料,本文在优选主配方的基础上,研究Ca掺杂对于MnZn功率铁氧体材料3MHz频率段50mT下损耗的影响。

烧结后材料断面SEM图 (a) 400ppm  (b) 800ppm  (c) 1200ppm  (d) 1600ppm

 

 

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