国外最新软磁铁氧体材料性能及型号代换
2005-09-28 14:05:12
来源：《国际电子变压器》第10期
磁性材料是当代高新技术产业的重要基础材料，其产量和使用已成为衡量一个国家经济和信息技术发展程度的标志之一。一个国家的磁性材料人均消耗量基本反映该国人民的生活水平，资料表明，中国及发展中国家磁性材料的人均消耗量仅为欧美发达国家的十分之一弱，因此在发展中国家磁性材料仍是大有发展前景的一个产业。磁性材料按其理化性能可分为金属和非金属两大类别。其重要分支软磁材料的研究和开发，无论从深度还是广度两个方面都出现了较大进展。一些新现象、新原理、新技术和新工艺不断涌现，因而新材料、新应用也顺应多种用途不断推出，促进了电子设备加速小型化、智能化、多功能化方面的发展。
非金属软磁材料的主力军是软磁铁氧体，其高电阻率、高磁导率、低损耗的特点被广泛用于计算机、通信、电磁兼容领域，作为开关电源、滤波器、宽带变压器磁心，以及偏转线圈、回扫变压器、中周变压器、扼流圈、电感器磁心等。随着电源高频化及电子设备数字化技术的发展，软磁铁氧体拓展了更大的市场空间。近十年间世界软磁铁氧体以年均增长率5~15%速度向前发展，中国和东南亚地区则更高达15%以上。软磁铁氧体材料的开发重点是功率铁氧体（高BS低功耗材料）和高磁导率铁氧体（宽频低损耗高μ材料）。高BS低功耗材料广泛应用于开关电源技术，它属于电力电子技术，也就是最佳电能应用技术，经过AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC等电源变换，完成高频开关整流、直流功率转换、逆变、变频等功能，从而满足多种用电要求。
高μ和超高μ材料的研发近期异常活跃，随着多媒体通信、数字通信网络的高速发展，电磁兼容（EMC）和抗电磁干扰（抗EMI）领域的需求，宽带变压器、脉冲变压器和共模扼流圈所用磁心的超高μ特性和宽频化更促进了新性能高μ材料推出。除了宽频特性能外，不少应用场合对μ-T曲线的平缓度即宽温特性也有了更高的要求。如TDK的H5C4，NICERA的WT-10等材料。同时，由于宽带变压器工作于一定的交直流场下，因B-H磁滞而产生的谐波会引起非线性失真。为获得高保真信号传输，要求高μ材料的比磁滞损耗系数ηB较小，因为磁心材料的总谐波失真（THD）以三次谐波为主，因而三次谐波失真系数近似代替总谐波失真系数，即THD≈或者20lg(dB)；在弱场下，THD与ηB成正比，即THD≈0.6tgδh=。因此，现在高性能的高磁导率材料，不仅要求初始磁导率(μi)高，还全面要求其频率特性好，适用温度范围宽，磁滞损耗小，也就是高μ宽频宽温低损耗特性。
此外，随着应用领域的拓展和材料开发的深化，原来分别用于低磁通密度（弱电）和高磁通密度（强电）的高μQ材料和高BS材料已经相互交叠、融合，出现了包括高μ材料在内综合所有特性的新型材料，既适用于IT电子又适用于电力电子。其特点为两高、两低、两宽。即：高BS、高直流叠加；低损耗、低谐波失真；宽频、宽温。这种集天下之大成的求新、求全理念，已逐渐主导着软磁材料的开发方向，受到了广大用户欢迎。本文汇集了世界各大公司近年来开发的最新高BS低功耗和高μ软磁铁氧体材料的主要性能，供生产单位和用户参考。同时，给出了世界各大厂商Mn-Zn、Ni-Zn主要材料牌号代换表。详见表1-表5。
非金属软磁材料的主力军是软磁铁氧体，其高电阻率、高磁导率、低损耗的特点被广泛用于计算机、通信、电磁兼容领域，作为开关电源、滤波器、宽带变压器磁心，以及偏转线圈、回扫变压器、中周变压器、扼流圈、电感器磁心等。随着电源高频化及电子设备数字化技术的发展，软磁铁氧体拓展了更大的市场空间。近十年间世界软磁铁氧体以年均增长率5~15%速度向前发展，中国和东南亚地区则更高达15%以上。软磁铁氧体材料的开发重点是功率铁氧体（高BS低功耗材料）和高磁导率铁氧体（宽频低损耗高μ材料）。高BS低功耗材料广泛应用于开关电源技术，它属于电力电子技术，也就是最佳电能应用技术，经过AC-DC、DC-DC、DC-AC、AC-AC等电源变换，完成高频开关整流、直流功率转换、逆变、变频等功能，从而满足多种用电要求。
高μ和超高μ材料的研发近期异常活跃，随着多媒体通信、数字通信网络的高速发展，电磁兼容（EMC）和抗电磁干扰（抗EMI）领域的需求，宽带变压器、脉冲变压器和共模扼流圈所用磁心的超高μ特性和宽频化更促进了新性能高μ材料推出。除了宽频特性能外，不少应用场合对μ-T曲线的平缓度即宽温特性也有了更高的要求。如TDK的H5C4，NICERA的WT-10等材料。同时，由于宽带变压器工作于一定的交直流场下，因B-H磁滞而产生的谐波会引起非线性失真。为获得高保真信号传输，要求高μ材料的比磁滞损耗系数ηB较小，因为磁心材料的总谐波失真（THD）以三次谐波为主，因而三次谐波失真系数近似代替总谐波失真系数，即THD≈或者20lg(dB)；在弱场下，THD与ηB成正比，即THD≈0.6tgδh=。因此，现在高性能的高磁导率材料，不仅要求初始磁导率(μi)高，还全面要求其频率特性好，适用温度范围宽，磁滞损耗小，也就是高μ宽频宽温低损耗特性。
此外，随着应用领域的拓展和材料开发的深化，原来分别用于低磁通密度（弱电）和高磁通密度（强电）的高μQ材料和高BS材料已经相互交叠、融合，出现了包括高μ材料在内综合所有特性的新型材料，既适用于IT电子又适用于电力电子。其特点为两高、两低、两宽。即：高BS、高直流叠加；低损耗、低谐波失真；宽频、宽温。这种集天下之大成的求新、求全理念，已逐渐主导着软磁材料的开发方向，受到了广大用户欢迎。本文汇集了世界各大公司近年来开发的最新高BS低功耗和高μ软磁铁氧体材料的主要性能，供生产单位和用户参考。同时，给出了世界各大厂商Mn-Zn、Ni-Zn主要材料牌号代换表。详见表1-表5。
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