JPH05308027A - 複合磁心およびその製造方法 - Google Patents
複合磁心およびその製造方法Info
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- JPH05308027A JPH05308027A JP3120455A JP12045591A JPH05308027A JP H05308027 A JPH05308027 A JP H05308027A JP 3120455 A JP3120455 A JP 3120455A JP 12045591 A JP12045591 A JP 12045591A JP H05308027 A JPH05308027 A JP H05308027A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流電流の重畳磁界に対して透磁率特性が非
直線特性を有する磁心を、効率的かつ低コストにて供給
する。 【構成】 本発明は、軟磁性フェライトからなる巻き心
の周囲にＦｅ系非晶質磁性合金リボンを巻回して複合磁
心とする。
直線特性を有する磁心を、効率的かつ低コストにて供給
する。 【構成】 本発明は、軟磁性フェライトからなる巻き心
の周囲にＦｅ系非晶質磁性合金リボンを巻回して複合磁
心とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流重畳磁界に対して
透磁率が非直線となる特性を備えた磁心とその製造方法
に関する。
透磁率が非直線となる特性を備えた磁心とその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の平滑チョークは低磁界から磁心が
飽和する磁界まで磁心材の透磁率が一定に近く、コイル
に流れる電流が小さくなってもインダクタンスの変化は
小さい。
飽和する磁界まで磁心材の透磁率が一定に近く、コイル
に流れる電流が小さくなってもインダクタンスの変化は
小さい。
【０００３】このためスイッチング電源の平滑用チョー
クとして用いた場合、負荷電流が小さい場合に出力電圧
の変動が生じ問題となっていた。このため、出力電圧の
変動を抑制する回路を付加する等していた。
クとして用いた場合、負荷電流が小さい場合に出力電圧
の変動が生じ問題となっていた。このため、出力電圧の
変動を抑制する回路を付加する等していた。
【０００４】しかし、前記のような付加回路が必要であ
るために、部品の増加によるコストの上昇および電源の
大形化等を招いていた。
るために、部品の増加によるコストの上昇および電源の
大形化等を招いていた。
【０００５】このような理由から、コイルに流れる電流
が小さいときにはインダクタンスが大きく、ある電流以
上から磁心が飽和するまでは透磁率の変化が小さい、Ｌ
字特性を有するコアを用いたチョークが要求されてい
た。
が小さいときにはインダクタンスが大きく、ある電流以
上から磁心が飽和するまでは透磁率の変化が小さい、Ｌ
字特性を有するコアを用いたチョークが要求されてい
た。
【０００６】前記特性を実現するために、コアのギャッ
プ近傍に透磁率の高い磁性体を配したものや、透磁率の
高い磁性体の磁路断面の一部にギャップを施したチョー
ク用磁心の提案が種々なされている。
プ近傍に透磁率の高い磁性体を配したものや、透磁率の
高い磁性体の磁路断面の一部にギャップを施したチョー
ク用磁心の提案が種々なされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では、磁心にギャップが存在するために、ギャップ部
の磁束の漏洩があり、電子機器等に使用した場合、ノイ
ズが発生する可能性があり好ましくなかった。
術では、磁心にギャップが存在するために、ギャップ部
の磁束の漏洩があり、電子機器等に使用した場合、ノイ
ズが発生する可能性があり好ましくなかった。
【０００８】また、可聴周波での負荷変動がある場合、
磁性体の磁歪によって磁心の伸縮が生じ、磁路中にギャ
ップがある場合は特にギャップ部での発音が著しいた
め、磁心騒音が問題となるような用途には使用すること
ができなかった。
磁性体の磁歪によって磁心の伸縮が生じ、磁路中にギャ
ップがある場合は特にギャップ部での発音が著しいた
め、磁心騒音が問題となるような用途には使用すること
ができなかった。
【０００９】前記の問題を解決するために、Ｆｅ系非晶
質合金では、異なった温度で熱処理を行ったコアを組み
合わせ一つの磁心とすることにより、非直線特性を有す
るノンギャップタイプのチョークを得ることが可能であ
るが、熱処理工程が二系列必要であることと、二つのコ
アを一つの磁心に組み合わせる工程がさらに必要である
ことなど製造工程が複雑化するため、製造コストが高く
なるという難点があった。
質合金では、異なった温度で熱処理を行ったコアを組み
合わせ一つの磁心とすることにより、非直線特性を有す
るノンギャップタイプのチョークを得ることが可能であ
るが、熱処理工程が二系列必要であることと、二つのコ
アを一つの磁心に組み合わせる工程がさらに必要である
ことなど製造工程が複雑化するため、製造コストが高く
なるという難点があった。
【００１０】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、直流電流の重畳磁界に対して透磁
率特性が非直線特性を有する磁心を、効率的かつ低コス
トにて供給することにある。
であり、その目的は、直流電流の重畳磁界に対して透磁
率特性が非直線特性を有する磁心を、効率的かつ低コス
トにて供給することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、軟磁性フェラ
イトからなる巻き心の周囲にＦｅ系非晶質磁性合金リボ
ンを巻回した複合磁心を第１の要旨とする。
イトからなる巻き心の周囲にＦｅ系非晶質磁性合金リボ
ンを巻回した複合磁心を第１の要旨とする。
【００１２】また、軟磁性フェライトからなる巻き心の
周囲にＦｅ系非晶質磁性合金リボンを巻回し複合磁心本
体を得た後、このＦｅ系非晶質合金の透磁率が５０〜６
００の範囲となる熱処理を施す複合磁心の製造方法を第
２の要旨とする。
周囲にＦｅ系非晶質磁性合金リボンを巻回し複合磁心本
体を得た後、このＦｅ系非晶質合金の透磁率が５０〜６
００の範囲となる熱処理を施す複合磁心の製造方法を第
２の要旨とする。
【００１３】この第２の要旨において、熱処理は結晶化
温度ＴｘにおいてＴｘ−１５０℃〜Ｔｘ−２０℃の範囲
で、１分〜２０時間の範囲とすることもできる。
温度ＴｘにおいてＴｘ−１５０℃〜Ｔｘ−２０℃の範囲
で、１分〜２０時間の範囲とすることもできる。
【００１４】
【作用】前記複合磁心を構成する軟磁性フェライトとし
ては、環状の軟磁性フェライトを用い、この軟磁性フェ
ライトを巻き心として同軸状にＦｅ系非晶質磁性合金リ
ボンを巻回する。
ては、環状の軟磁性フェライトを用い、この軟磁性フェ
ライトを巻き心として同軸状にＦｅ系非晶質磁性合金リ
ボンを巻回する。
【００１５】Ｆｅ系非晶質磁性合金リボンは、スリット
状に加工してこれらを相互に組み合わせて巻回した後、
巻き端をカプトンテ−プ等を貼付して固定したものを用
いることができる。
状に加工してこれらを相互に組み合わせて巻回した後、
巻き端をカプトンテ−プ等を貼付して固定したものを用
いることができる。
【００１６】本発明で使用するＦｅ系非晶質合金（Ｆｅ
系非晶質磁性合金）としては、合金中のＦｅの含有量が
５０原子％以上のＦｅ基非晶質合金（金属）であり、こ
れらのＦｅ基非晶質合金としては、Ｆｅ−Ｂ，Ｆｅ−Ｂ
−Ｃ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ，Ｆｅ−Ｂ
−Ｓｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍ
ｏ−Ｂ等のＦｅ系のものを例示できる。
系非晶質磁性合金）としては、合金中のＦｅの含有量が
５０原子％以上のＦｅ基非晶質合金（金属）であり、こ
れらのＦｅ基非晶質合金としては、Ｆｅ−Ｂ，Ｆｅ−Ｂ
−Ｃ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ，Ｆｅ−Ｂ
−Ｓｉ−Ｃｒ，Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍ
ｏ−Ｂ等のＦｅ系のものを例示できる。
【００１７】この中で特に好ましいＦｅ基非晶質合金と
しては、、ＦｅXＳｉYＢZＭWを例示できる。ここでＸ＝
５０〜８５、Ｙ＝１〜１５、Ｚ＝５〜２５（Ｘ，Ｙ，Ｚ
いずれも原子％を表す）の範囲である。また、ＭはＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｃ，Ａｌ，Ｐ等の一種または二種以上の組合せか
らなる金属で、Ｗ＝０〜５原子％のものを例示できる。
しては、、ＦｅXＳｉYＢZＭWを例示できる。ここでＸ＝
５０〜８５、Ｙ＝１〜１５、Ｚ＝５〜２５（Ｘ，Ｙ，Ｚ
いずれも原子％を表す）の範囲である。また、ＭはＣ
ｏ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｃｒ，
Ｍｎ，Ｃ，Ａｌ，Ｐ等の一種または二種以上の組合せか
らなる金属で、Ｗ＝０〜５原子％のものを例示できる。
【００１８】なお、本発明において、結晶化温度Ｔｘと
は、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry:示差
走査熱量測定）装置を用いて（昇温速度１０℃／min）
で結晶化ピーク温度を求める方法で測定したものであ
る。
は、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry:示差
走査熱量測定）装置を用いて（昇温速度１０℃／min）
で結晶化ピーク温度を求める方法で測定したものであ
る。
【００１９】したがって、本発明における結晶化温度と
は、ＤＳＣ測定で得られる結晶化ピーク温度、特に第１
結晶化ピーク温度をさす。
は、ＤＳＣ測定で得られる結晶化ピーク温度、特に第１
結晶化ピーク温度をさす。
【００２０】また、熱処理に際して処理条件として湿潤
雰囲気としてもよい。この場合、磁心本体を２５℃換算
における単位水蒸気量が３〜６００g/m3、特に好ましく
は２０〜２００g/m3の湿潤雰囲気中で熱処理することが
望ましい。
雰囲気としてもよい。この場合、磁心本体を２５℃換算
における単位水蒸気量が３〜６００g/m3、特に好ましく
は２０〜２００g/m3の湿潤雰囲気中で熱処理することが
望ましい。
【００２１】なお、この熱処理雰囲気は、大気と同条件
であってもよいが、好ましくは窒素雰囲気等の不活性雰
囲気を用いることにより、Ｆｅ系非晶質リボンの端部止
めに用いたカプトンテ−プの剥離等を防止することもで
きる。
であってもよいが、好ましくは窒素雰囲気等の不活性雰
囲気を用いることにより、Ｆｅ系非晶質リボンの端部止
めに用いたカプトンテ−プの剥離等を防止することもで
きる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を実験例および比較例
をもとに説明する。
をもとに説明する。
【００２３】本実施例の複合磁心本体１は、図１に示す
ように巻き心を構成する軟磁性フェライト２と、Ｆｅ系
非晶質磁性合金リボン３とで構成されている。
ように巻き心を構成する軟磁性フェライト２と、Ｆｅ系
非晶質磁性合金リボン３とで構成されている。
【００２４】前記軟磁性フェライト２にＦｅ系非晶質磁
性合金リボン３を巻回する方法としては、図２に示す装
置が用いられる。すなわち、供給ロール４に巻回された
Ｆｅ系非晶質磁性合金リボン３と軟磁性フェライト２と
の間には、テンション検出器５、リボン切断カッター６
が配置されている。そして、供給ロール４から繰り出さ
れたＦｅ系非晶質磁性合金リボン３は、テンション検出
器５によってそのテンションが検出されて供給ロール４
の図示しない繰り出しモータの回転を制御するようにな
っている。
性合金リボン３を巻回する方法としては、図２に示す装
置が用いられる。すなわち、供給ロール４に巻回された
Ｆｅ系非晶質磁性合金リボン３と軟磁性フェライト２と
の間には、テンション検出器５、リボン切断カッター６
が配置されている。そして、供給ロール４から繰り出さ
れたＦｅ系非晶質磁性合金リボン３は、テンション検出
器５によってそのテンションが検出されて供給ロール４
の図示しない繰り出しモータの回転を制御するようにな
っている。
【００２５】巻き心を構成する軟磁性フェライト２は、
巻き取りローラ７に装着されており、図示しない巻き取
りモータによって回転されている。なお、前記Ｆｅ系非
晶質磁性合金リボン３の巻き始めはカプトンテープ等を
用いて軟磁性フェライト２の表面に固定してもよい。
巻き取りローラ７に装着されており、図示しない巻き取
りモータによって回転されている。なお、前記Ｆｅ系非
晶質磁性合金リボン３の巻き始めはカプトンテープ等を
用いて軟磁性フェライト２の表面に固定してもよい。
【００２６】このようにして得られた複合磁心本体１に
熱処理を施し、磁心を得た。このときの熱処理条件等に
ついては下記の実験例の通りである。
熱処理を施し、磁心を得た。このときの熱処理条件等に
ついては下記の実験例の通りである。
【００２７】〔実験例１〕 １．ＭｎＺｎ系フェライト 軸長：１０ｍｍ 外径：２０ｍｍ 内径：１５ｍｍ
【００２８】２．非晶質磁性合金リボン 組成（原子％）：Ｆｅ81Ｓｉ3.5Ｂ13.5Ｃ2 結晶化第一ピーク温度：４９７℃ 厚さ：２１μｍ 幅 ：１０ｍｍ
【００２９】前記軟磁性フェライト２を巻き心としてそ
の周囲に、軟磁性フェライト２と非晶質磁性合金リボン
３との体積比が１：２となるようにして、前記非晶質磁
性合金リボン３を巻回して複合磁心本体１を得た後、こ
の複合磁心本体１を電気炉において処理温度４３０℃に
て２時間焼鈍し、磁心を得た。
の周囲に、軟磁性フェライト２と非晶質磁性合金リボン
３との体積比が１：２となるようにして、前記非晶質磁
性合金リボン３を巻回して複合磁心本体１を得た後、こ
の複合磁心本体１を電気炉において処理温度４３０℃に
て２時間焼鈍し、磁心を得た。
【００３０】この磁心について、透磁率と直流重畳磁界
との関係を図３に示す。 〔実験例２〕
との関係を図３に示す。 〔実験例２〕
【００３１】１．ＭｎＺｎ系フェライト 軸長：１０ｍｍ 外径：２０ｍｍ 内径：１５ｍｍ
【００３２】２．非晶質磁性合金リボン 組成（原子％）：Ｆｅ80Ｓｉ8Ｂ12 結晶化第一ピーク温度：５１０℃ 厚さ：２０μｍ 幅 ：１０ｍｍ
【００３３】前記軟磁性フェライト２を巻き心としてそ
の周囲に、軟磁性フェライト２と非晶質磁性合金リボン
３との体積比が１：１となるようにして、前記非晶質磁
性合金リボン３を巻回して複合磁心本体１を得た後、こ
の複合磁心本体１を電気炉において処理温度４５０℃に
て２時間焼鈍し、磁心を得た。
の周囲に、軟磁性フェライト２と非晶質磁性合金リボン
３との体積比が１：１となるようにして、前記非晶質磁
性合金リボン３を巻回して複合磁心本体１を得た後、こ
の複合磁心本体１を電気炉において処理温度４５０℃に
て２時間焼鈍し、磁心を得た。
【００３４】この磁心について、透磁率と直流重畳磁界
との関係を図３に示す。 〔比較例〕巻き心を用いることなく、実験例１で用いた
非晶質磁性合金リボン（Ｆｅ81Ｓｉ3.5Ｂ13.5Ｃ2）を巻
回して磁心本体を得た後、この磁心本体を電気炉におい
て処理温度４３０℃で２時間焼鈍して磁心を得た。
との関係を図３に示す。 〔比較例〕巻き心を用いることなく、実験例１で用いた
非晶質磁性合金リボン（Ｆｅ81Ｓｉ3.5Ｂ13.5Ｃ2）を巻
回して磁心本体を得た後、この磁心本体を電気炉におい
て処理温度４３０℃で２時間焼鈍して磁心を得た。
【００３５】この磁心について、透磁率と直流重畳磁界
との関係を図３に示す。以上の各実験例１および２と比
較例との対比から明かなように、本実施例によれば、コ
イルに流れる電流が小さい場合にインダクタンスが大き
く、ある電流以上から磁心が飽和するまでは透磁率の変
化が小さいＬ字状の非線形特性を備えた磁心を得ること
ができる。
との関係を図３に示す。以上の各実験例１および２と比
較例との対比から明かなように、本実施例によれば、コ
イルに流れる電流が小さい場合にインダクタンスが大き
く、ある電流以上から磁心が飽和するまでは透磁率の変
化が小さいＬ字状の非線形特性を備えた磁心を得ること
ができる。
【００３６】特に、本実施例では、巻き心に軟磁性フェ
ライト２を用い、これにＦｅ系非晶質磁性合金リボン３
を巻回することにより、軟磁性フェライト２とＦｅ系非
晶質磁性合金とを容易に複合化することができ、その後
の熱処理もこの複合状態のまま実施できる。このとき、
軟磁性フェライト２の磁気特性にはほとんど影響がない
ため、Ｆｅ系非晶質磁性合金の特性に合わせた熱処理を
施すことができ、比較的容易かつ効率的にＬ字特性の優
れた磁心を製造することが可能となる。
ライト２を用い、これにＦｅ系非晶質磁性合金リボン３
を巻回することにより、軟磁性フェライト２とＦｅ系非
晶質磁性合金とを容易に複合化することができ、その後
の熱処理もこの複合状態のまま実施できる。このとき、
軟磁性フェライト２の磁気特性にはほとんど影響がない
ため、Ｆｅ系非晶質磁性合金の特性に合わせた熱処理を
施すことができ、比較的容易かつ効率的にＬ字特性の優
れた磁心を製造することが可能となる。
【００３７】これによって得られた磁心を平滑チョーク
として用いた場合、従来のスイッチング電源の低電流時
の出力電圧の変動を抑止でき、且つ漏洩磁束に起因する
ノイズを低減でき、さらに可聴周波の負荷変動による磁
心騒音を大幅に低減することができる。
として用いた場合、従来のスイッチング電源の低電流時
の出力電圧の変動を抑止でき、且つ漏洩磁束に起因する
ノイズを低減でき、さらに可聴周波の負荷変動による磁
心騒音を大幅に低減することができる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、簡易な製造工程でＬ字
状の非線形特性を有するノンギャップタイプのチョーク
コイルを効率的かつ低コストで得ることができる。
状の非線形特性を有するノンギャップタイプのチョーク
コイルを効率的かつ低コストで得ることができる。
【図１】本発明の実施例における複合磁心本体を示す斜
視図
視図
【図２】実施例における磁心の製造に際して、磁性リボ
ンの巻き取り方法を示す概略説明図
ンの巻き取り方法を示す概略説明図
【図３】実施例の各実験例と比較例における磁心の直流
重畳磁界に対する透磁率の変化を示すグラフ図
重畳磁界に対する透磁率の変化を示すグラフ図
１・・複合磁心本体 ２・・軟磁性フェライト ３・・Ｆｅ系非晶質磁性合金リボン ４・・供給ロール ５・・テンション検出器 ６・・リボン切断カッター ７・・巻き取りローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 27/24 41/02 Ｃ 8019−5Ｅ 8935−5Ｅ Ｈ０１Ｆ 27/24 Ｊ
Claims (3)
- 【請求項１】 軟磁性フェライトからなる巻き心の周囲
にＦｅ系非晶質磁性合金リボンを巻回した複合磁心。 - 【請求項２】 軟磁性フェライトからなる巻き心の周囲
にＦｅ系非晶質磁性合金リボンを巻回し複合磁心本体を
得た後、このＦｅ非晶質磁性合金の透磁率が５０〜６０
０の範囲となる熱処理を施した複合磁心の製造方法。 - 【請求項３】 前記熱処理はＦｅ系非晶質磁性合金リボ
ンの結晶化温度ＴｘにおいてＴｘ−１５０℃〜Ｔｘ−２
０℃の範囲で、１分〜２０時間の熱処理を行うことを特
徴とする請求項２記載の複合磁心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120455A JPH05308027A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 複合磁心およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120455A JPH05308027A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 複合磁心およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308027A true JPH05308027A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14786606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3120455A Pending JPH05308027A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | 複合磁心およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05308027A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009007639A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nippon Steel Corp | Ｆｅ系非晶質合金薄帯 |
| CN104124040A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 台达电子工业股份有限公司 | 磁芯与应用其的磁性元件 |
| JP2020503676A (ja) * | 2017-01-03 | 2020-01-30 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | インダクタ及びこれを含むｅｍｉフィルター |
-
1991
- 1991-05-24 JP JP3120455A patent/JPH05308027A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009007639A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-01-15 | Nippon Steel Corp | Ｆｅ系非晶質合金薄帯 |
| CN104124040A (zh) * | 2013-04-25 | 2014-10-29 | 台达电子工业股份有限公司 | 磁芯与应用其的磁性元件 |
| JP2020503676A (ja) * | 2017-01-03 | 2020-01-30 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | インダクタ及びこれを含むｅｍｉフィルター |
| US11289252B2 (en) | 2017-01-03 | 2022-03-29 | Lg Innotek Co., Ltd. | Inductor and EMI filter including the same |
| JP2022174101A (ja) * | 2017-01-03 | 2022-11-22 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | インダクタ及びこれを含むｅｍｉフィルター |
| US11955262B2 (en) | 2017-01-03 | 2024-04-09 | Lg Innotek Co., Ltd. | Inductor and EMI filter including the same |
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