JPH06140231A - 電源用フェライトおよび電源用磁心 - Google Patents
電源用フェライトおよび電源用磁心Info
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- JPH06140231A JPH06140231A JP4311231A JP31123192A JPH06140231A JP H06140231 A JPH06140231 A JP H06140231A JP 4311231 A JP4311231 A JP 4311231A JP 31123192 A JP31123192 A JP 31123192A JP H06140231 A JPH06140231 A JP H06140231A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸化鉄
と、ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、
ＺｎＯ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを主成分とす
る。そして、さらに酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、
酸化スズおよび酸化チタンの１種以上と、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化ジルコニウムおよび酸化バナジウム
の１種以上とを含有する。さらに１００℃、１００kHz
でのＢ−Ｈ曲線において、Ｂ＝２００mTでμａ≧５２０
０、Ｂ＝３００mTでμａ≧４５００であり、１００℃で
の１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒが１１０mT以上であ
る。 【効果】 ΔＢ、μａが増大し電力損失が減少する。
と、ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、
ＺｎＯ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを主成分とす
る。そして、さらに酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、
酸化スズおよび酸化チタンの１種以上と、酸化ニオブ、
酸化タンタル、酸化ジルコニウムおよび酸化バナジウム
の１種以上とを含有する。さらに１００℃、１００kHz
でのＢ−Ｈ曲線において、Ｂ＝２００mTでμａ≧５２０
０、Ｂ＝３００mTでμａ≧４５００であり、１００℃で
の１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒが１１０mT以上であ
る。 【効果】 ΔＢ、μａが増大し電力損失が減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に１０〜５００kHz
程度の高周波にて動作する電源トランス用等の電源用磁
心用のマンガン−亜鉛系フェライトと、それから形成さ
れた電源用磁心に関する。
程度の高周波にて動作する電源トランス用等の電源用磁
心用のマンガン−亜鉛系フェライトと、それから形成さ
れた電源用磁心に関する。
【０００２】
【従来の技術】マンガン−亜鉛系フェライトは、各種通
信機器、民生用機器などのコイル、トランス材料として
多用されているが、最近、周波数の高い電源が使用され
る傾向があり、その目的にあうトランス材料としての性
能が要求されるようになってきている。特にスイッチン
グ電源においては、１０kHz 〜５００kHz の高周波域に
て数１０W の電力で使用するトランス材料が必要であ
り、この他、モータードライブ用、信号増巾用、発振用
等の安定なトランス材料も必要とされている。トランス
材料としては、これまでのマンガン−亜鉛系の低損失フ
ェライトが用いられてきたが、１０kHz 〜５００kHz 程
度の高周波領域ではコアロスと称される電力損失が大き
く、コアロスの面での改善が要求されており、このため
の提案が種々なされている。このような提案としては、
ＳｉやＣａの酸化物を添加し、さらにＳｎ、Ｔｉ、Ｚｒ
等の４価の金属酸化物や、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等の５価の金
属酸化物を添加するものがある。４価ないし５価の金属
酸化物の単独添加ないし複合添加例としては、特開昭４
６−２８８０号公報、同４８−７２６９６号公報、同６
０−２６２４０４号公報、同６１−１０８１０９号公
報、同６１−２５２６０９号公報、同６１−２５２６１
１号公報、同６３−２２２０１８号公報、特開平１−１
２９４０３号公報、同２−５４９０２号公報、同３−１
４１６１１号公報、同３−１６３８０４号公報、同３−
２２３１１９号公報、同３−２４８４０３号公報、同３
−２４８４０４号公報、同３−２４８４０５号公報、同
３−２５４１０３号公報、同４−５５３６２号公報、同
４−１５０００７号公報等がある。
信機器、民生用機器などのコイル、トランス材料として
多用されているが、最近、周波数の高い電源が使用され
る傾向があり、その目的にあうトランス材料としての性
能が要求されるようになってきている。特にスイッチン
グ電源においては、１０kHz 〜５００kHz の高周波域に
て数１０W の電力で使用するトランス材料が必要であ
り、この他、モータードライブ用、信号増巾用、発振用
等の安定なトランス材料も必要とされている。トランス
材料としては、これまでのマンガン−亜鉛系の低損失フ
ェライトが用いられてきたが、１０kHz 〜５００kHz 程
度の高周波領域ではコアロスと称される電力損失が大き
く、コアロスの面での改善が要求されており、このため
の提案が種々なされている。このような提案としては、
ＳｉやＣａの酸化物を添加し、さらにＳｎ、Ｔｉ、Ｚｒ
等の４価の金属酸化物や、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等の５価の金
属酸化物を添加するものがある。４価ないし５価の金属
酸化物の単独添加ないし複合添加例としては、特開昭４
６−２８８０号公報、同４８−７２６９６号公報、同６
０−２６２４０４号公報、同６１−１０８１０９号公
報、同６１−２５２６０９号公報、同６１−２５２６１
１号公報、同６３−２２２０１８号公報、特開平１−１
２９４０３号公報、同２−５４９０２号公報、同３−１
４１６１１号公報、同３−１６３８０４号公報、同３−
２２３１１９号公報、同３−２４８４０３号公報、同３
−２４８４０４号公報、同３−２４８４０５号公報、同
３−２５４１０３号公報、同４−５５３６２号公報、同
４−１５０００７号公報等がある。
【０００３】しかし、これらはいずれも高周波、例えば
１００kHz 、１００℃でのＢ−Ｈ曲線において、残留磁
束密度が大きく、最大磁束密度ＢｍとＢｒとの差ΔＢ＝
Ｂｍ−Ｂｒが小さく、高周波での電力損失が大きく、こ
のほかμａ−Ｂ特性における透磁率μａが低く、トラン
スとした場合の小型化を困難にしていた。
１００kHz 、１００℃でのＢ−Ｈ曲線において、残留磁
束密度が大きく、最大磁束密度ＢｍとＢｒとの差ΔＢ＝
Ｂｍ−Ｂｒが小さく、高周波での電力損失が大きく、こ
のほかμａ−Ｂ特性における透磁率μａが低く、トラン
スとした場合の小型化を困難にしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、高周波でのΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒが大きく、μａ−Ｂ特
性が向上した低電力損失フェライト、すなわち電源用フ
ェライトと、それを用いた電源用磁心を提供することで
ある。
は、高周波でのΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒが大きく、μａ−Ｂ特
性が向上した低電力損失フェライト、すなわち電源用フ
ェライトと、それを用いた電源用磁心を提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（９）の本発明によって達成される。 （１）Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸化鉄と、
ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、Ｚｎ
Ｏ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有し、さらに
酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、酸化スズおよび酸化
チタンの１種以上と、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化
ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１種以上とを含有
し、１００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線においてＢ＝
２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ＝３００mTの
μａが４５００以上である電源用フェライト。 （２）Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸化鉄と、
ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、Ｚｎ
Ｏ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有し、さらに
酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、酸化スズおよび酸化
チタンの１種以上と、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化
ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１種以上とを含有
し、１００℃での１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒ（ただ
し、ＢｍおよびＢｒは、それぞれ最大磁束密度および残
留磁束密度）が１１０mT以上である電源用フェライト。 （３）１００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線において、
Ｂ＝２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ＝３００
mTのμａが４５００以上である上記（２）の電源用フェ
ライト。 （４）ＳｉＯ2 換算で５０〜２５０ppm の酸化ケイ素
と、ＣａＣＯ3 換算で４００〜２５００ppm の酸化カル
シウムと、ＳｎＯ2 換算で４０００ppm 以下の酸化スズ
およびＴｉＯ2 換算で３０００ppm 以下の酸化チタンの
１種または２種３００ppm 以上と、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で５
００ppm 以下の酸化ニオブ、Ｔａ2 Ｏ5 換算で６００pp
m以下の酸化タンタル、ＺｒＯ2 換算で６００ppm 以下
の酸化ジルコニウムおよびＶ2 Ｏ5 換算で５００ppm 以
下の酸化バナジウムの１種〜４種５０ppm 以上とを含有
する上記（１）〜（３）のいずれかの電源用フェライ
ト。 （５）ＳｎＯ2 換算で５００〜４０００ppm の酸化スズ
と、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で１００〜５００ppm の酸化ニオブ
とを含有し、この酸化スズの９０％以下および酸化ニオ
ブの９０％以下は、それぞれ酸化チタンおよび酸化タン
タルと酸化ジルコニウムと酸化バナジウムの１種〜３種
で置換されていてもよい上記（４）の電源用フェライ
ト。 （６）Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸化鉄と、
ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、Ｚｎ
Ｏ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有し、さらに
酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、酸化スズおよび酸化
チタンの１種以上と、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化
ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１種以上とを含有
し、さらにＳｉＯ2 換算で５０〜２５０ppm の酸化ケイ
素と、ＣａＣＯ3 換算で４００〜２５００ppm の酸化カ
ルシウムと、ＳｎＯ2 換算で５００〜４０００ppm の酸
化スズと、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で１００〜５００ppm の酸化
ニオブとを含有し、前記酸化スズの一部は、ＴｉＯ2 換
算量で９０％以下の酸化チタンで置換されていてもよ
く、また前記酸化ニオブの一部は、それぞれＴａ2 Ｏ
5 、ＺｒＯ2 およびＶ2 Ｏ5換算で計９０％以下の酸化
タンタル、酸化ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１
〜３種で置換されていてもよい電源用フェライト。 （７）１００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線において、
Ｂ＝２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ＝３００
mTのμａが４５００以上である上記（６）の電源用フェ
ライト。 （８）１００℃での１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒ（た
だし、ＢｍおよびＢｒは、それぞれ最大磁束密度および
残留磁束密度）が１１０mT以上である上記（６）または
（７）の電源用フェライト。 （９）上記（１）〜（８）のいずれかの電源用フェライ
トから形成された電源用磁心。
（１）〜（９）の本発明によって達成される。 （１）Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸化鉄と、
ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、Ｚｎ
Ｏ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有し、さらに
酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、酸化スズおよび酸化
チタンの１種以上と、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化
ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１種以上とを含有
し、１００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線においてＢ＝
２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ＝３００mTの
μａが４５００以上である電源用フェライト。 （２）Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸化鉄と、
ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、Ｚｎ
Ｏ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有し、さらに
酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、酸化スズおよび酸化
チタンの１種以上と、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化
ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１種以上とを含有
し、１００℃での１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒ（ただ
し、ＢｍおよびＢｒは、それぞれ最大磁束密度および残
留磁束密度）が１１０mT以上である電源用フェライト。 （３）１００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線において、
Ｂ＝２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ＝３００
mTのμａが４５００以上である上記（２）の電源用フェ
ライト。 （４）ＳｉＯ2 換算で５０〜２５０ppm の酸化ケイ素
と、ＣａＣＯ3 換算で４００〜２５００ppm の酸化カル
シウムと、ＳｎＯ2 換算で４０００ppm 以下の酸化スズ
およびＴｉＯ2 換算で３０００ppm 以下の酸化チタンの
１種または２種３００ppm 以上と、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で５
００ppm 以下の酸化ニオブ、Ｔａ2 Ｏ5 換算で６００pp
m以下の酸化タンタル、ＺｒＯ2 換算で６００ppm 以下
の酸化ジルコニウムおよびＶ2 Ｏ5 換算で５００ppm 以
下の酸化バナジウムの１種〜４種５０ppm 以上とを含有
する上記（１）〜（３）のいずれかの電源用フェライ
ト。 （５）ＳｎＯ2 換算で５００〜４０００ppm の酸化スズ
と、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で１００〜５００ppm の酸化ニオブ
とを含有し、この酸化スズの９０％以下および酸化ニオ
ブの９０％以下は、それぞれ酸化チタンおよび酸化タン
タルと酸化ジルコニウムと酸化バナジウムの１種〜３種
で置換されていてもよい上記（４）の電源用フェライ
ト。 （６）Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸化鉄と、
ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガンと、Ｚｎ
Ｏ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有し、さらに
酸化ケイ素と、酸化カルシウムと、酸化スズおよび酸化
チタンの１種以上と、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化
ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１種以上とを含有
し、さらにＳｉＯ2 換算で５０〜２５０ppm の酸化ケイ
素と、ＣａＣＯ3 換算で４００〜２５００ppm の酸化カ
ルシウムと、ＳｎＯ2 換算で５００〜４０００ppm の酸
化スズと、Ｎｂ2 Ｏ5 換算で１００〜５００ppm の酸化
ニオブとを含有し、前記酸化スズの一部は、ＴｉＯ2 換
算量で９０％以下の酸化チタンで置換されていてもよ
く、また前記酸化ニオブの一部は、それぞれＴａ2 Ｏ
5 、ＺｒＯ2 およびＶ2 Ｏ5換算で計９０％以下の酸化
タンタル、酸化ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１
〜３種で置換されていてもよい電源用フェライト。 （７）１００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線において、
Ｂ＝２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ＝３００
mTのμａが４５００以上である上記（６）の電源用フェ
ライト。 （８）１００℃での１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒ（た
だし、ＢｍおよびＢｒは、それぞれ最大磁束密度および
残留磁束密度）が１１０mT以上である上記（６）または
（７）の電源用フェライト。 （９）上記（１）〜（８）のいずれかの電源用フェライ
トから形成された電源用磁心。
【０００６】
【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。本発明におけるマンガン−亜鉛系フェライ
ト材料は、酸化鉄、酸化マンガンおよび酸化亜鉛を主成
分とする。
に説明する。本発明におけるマンガン−亜鉛系フェライ
ト材料は、酸化鉄、酸化マンガンおよび酸化亜鉛を主成
分とする。
【０００７】これらの主成分は、一般に、それぞれ、Ｆ
ｅ2 Ｏ3 換算５１〜５７モル％、ＭｎＯ換算３０〜４１
モル％、ＺｎＯ換算６〜１６モル％とする。この範囲外
では、電力損失が増大し、その極小温度が６０℃以下と
なるとともにキュリー点が２００℃以下となったり、あ
るいは高周波領域でのＢｍや初透磁率μｉが低下した
り、Ｂｒが増大したりする。
ｅ2 Ｏ3 換算５１〜５７モル％、ＭｎＯ換算３０〜４１
モル％、ＺｎＯ換算６〜１６モル％とする。この範囲外
では、電力損失が増大し、その極小温度が６０℃以下と
なるとともにキュリー点が２００℃以下となったり、あ
るいは高周波領域でのＢｍや初透磁率μｉが低下した
り、Ｂｒが増大したりする。
【０００８】このような主成分は、ケイ素およびカルシ
ウムの酸化物を含有する。酸化ケイ素および酸化カルシ
ウムを含有することにより、Ｂｒが減少し、ΔＢが増大
し、電力損失が減少し、またＱ値が向上し、μａ−Ｂ特
性が向上する。この場合、酸化ケイ素および酸化カルシ
ウムの含有量は、それぞれ、ＳｉＯ2 およびＣａＣＯ3
換算で５０〜２５０ppm および４００〜２５００ppm で
あることが好ましい。
ウムの酸化物を含有する。酸化ケイ素および酸化カルシ
ウムを含有することにより、Ｂｒが減少し、ΔＢが増大
し、電力損失が減少し、またＱ値が向上し、μａ−Ｂ特
性が向上する。この場合、酸化ケイ素および酸化カルシ
ウムの含有量は、それぞれ、ＳｉＯ2 およびＣａＣＯ3
換算で５０〜２５０ppm および４００〜２５００ppm で
あることが好ましい。
【０００９】フェライト中には、さらにスズおよびチタ
ンの酸化物の１種または２種が含有される。酸化スズお
よび酸化チタンの１種以上を含有することより、Ｂｒが
減少し、ΔＢが増大し、電力損失が減少し、またμが向
上し、さらにμａ−Ｂ特性が向上し、小型化する。それ
ぞれＳｎＯ2 およびＴｉＯ2 換算値として表される含有
量は、酸化スズで４０００ppm 以下、酸化チタンで３０
００ppm 以下で、これらの総計は３００ppm 以上、特に
５００ppm 以上であることが好ましい。そして、５００
〜４０００ppm の酸化スズを含有し、酸化スズ単独であ
るか、あるいは酸化スズの９０重量％以下（ＴｉＯ2 換
算）を酸化チタンが置換したものはもっとも好適であ
る。
ンの酸化物の１種または２種が含有される。酸化スズお
よび酸化チタンの１種以上を含有することより、Ｂｒが
減少し、ΔＢが増大し、電力損失が減少し、またμが向
上し、さらにμａ−Ｂ特性が向上し、小型化する。それ
ぞれＳｎＯ2 およびＴｉＯ2 換算値として表される含有
量は、酸化スズで４０００ppm 以下、酸化チタンで３０
００ppm 以下で、これらの総計は３００ppm 以上、特に
５００ppm 以上であることが好ましい。そして、５００
〜４０００ppm の酸化スズを含有し、酸化スズ単独であ
るか、あるいは酸化スズの９０重量％以下（ＴｉＯ2 換
算）を酸化チタンが置換したものはもっとも好適であ
る。
【００１０】さらにフェライト中には、ニオブ、タンタ
ル、ジルコニウムおよびバナジウムの酸化物の１種〜４
種が含有される。これらの含有により、Ｂｒが減少し、
ΔＢが増大し、電力損失が減少し、また、μａ−Ｂ特性
が向上する。それぞれＮｂ2Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＺｒＯ2
およびＶ2 Ｏ5 換算値として表されるそれぞれの含有
量は、酸化ニオブで５００ppm 以下、酸化タンタルで６
００ppm 以下、酸化ジルコニウムで６００ppm 以下、酸
化バナジウムで５００ppm 以下であり、これらの総計は
５０ppm 以上、特に１００ppm 以上であることが好まし
い。そして、１００〜５００ppm の酸化ニオブを含有
し、酸化ニオブ単独であるか、あるいは酸化ニオブの９
０重量％以下を他の１〜３種の酸化物が置換したものは
もっとも好適である。
ル、ジルコニウムおよびバナジウムの酸化物の１種〜４
種が含有される。これらの含有により、Ｂｒが減少し、
ΔＢが増大し、電力損失が減少し、また、μａ−Ｂ特性
が向上する。それぞれＮｂ2Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＺｒＯ2
およびＶ2 Ｏ5 換算値として表されるそれぞれの含有
量は、酸化ニオブで５００ppm 以下、酸化タンタルで６
００ppm 以下、酸化ジルコニウムで６００ppm 以下、酸
化バナジウムで５００ppm 以下であり、これらの総計は
５０ppm 以上、特に１００ppm 以上であることが好まし
い。そして、１００〜５００ppm の酸化ニオブを含有
し、酸化ニオブ単独であるか、あるいは酸化ニオブの９
０重量％以下を他の１〜３種の酸化物が置換したものは
もっとも好適である。
【００１１】さらに、フェライト中のＰ含有量は、３０
ppm 以下、すなわち０〜３０ppm に規制することが好ま
しい。これにより、Ｂｒ、ΔＢ、μａや損失を良好なも
のとすることができる。このほか、フェライト中には、
０〜２００ppm の範囲内で、アルミニウム、コバルト、
銅、リチウム、ナトリウム、カリウム、インジウム、ビ
スマス等の酸化物が含有されていてもよい。
ppm 以下、すなわち０〜３０ppm に規制することが好ま
しい。これにより、Ｂｒ、ΔＢ、μａや損失を良好なも
のとすることができる。このほか、フェライト中には、
０〜２００ppm の範囲内で、アルミニウム、コバルト、
銅、リチウム、ナトリウム、カリウム、インジウム、ビ
スマス等の酸化物が含有されていてもよい。
【００１２】このような成分を含有するフェライトの平
均結晶粒子径は一般に１０〜３０μm 程度である。そし
て、１００℃、正弦波１００kHz 、２００mTにおいて、
４００W・m-3 以下、特に３５０W・m-3 、さらには２００
〜３００W・m-3 の低い電力損失がえられる。また、１０
０kHz 、１００℃のＢ−Ｈループにおいて、Ｂｍは３５
０〜３７０mT、Ｂｒは１２０〜１７０mT、ΔＢは１１０
mT以上、特に２２０mT以上、さらには２２０〜２５０m
T、Ｈｃは０．４３Oe以下、特に０．３５〜０．４０Oe
が得られる。さらに、１００kHz 、１００℃のＢ−Ｈル
ープにおいて、Ｂ＝２００mTの透磁率μａは５２００以
上、特に５５００以上、一般に７０００程度以下、ま
た、Ｂ＝３００mTのμａ４５００以上、特に４８００以
上、特に５５００以上、一般に７０００程度以下とな
り、従来と比較して格段と小型化した磁心を得ることが
できる。このようなフェライト材料から形成される電源
トランス用の磁心は、１０〜５００kHz の周波数で、８
０〜１１０℃程度の温度にて動作するものであって、そ
の電力は、１〜１００W 程度とされる。
均結晶粒子径は一般に１０〜３０μm 程度である。そし
て、１００℃、正弦波１００kHz 、２００mTにおいて、
４００W・m-3 以下、特に３５０W・m-3 、さらには２００
〜３００W・m-3 の低い電力損失がえられる。また、１０
０kHz 、１００℃のＢ−Ｈループにおいて、Ｂｍは３５
０〜３７０mT、Ｂｒは１２０〜１７０mT、ΔＢは１１０
mT以上、特に２２０mT以上、さらには２２０〜２５０m
T、Ｈｃは０．４３Oe以下、特に０．３５〜０．４０Oe
が得られる。さらに、１００kHz 、１００℃のＢ−Ｈル
ープにおいて、Ｂ＝２００mTの透磁率μａは５２００以
上、特に５５００以上、一般に７０００程度以下、ま
た、Ｂ＝３００mTのμａ４５００以上、特に４８００以
上、特に５５００以上、一般に７０００程度以下とな
り、従来と比較して格段と小型化した磁心を得ることが
できる。このようなフェライト材料から形成される電源
トランス用の磁心は、１０〜５００kHz の周波数で、８
０〜１１０℃程度の温度にて動作するものであって、そ
の電力は、１〜１００W 程度とされる。
【００１３】本発明のフェライト材料および磁心を、製
造するには、まず、主成分として、通常の酸化鉄成分、
酸化マンガン成分および酸化亜鉛成分の混合物を用意す
る。
造するには、まず、主成分として、通常の酸化鉄成分、
酸化マンガン成分および酸化亜鉛成分の混合物を用意す
る。
【００１４】そして、これら主成分に前記の金属ないし
半金属成分の化合物が添加される。添加量は、最終成分
組成比に対応したものとする。このように主成分および
添加微量成分を混合した後、これに適当なバインダ、例
えばポリビニルアルコールを少量加えて、これをスプレ
ードライヤー等にて８０〜２００μm 程度の径の顆粒と
する。そして、成型し、次いで、この成型品を通常、酸
素濃度を制御した雰囲気下において、１２５０〜１４０
０℃の範囲内の所定温度で焼成する。
半金属成分の化合物が添加される。添加量は、最終成分
組成比に対応したものとする。このように主成分および
添加微量成分を混合した後、これに適当なバインダ、例
えばポリビニルアルコールを少量加えて、これをスプレ
ードライヤー等にて８０〜２００μm 程度の径の顆粒と
する。そして、成型し、次いで、この成型品を通常、酸
素濃度を制御した雰囲気下において、１２５０〜１４０
０℃の範囲内の所定温度で焼成する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。 実施例１ ＭｎＯ（３６．２モル％）、ＺｎＯ（１０．３モル
％）、Ｆｅ2 Ｏ3 （５３．５モル％）を主成分とし、副
成分としてＳｉＯ2 （１２０ppm ）、ＣａＣＯ3 （１２
００ppm ）、ＳｎＯ2 （２０００ppm ）、Ｎｂ2 Ｏ5
（３００ppm ）を添加した。このサンプルNo. １中のＰ
の総計は３０ppm 未満であった。
をさらに詳細に説明する。 実施例１ ＭｎＯ（３６．２モル％）、ＺｎＯ（１０．３モル
％）、Ｆｅ2 Ｏ3 （５３．５モル％）を主成分とし、副
成分としてＳｉＯ2 （１２０ppm ）、ＣａＣＯ3 （１２
００ppm ）、ＳｎＯ2 （２０００ppm ）、Ｎｂ2 Ｏ5
（３００ppm ）を添加した。このサンプルNo. １中のＰ
の総計は３０ppm 未満であった。
【００１６】さらに、このサンプルNo. １のＳｎＯ2 お
よびＮｂ2 Ｏ5 を表１〜表３のようにかえて、本発明お
よび比較用のサンプルNo. ２〜４９を得た。いずれのサ
ンプルのＰ含有量も、３０ppm 未満であった。
よびＮｂ2 Ｏ5 を表１〜表３のようにかえて、本発明お
よび比較用のサンプルNo. ２〜４９を得た。いずれのサ
ンプルのＰ含有量も、３０ppm 未満であった。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】これらを混合後、バインダを加えスプレー
ドライヤーにて平均粒径１５０μmに顆粒化し、成形
し、酸素雰囲気を制御して、１３３０℃にて４時間焼結
して、外径３１mm、内径１９mm、高さ８mmのトロイダル
コアを得た。なお、最終組成を蛍光Ｘ線により測定した
ところ原料組成と対応するものであった。
ドライヤーにて平均粒径１５０μmに顆粒化し、成形
し、酸素雰囲気を制御して、１３３０℃にて４時間焼結
して、外径３１mm、内径１９mm、高さ８mmのトロイダル
コアを得た。なお、最終組成を蛍光Ｘ線により測定した
ところ原料組成と対応するものであった。
【００２１】表４に、１００kHz 、１００℃のＢ−Ｈル
ープのＢ＝２００mTおよび３００mTでのμａを示す。ま
た、表５に、１００kHz 、１００℃のＢ−ＨループのＢ
ｍ、Ｂｒ、ΔＢ＝Ｂｍ−ＢｒおよびＨｃを示す。さら
に、１００kHz 、２００mT、１００℃での電力損失（コ
アロス）を示す。
ープのＢ＝２００mTおよび３００mTでのμａを示す。ま
た、表５に、１００kHz 、１００℃のＢ−ＨループのＢ
ｍ、Ｂｒ、ΔＢ＝Ｂｍ−ＢｒおよびＨｃを示す。さら
に、１００kHz 、２００mT、１００℃での電力損失（コ
アロス）を示す。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【表５】
【００２４】
【表６】
【００２５】表４、５、６に示される結果から、本発明
のサンプルは、Ｈｃは小さく、ΔＢが大きく、電力損失
が小さく大電力での使用が可能となるとともに、良好な
μａ−Ｂ特性を示し、この結果、電源用トランスの小型
化と、これを用いた電源の効率化とが達成できることが
わかる。より具体的には、コアサイズはきわめて小さく
なる。また効率が向上する結果、小さな入力パワーです
み、巻線数を減少させることができる。また、入力パワ
ーやコア形状により、発熱量が変化し、その発熱量に伴
う使用パワーの限界が生じるが、この入力パワーをより
一層大きくすることができる。
のサンプルは、Ｈｃは小さく、ΔＢが大きく、電力損失
が小さく大電力での使用が可能となるとともに、良好な
μａ−Ｂ特性を示し、この結果、電源用トランスの小型
化と、これを用いた電源の効率化とが達成できることが
わかる。より具体的には、コアサイズはきわめて小さく
なる。また効率が向上する結果、小さな入力パワーです
み、巻線数を減少させることができる。また、入力パワ
ーやコア形状により、発熱量が変化し、その発熱量に伴
う使用パワーの限界が生じるが、この入力パワーをより
一層大きくすることができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明のマンガン−亜鉛系フェライト
は、比較的高周波領域１０kHz 〜５００kHz において、
ΔＢが大きく、低損失という特徴を有しているため、Ｏ
Ａ機器用等の数W 〜数１０W の出力のトランスの磁心等
として有用である。この際、良好なμａ−Ｂ特性を示
し、高いμａを示すので電源用トランスを小型化でき
る。そして、このような特徴は広い温度範囲において実
現し、実際の使用温度８０〜１１０℃程度で十分低い電
力損失である。
は、比較的高周波領域１０kHz 〜５００kHz において、
ΔＢが大きく、低損失という特徴を有しているため、Ｏ
Ａ機器用等の数W 〜数１０W の出力のトランスの磁心等
として有用である。この際、良好なμａ−Ｂ特性を示
し、高いμａを示すので電源用トランスを小型化でき
る。そして、このような特徴は広い温度範囲において実
現し、実際の使用温度８０〜１１０℃程度で十分低い電
力損失である。
Claims (9)
- 【請求項１】 Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸
化鉄と、ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガン
と、ＺｎＯ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有
し、 さらに酸化ケイ素と、 酸化カルシウムと、 酸化スズおよび酸化チタンの１種以上と、 酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウムおよび酸
化バナジウムの１種以上とを含有し、 １００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線においてＢ＝２０
０mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ＝３００mTのμａ
が４５００以上である電源用フェライト。 - 【請求項２】 Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸
化鉄と、ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガン
と、ＺｎＯ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有
し、 さらに酸化ケイ素と、 酸化カルシウムと、 酸化スズおよび酸化チタンの１種以上と、 酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウムおよび酸
化バナジウムの１種以上とを含有し、 １００℃での１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−Ｂｒ（ただし、
ＢｍおよびＢｒは、それぞれ最大磁束密度および残留磁
束密度）が１１０mT以上である電源用フェライト。 - 【請求項３】 １００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線に
おいて、Ｂ＝２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ
＝３００mTのμａが４５００以上である請求項２の電源
用フェライト。 - 【請求項４】 ＳｉＯ2 換算で５０〜２５０ppm の酸化
ケイ素と、 ＣａＣＯ3 換算で４００〜２５００ppm の酸化カルシウ
ムと、 ＳｎＯ2 換算で４０００ppm 以下の酸化スズおよびＴｉ
Ｏ2 換算で３０００ppm 以下の酸化チタンの１種または
２種３００ppm 以上と、 Ｎｂ2 Ｏ5 換算で５００ppm 以下の酸化ニオブ、Ｔａ2
Ｏ5 換算で６００ppm以下の酸化タンタル、ＺｒＯ2 換
算で６００ppm 以下の酸化ジルコニウムおよびＶ2 Ｏ5
換算で５００ppm 以下の酸化バナジウムの１種〜４種５
０ppm 以上とを含有する請求項１〜３のいずれかの電源
用フェライト。 - 【請求項５】 ＳｎＯ2 換算で５００〜４０００ppm の
酸化スズと、Ｎｂ2Ｏ5 換算で１００〜５００ppm の酸
化ニオブとを含有し、 この酸化スズの９０％以下および酸化ニオブの９０％以
下は、それぞれ酸化チタンおよび酸化タンタルと酸化ジ
ルコニウムと酸化バナジウムの１種〜３種で置換されて
いてもよい請求項４の電源用フェライト。 - 【請求項６】 Ｆｅ2 Ｏ3 換算で５１〜５７モル％の酸
化鉄と、ＭｎＯ換算で３０〜４１モル％の酸化マンガン
と、ＺｎＯ換算で６〜１６モル％の酸化亜鉛とを含有
し、 さらに酸化ケイ素と、 酸化カルシウムと、 酸化スズおよび酸化チタンの１種以上と、 酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウムおよび酸
化バナジウムの１種以上とを含有し、 さらにＳｉＯ2 換算で５０〜２５０ppm の酸化ケイ素
と、 ＣａＣＯ3 換算で４００〜２５００ppm の酸化カルシウ
ムと、 ＳｎＯ2 換算で５００〜４０００ppm の酸化スズと、 Ｎｂ2 Ｏ5 換算で１００〜５００ppm の酸化ニオブとを
含有し、 前記酸化スズの一部は、ＴｉＯ2 換算量で９０％以下の
酸化チタンで置換されていてもよく、 また前記酸化ニオブの一部は、それぞれＴａ2 Ｏ5 、Ｚ
ｒＯ2 およびＶ2 Ｏ5換算で計９０％以下の酸化タンタ
ル、酸化ジルコニウムおよび酸化バナジウムの１〜３種
で置換されていてもよい電源用フェライト。 - 【請求項７】 １００℃での１００kHz のＢ−Ｈ曲線に
おいて、Ｂ＝２００mTの透磁率μａが５２００以上、Ｂ
＝３００mTのμａが４５００以上である請求項６の電源
用フェライト。 - 【請求項８】 １００℃での１００kHz のΔＢ＝Ｂｍ−
Ｂｒ（ただし、ＢｍおよびＢｒは、それぞれ最大磁束密
度および残留磁束密度）が１１０mT以上である請求項６
または７の電源用フェライト。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかの電源用フェラ
イトから形成された電源用磁心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31123192A JP3381947B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 電源用フェライトおよび電源用磁心 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31123192A JP3381947B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 電源用フェライトおよび電源用磁心 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140231A true JPH06140231A (ja) | 1994-05-20 |
| JP3381947B2 JP3381947B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=18014674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31123192A Expired - Fee Related JP3381947B2 (ja) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | 電源用フェライトおよび電源用磁心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381947B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5846448A (en) * | 1994-04-27 | 1998-12-08 | Tdk Corporation | Ferrite and ferrite core for power supply |
| JPH11238617A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-08-31 | Tdk Corp | マンガン−亜鉛系フェライト |
| US6210598B1 (en) | 1998-08-19 | 2001-04-03 | Minebea Co., Ltd. | Mn-Zn ferrite |
| CN100369860C (zh) * | 2005-08-11 | 2008-02-20 | 横店集团东磁有限公司 | 一种Mn-Zn铁氧体材料及其生产工艺 |
| JP2013177289A (ja) * | 2012-02-10 | 2013-09-09 | Tdk Corp | フェライトコア及びトランス |
| EP3187475A4 (en) * | 2014-08-29 | 2018-05-30 | Hitachi Metals, Ltd. | MnZn FERRITE AND METHOD FOR PRODUCING SAME |
| CN109553407A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-02 | 乳源东阳光磁性材料有限公司 | 一种高频低频兼容的锰锌功率材料及其制备方法和应用 |
| JP2020120064A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | Ｎｊコンポーネント株式会社 | 磁性材料 |
| CN116239377A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-06-09 | 泰州茂翔电子器材有限公司 | 一种高性能锰锌铁氧体材料、铁氧体磁芯及其烧结方法 |
| CN116377407A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-07-04 | 之江实验室 | 一种低应力NbN超导薄膜及其制备方法和应用 |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP31123192A patent/JP3381947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5846448A (en) * | 1994-04-27 | 1998-12-08 | Tdk Corporation | Ferrite and ferrite core for power supply |
| JPH11238617A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-08-31 | Tdk Corp | マンガン−亜鉛系フェライト |
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| US10304602B2 (en) | 2014-08-29 | 2019-05-28 | Hitachi Metals, Ltd. | MnZn-based ferrite and method for manufacturing the same |
| CN109553407A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-02 | 乳源东阳光磁性材料有限公司 | 一种高频低频兼容的锰锌功率材料及其制备方法和应用 |
| JP2020120064A (ja) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | Ｎｊコンポーネント株式会社 | 磁性材料 |
| CN116239377A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-06-09 | 泰州茂翔电子器材有限公司 | 一种高性能锰锌铁氧体材料、铁氧体磁芯及其烧结方法 |
| CN116377407A (zh) * | 2023-04-03 | 2023-07-04 | 之江实验室 | 一种低应力NbN超导薄膜及其制备方法和应用 |
| CN116377407B (zh) * | 2023-04-03 | 2023-08-29 | 之江实验室 | 一种低应力NbN超导薄膜及其制备方法和应用 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3381947B2 (ja) | 2003-03-04 |
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