JPH084042B2 - 電源用超低損失フエライト - Google Patents
電源用超低損失フエライトInfo
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- JPH084042B2 JPH084042B2 JP61205223A JP20522386A JPH084042B2 JP H084042 B2 JPH084042 B2 JP H084042B2 JP 61205223 A JP61205223 A JP 61205223A JP 20522386 A JP20522386 A JP 20522386A JP H084042 B2 JPH084042 B2 JP H084042B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、DC−DCコンバータ装置（高周波電源）の磁
芯等に用いるのに適したMn−Zn系の電源用超低損失フェ
ライトに関する。
芯等に用いるのに適したMn−Zn系の電源用超低損失フェ
ライトに関する。
（発明の概要） 本発明は、高周波電源の磁芯等に用いるのに好適なMn
−Zn系の電源用超低損失フェライトおいて、TiO2,Ta2O5
及びCaOを微量複合添加することにより、高周波におけ
る電力損失を著しく低減したものである。
−Zn系の電源用超低損失フェライトおいて、TiO2,Ta2O5
及びCaOを微量複合添加することにより、高周波におけ
る電力損失を著しく低減したものである。
（従来の技術） 従来、この種の電源用フェライトとしては、本出願人
が特開昭58−114401号で提案したMn−Zn系フェライトが
ある。このMn−Zn系フェライトは、CaO,Nb2O5及びSiO2
を添加して、数十kHz程度の周波数領域において電力損
失の低減を図ったものである。
が特開昭58−114401号で提案したMn−Zn系フェライトが
ある。このMn−Zn系フェライトは、CaO,Nb2O5及びSiO2
を添加して、数十kHz程度の周波数領域において電力損
失の低減を図ったものである。
（発明が解決しようとする問題点） ところで近年、小形化等の要請から高周波電源の動作
周波数が益々高い周波数領域に設定されることが多くな
ってきている。しかし、従来のMn−Zn系フェライトで
は、数百kHz以上の周波数領域では電力損失が増大して
しまう欠点があった。
周波数が益々高い周波数領域に設定されることが多くな
ってきている。しかし、従来のMn−Zn系フェライトで
は、数百kHz以上の周波数領域では電力損失が増大して
しまう欠点があった。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の点に鑑み、数百kHz以上の周波数領
域においても電力損失を充分低減可能な電源用超低損失
フェライトを提供しようとするものである。
域においても電力損失を充分低減可能な電源用超低損失
フェライトを提供しようとするものである。
本発明は、MnO,ZnO及びFe2O3を主成分とし、TiO2を50
0〜6000ppm、Ta2O5を100〜2000ppm、SiO2を150〜270ppm
及びCaOを500〜2000ppm副成分として複合添加含有した
ことにより、上記従来技術の問題点を解決している。
0〜6000ppm、Ta2O5を100〜2000ppm、SiO2を150〜270ppm
及びCaOを500〜2000ppm副成分として複合添加含有した
ことにより、上記従来技術の問題点を解決している。
（作用） 本発明の電源用超低損失フェライトは、MnO,ZnO及びF
e2O3を主成分とし、副成分としてTiO2を500〜6000ppm、
Ta2O5を100〜2000ppm、SiO2を150〜270ppm、CaOを500〜
2000ppmの重量割合でそれぞれ複合添加含有したので、
電力損失を著しく低減でき、とくに数百kHz以上の周波
数領域でも充分な低損失特性を実現できる。また、高周
波電源の磁芯に使用した場合には、使用時に発熱を伴う
が、本発明の電源用超低損失フェライトは40℃乃至90℃
程度の温度範囲で電力損失が最も低くなるように設定で
き、実際の使用時の電力損失を少なくし得る。
e2O3を主成分とし、副成分としてTiO2を500〜6000ppm、
Ta2O5を100〜2000ppm、SiO2を150〜270ppm、CaOを500〜
2000ppmの重量割合でそれぞれ複合添加含有したので、
電力損失を著しく低減でき、とくに数百kHz以上の周波
数領域でも充分な低損失特性を実現できる。また、高周
波電源の磁芯に使用した場合には、使用時に発熱を伴う
が、本発明の電源用超低損失フェライトは40℃乃至90℃
程度の温度範囲で電力損失が最も低くなるように設定で
き、実際の使用時の電力損失を少なくし得る。
以下、本発明に係る電源用超低損失フェライトの実施
例を説明する。
例を説明する。
（実施例１） MnO（37.3モル％）、ZnO（8.7モル％）及びFe2O3（54
モル％）を主成分とする原料を仮焼成した後、粉砕して
得たフェライト粉体に、副成分としてTiO2を2000ppm、T
a2O5を600ppm、SiO2を200ppm、CaOとなるところのCaCO3
を2000ppm（CaOに換算すると1220ppm）の重量割合で複
合添加含有せしめて本焼成した。但し、SiO2のように原
料に予め含有されている副成分については、仮焼成後に
添加する量をその分だけ減じ、全体として上記副成分の
割合に一致するようにした。
モル％）を主成分とする原料を仮焼成した後、粉砕して
得たフェライト粉体に、副成分としてTiO2を2000ppm、T
a2O5を600ppm、SiO2を200ppm、CaOとなるところのCaCO3
を2000ppm（CaOに換算すると1220ppm）の重量割合で複
合添加含有せしめて本焼成した。但し、SiO2のように原
料に予め含有されている副成分については、仮焼成後に
添加する量をその分だけ減じ、全体として上記副成分の
割合に一致するようにした。
この場合の電力損失（mW/cm3）の温度特性は第１図の
曲線A10のようになった（但し、周波数:500kHz、磁束密
度:1000ガウスであり、A10は巻数が10回のものであ
る。）。第１図の曲線B10はCaO,Nb2O5及びSiO2を副成分
として添加した従来のMn−Zn系フェライト（以下、従来
の電源用フェライトという）の特性を比較のために示し
たものである（但し、B10）は巻数が10回のものであ
る。）。この第１図から、実施例１の組成の電源用超低
損失フェライトは、40℃乃至90℃程度の温度範囲で電力
損失が従来の電源用フェライトの1/4〜1/5程度になるこ
とがわかり、著しい低損失化を実現している。なお、透
磁率は500kHzにおいて2000〜3000程度得られる。
曲線A10のようになった（但し、周波数:500kHz、磁束密
度:1000ガウスであり、A10は巻数が10回のものであ
る。）。第１図の曲線B10はCaO,Nb2O5及びSiO2を副成分
として添加した従来のMn−Zn系フェライト（以下、従来
の電源用フェライトという）の特性を比較のために示し
たものである（但し、B10）は巻数が10回のものであ
る。）。この第１図から、実施例１の組成の電源用超低
損失フェライトは、40℃乃至90℃程度の温度範囲で電力
損失が従来の電源用フェライトの1/4〜1/5程度になるこ
とがわかり、著しい低損失化を実現している。なお、透
磁率は500kHzにおいて2000〜3000程度得られる。
また、第２図の曲線C10は温度25℃で磁束密度が1000
ガウスのときの上記実施例１の組成の場合の電力損失の
周波数特性を示す（但し、C10は巻数が10回のものであ
る。以下の図においても同じ巻数とした。）。第２図の
線D10は従来の電源用フェライトの特性を比較のために
示したものである。
ガウスのときの上記実施例１の組成の場合の電力損失の
周波数特性を示す（但し、C10は巻数が10回のものであ
る。以下の図においても同じ巻数とした。）。第２図の
線D10は従来の電源用フェライトの特性を比較のために
示したものである。
第３図の線E10は、温度25℃で周波数500kHzのときの
上記実施例１の組成の場合の磁束密度に対する電力損失
の変化特性を示す。第３図の線F10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
上記実施例１の組成の場合の磁束密度に対する電力損失
の変化特性を示す。第３図の線F10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
また、第４図の曲線G10は温度70℃で磁束密度が1000
ガウスのときの上記実施例１の組成の場合の電力損失の
周波数特性を示す。第４図の線H10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
ガウスのときの上記実施例１の組成の場合の電力損失の
周波数特性を示す。第４図の線H10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
第５図の線I10は、温度70℃で周波数500kHzのときの
上記実施例１の組成の場合の磁束密度に対する電力損失
の変化特性を示す。第５図の線J10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
上記実施例１の組成の場合の磁束密度に対する電力損失
の変化特性を示す。第５図の線J10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
また、第６図の線K10は温度100℃で磁束密度が1000ガ
ウスのときの上記実施例１の組成の場合の電力損失の周
波数特性を示す。第６図の線L10は従来の電源用フェラ
イトの特性を比較のために示したものである。
ウスのときの上記実施例１の組成の場合の電力損失の周
波数特性を示す。第６図の線L10は従来の電源用フェラ
イトの特性を比較のために示したものである。
第７図の線M10は、温度100℃で周波数500kHzのときの
上記実施例１の組成の場合の磁束密度に対する電力損失
の変化特性を示す。第７図の線N10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
上記実施例１の組成の場合の磁束密度に対する電力損失
の変化特性を示す。第７図の線N10は従来の電源用フェ
ライトの特性を比較のために示したものである。
これらの第２図乃至第７図を比較、考察すると温度が
70℃の時の第４図及び第５図の場合に最も実施例１の電
源用超低損失フェライトと従来の電源用フェライトとの
電力損失の差が大きくなり、周波数が200kHz以上、磁束
密度1000ガウス以下の動作条件とすれば実施例１の電源
用超低損失フェライトの超低損失という特徴を充分発揮
できることがわかる。
70℃の時の第４図及び第５図の場合に最も実施例１の電
源用超低損失フェライトと従来の電源用フェライトとの
電力損失の差が大きくなり、周波数が200kHz以上、磁束
密度1000ガウス以下の動作条件とすれば実施例１の電源
用超低損失フェライトの超低損失という特徴を充分発揮
できることがわかる。
（実施例２） 前記MnO,ZnO及びFe2O3の主成分は実施例１と同一にし
て、さらに、副成分としてTiO2を2000ppm、Ta2O5を900p
pm、SiO2を200ppm、CaOとなるところのCaCO3を2000ppm
の重量割合で複合添加含有せしめて本焼成したものの電
力損失（mW/cm3）は70℃において、134mW/cm3となった
（但し周波数及び磁束密度は実施例１と同一条件であ
る。）。
て、さらに、副成分としてTiO2を2000ppm、Ta2O5を900p
pm、SiO2を200ppm、CaOとなるところのCaCO3を2000ppm
の重量割合で複合添加含有せしめて本焼成したものの電
力損失（mW/cm3）は70℃において、134mW/cm3となった
（但し周波数及び磁束密度は実施例１と同一条件であ
る。）。
（実施例３） 前記MnO,ZnO及びFe2O3の主成分は実施例１と同一にし
て、さらに、副成分としてTiO2を3000ppm、Ta2O5を600p
pm、SiO2を200ppm、CaCO3を2000ppmの重量割合で複合添
加含有せしめて本焼成したものの電力損失（mW/cm3）は
70℃において、126mW/cm3となった（但し周波数及び磁
束密度は実施例１と同一条件である。）。
て、さらに、副成分としてTiO2を3000ppm、Ta2O5を600p
pm、SiO2を200ppm、CaCO3を2000ppmの重量割合で複合添
加含有せしめて本焼成したものの電力損失（mW/cm3）は
70℃において、126mW/cm3となった（但し周波数及び磁
束密度は実施例１と同一条件である。）。
なお、主成分であるMnO,ZnO及びFe2O3の割合は多少の
変更が許容され、MnO（31.1〜43.8モル％）、ZnO（4.0
〜13.5モル％）及びFe2O3（52.5〜55.4モル％）の範囲
であればよい。
変更が許容され、MnO（31.1〜43.8モル％）、ZnO（4.0
〜13.5モル％）及びFe2O3（52.5〜55.4モル％）の範囲
であればよい。
また、前記主成分を仮焼成した後に添加する副成分Ti
O2,Ta2O5,SiO2及びCaOは、TiO2が500〜6000ppm、Ta2O5
が100〜2000ppm、SiO2が150〜270ppm及びCaOが500〜200
0ppmの範囲であれば、上記実施例の場合とほぼ同様の低
損失特性が得られた。
O2,Ta2O5,SiO2及びCaOは、TiO2が500〜6000ppm、Ta2O5
が100〜2000ppm、SiO2が150〜270ppm及びCaOが500〜200
0ppmの範囲であれば、上記実施例の場合とほぼ同様の低
損失特性が得られた。
但し、副成分のTiO2が6000ppmよりも多いと、電力損
失は減少するが第１図に示した電力損失の温度特性の曲
線が低温側にシフトし、使用時に発熱を伴う電源用フェ
ライトとしては却って不都合となる。TiO2が500ppmより
少ないと、電力損失が増加し第１図の電力損失の温度特
性の曲線が高温側にシフトし過ぎ、実用的な温度範囲で
の電力損失が大きくなって不適当である。
失は減少するが第１図に示した電力損失の温度特性の曲
線が低温側にシフトし、使用時に発熱を伴う電源用フェ
ライトとしては却って不都合となる。TiO2が500ppmより
少ないと、電力損失が増加し第１図の電力損失の温度特
性の曲線が高温側にシフトし過ぎ、実用的な温度範囲で
の電力損失が大きくなって不適当である。
副成分のTa2O5は2000ppmよりも多い場合も100ppmより
も少ない場合も共に電力損失が増加するので不適当であ
る。
も少ない場合も共に電力損失が増加するので不適当であ
る。
副成分のSiO2は270ppmより多いと電力損失が増加しし
かも透磁率が減少し、150ppmより少ないと比抵抗が低下
してＱが悪化するので不適当である。このSiO2は主成分
の原料に不純物として100ppm程度含まれている場合があ
り、このときには仮焼成後に添加する量をそれだけ減
じ、全体で150〜270ppmの範囲に入るようにする。
かも透磁率が減少し、150ppmより少ないと比抵抗が低下
してＱが悪化するので不適当である。このSiO2は主成分
の原料に不純物として100ppm程度含まれている場合があ
り、このときには仮焼成後に添加する量をそれだけ減
じ、全体で150〜270ppmの範囲に入るようにする。
CaOは2000ppmより多いと電力損失が大きくなり、グレ
インは小さくなる。CaOが500ppmより少ないとグレイン
バンダリーが薄くなり、渦電流等に起因して電力損失が
さらに多くなって不適当である。
インは小さくなる。CaOが500ppmより少ないとグレイン
バンダリーが薄くなり、渦電流等に起因して電力損失が
さらに多くなって不適当である。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の電源用超低損失フェラ
イトによれば、MnO,ZnO及びFe2O3を主成分とし、TiO2を
500〜6000ppm、Ta2O5を100〜2000ppm、SiO2を150〜270p
pm及びCaOを500〜2000ppm副成分として複合添加含有し
た組成としたので、電力損失を著しく低減できる。とく
に数百kHz以上の周波数領域でも充分な低損失特性を実
現でき、高周波電源の磁芯等に好適に使用でき、高周波
電源等の効率化、小形化等に寄与できる。
イトによれば、MnO,ZnO及びFe2O3を主成分とし、TiO2を
500〜6000ppm、Ta2O5を100〜2000ppm、SiO2を150〜270p
pm及びCaOを500〜2000ppm副成分として複合添加含有し
た組成としたので、電力損失を著しく低減できる。とく
に数百kHz以上の周波数領域でも充分な低損失特性を実
現でき、高周波電源の磁芯等に好適に使用でき、高周波
電源等の効率化、小形化等に寄与できる。
第１図は本発明に係る電源用超低損失フェライトの実施
例１の組成の場合の電力損失の温度特性を従来の電源用
フェライトの場合と比較して示すグラフ、第２図は温度
25℃で磁束密度1000ガウスのときの電力損失の周波数特
性を実施例１の場合と従来の電源用フェライトの場合と
を比較して示すグラフ、第３図は温度25℃で周波数500k
Hzのときの磁束密度に対する電力損失の変化特性を実施
例１の場合と従来の電源用フェライトの場合とを比較し
て示すグラフ、第４図は温度70℃で磁束密度1000ガウス
のときの電力損失の周波数特性を実施例１の場合と従来
の電源用フェライトの場合とを比較して示すグラフ、第
５図は温度70℃で周波数500kHzのときの磁束密度に対す
る電力損失の変化特性を実施例１の場合と従来の電源用
フェライトの場合とを比較して示すグラフ、第６図は温
度100℃で磁束密度1000ガウスのときの電力損失の周波
数特性を実施例１の場合と従来の電源用フェライトの場
合とを比較して示すグラフ、第７図は温度100℃で周波
数500kHzのときの磁束密度に対する電力損失の変化特性
を実施例１の場合と従来の電源用フェライトの場合とを
比較して示すグラフである。
例１の組成の場合の電力損失の温度特性を従来の電源用
フェライトの場合と比較して示すグラフ、第２図は温度
25℃で磁束密度1000ガウスのときの電力損失の周波数特
性を実施例１の場合と従来の電源用フェライトの場合と
を比較して示すグラフ、第３図は温度25℃で周波数500k
Hzのときの磁束密度に対する電力損失の変化特性を実施
例１の場合と従来の電源用フェライトの場合とを比較し
て示すグラフ、第４図は温度70℃で磁束密度1000ガウス
のときの電力損失の周波数特性を実施例１の場合と従来
の電源用フェライトの場合とを比較して示すグラフ、第
５図は温度70℃で周波数500kHzのときの磁束密度に対す
る電力損失の変化特性を実施例１の場合と従来の電源用
フェライトの場合とを比較して示すグラフ、第６図は温
度100℃で磁束密度1000ガウスのときの電力損失の周波
数特性を実施例１の場合と従来の電源用フェライトの場
合とを比較して示すグラフ、第７図は温度100℃で周波
数500kHzのときの磁束密度に対する電力損失の変化特性
を実施例１の場合と従来の電源用フェライトの場合とを
比較して示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】MnO,ZnO及びFe2O3を主成分とし、 TiO2を500〜6000ppm、Ta2O5を100〜2000ppm、SiO2を150
〜270ppm及びCaOを500〜2000ppm副成分として複合添加
含有したことを特徴とする電源用超低損失フェライト。 - 【請求項２】MnO,ZnO及びFe2O3を主成分とし、 TiO2,Ta2O5,SiO2及びCaOとなるTi,Ta,Si及びCaの各種の
塩を、副成分として複合添加含有した特許請求の範囲第
１項記載の電源用超低損失フェライト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205223A JPH084042B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 電源用超低損失フエライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205223A JPH084042B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 電源用超低損失フエライト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362206A JPS6362206A (ja) | 1988-03-18 |
| JPH084042B2 true JPH084042B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16503448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61205223A Expired - Lifetime JPH084042B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 電源用超低損失フエライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084042B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3039784B2 (ja) * | 1989-12-13 | 2000-05-08 | 日立金属株式会社 | 電源用高周波低損失フェライト |
| DE69020726T2 (de) * | 1989-12-26 | 1996-01-04 | Tokin Corp | Oxid-magnetmaterial mit geringem verlust. |
| JPH03248403A (ja) * | 1990-02-26 | 1991-11-06 | Hitachi Ferrite Ltd | 低損失フェライト |
| JPH0744098B2 (ja) * | 1990-03-03 | 1995-05-15 | 川崎製鉄株式会社 | 低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライト |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP61205223A patent/JPH084042B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6362206A (ja) | 1988-03-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |