JPS6150311A - 高周波電源トランス用磁芯 - Google Patents

高周波電源トランス用磁芯

Info

Publication number
JPS6150311A
JPS6150311A JP59173014A JP17301484A JPS6150311A JP S6150311 A JPS6150311 A JP S6150311A JP 59173014 A JP59173014 A JP 59173014A JP 17301484 A JP17301484 A JP 17301484A JP S6150311 A JPS6150311 A JP S6150311A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxide
high frequency
magnetic core
content
frequency power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59173014A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0544806B2 (ja
Inventor
Shunji Onishima
鬼嶋 俊二
Tadakatsu Sano
佐野 忠勝
Toshio Saito
俊夫 斉藤
Akira Morita
守田 章
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP59173014A priority Critical patent/JPS6150311A/ja
Publication of JPS6150311A publication Critical patent/JPS6150311A/ja
Publication of JPH0544806B2 publication Critical patent/JPH0544806B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■ 発明の背景 技術分野 本発明は、特にlO〜100KHz程度の高周波数にて
動作する電源トランスとして、電力損失の少ない高周波
電源トランス用磁芯に関する。
先行技術とその問題点 ブンカンー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。
特にビデオデー、キや各種OA機器等においては、50
KHz 〜100KHzの高周波域ニーc数lOWの電
力で使用するモータードライブ用、信号造巾用、発信用
等の安定な多種類の電圧を供給するトランス材料が必要
である。
トランス材料としてのマンガン−亜鉛系フェライトに要
求される性質の1つに高透磁率であることがあげられる
しかしながら、これまでのマンガン−亜鉛系の高透磁率
フェライトは10〜100K)iz程度の高周波域では
電力損失が大きく、損失の面で改善を要求されている。
ところで、マンガン−亜鉛系フェライト材料にカリウム
またはナトリウムを添加することによって、通常のトラ
ンス・コイル材料の電力損失を小さくできることが知ら
れている(特公昭53−28833号)。
この場合、カリウムの添加量はに換算で0.03wt%
である。
しかし、上記の10〜100KHz程度の動作周波数で
は、電力損失が大きく実用上不十分である。
II  発明の目的 本発明はこのような実状に鑑みなされたものであって、
その主たる目的は、低損失の新規なマンガン−亜鉛系フ
ェライト磁性材料を用いた高周波電源トランス用磁芯を
提供することにある。
このような目的は、以下の発明によって達成できる。
すなわち第1の発明は、 酸化カルシウムと、酸化ケイ素と、酸化ニオブと、酸化
カリウムと、酸化ナトリウムとを含有するマンガン−亜
鉛系フェライト材料からなることを特徴とする高周波電
源トランス用磁芯である。
また第2の発明は、 酸化カルシウムと、酸化ケイ素と、酸化ニオブと、酸化
インジウムおよび/または酸化ビスマスと、酸化カリウ
ムと、酸化ナトリウムとを含有するマンガン−亜鉛系フ
ェライト材料からなることを特徴とする高周波電源トラ
ンス用磁芯である。
■ 発明の具体的構成 以下1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−亜鉛系フェライト磁性材料は
、酸化鉄、酸化マンガンおよび酸化亜鉛を主成分とする
そして、これらの主成分は、それぞれ、Fe2O3換算
52〜54モル%、M n O換算28〜33モル%、
ZnO換算13−2O−1ニル%とされる。
この範囲外では、キュリ一点が100℃以下となるか、
あるいは高周波でのJL&が低下してしまう。
この場合、酸化鉄はFe2O3換算で、52.5〜53
.5モル%、酸化マンガンはM n O換算で、29〜
31.5モル%、酸化亜1    鉛はZnO換算ア、
15〜18−’E−Jlz%1あ。
と、より一層好ましい。
そして、本発明の磁性材料中には、このような主成分に
対し、酸化カルシウムと、酸化ケイ素と、酸化ニオブと
、酸化ナトリウムと、酸化カリウムと、必要に応じ酸化
インジウムおよび/または酸化ビスマスとが含有される
この場合、酸化カルシウム、酸化ケイ素、−化ニオブ、
酸化カリウム+酸化ナトリウムの各成分の含有量は、そ
れぞれ、(:aCO3換算にて、0.03〜0.2wt
%、3102換算にて、0.001 NO,05wt%
、Nb2O5換算にて、0.001−0.1wt%、N
a2CO3およびに2CO3換算にて。
0.3wt%以下である。
また、必要に応じ含有される酸化インジウムおよび/ま
たは酸化ビスマスは、0.001〜0.1wt%の含有
量とされる。
本発明のフェライトにおいて、酸化カルシウムは、高周
波域での損失を低減する成分であるが、0.03wt%
未満となるとその実効がなくなり、また0 、2wt%
をこえると透磁率が減少してしまう。
この場合、酸化カルシウム含有量が0.04〜0.08
wt%となると、より一層好ましい結果をうる。
酸化ケイ素も高周波域での損失を低減する成分であるが
、0.OO1wj%未満となるとその実効がなくなり、
また0 、05wt%をこえると損失が上昇してしまう
この場合、酸化ケイ素含有量が0.008〜0.025
wt%となると、より一層好ましい結果をうる。
酸化ニオブもやはり高周波域での損失を低減する成分で
あるが、O,001w’t%未満となるとその実効がな
くなり、また0、10wt%をこえると損失が上昇して
しまう。
この場合、酸化ニオブ含有量が0.01〜0.04wt
%となると、より一層好ましい結果をうる。
また、酸化ビスマスは透磁率を上昇させる成分である。
そして、上記の含有量にて、酸化ビスマスを含有させる
ことにより、透磁率が向上するものであるが、O,00
1wt%未満となるとその実効がなくなり、またO、1
0wt%をこえると透磁率が減少してしまう。
この場合、酸化ビスマス含有量が0.O1〜0.08w
t%となると、より一層好ましい結果をうる。
さらに、酸化インジウムも、透磁率を向上させるもので
あるが、その含有量は0.10wt%以下、特に0.0
01〜0.i。
wt%、より好ましくは0.oi〜0.05wt%であ
る。
これら酸化インジウムと酸化ビスマスとは、それぞれ単
独に添加してもよく、あるいは両者ともに添加してもよ
い。
両者をともに添加する場合、総量は 0.001〜O,10wt%である。
さらに、酸化カリウムおよび酸化ナトリウムは、やはり
損失低減効果をもつものである。
この場合、醸化カリウムと酸化ナトリウムとの含有量の
合計は、K2 CO3およびNa2CO3換算テ0 、
24 w t % 以下、特ニ0.03−0.24wt
%である。
0.24wt%より大、あるいは0.03wt%より小
では損失が増大する。
そして、両者の合計が0.05〜0.17wt%となる
とより好ましい結果をうる。
なお、酸化カリウムと酸化ナトリウムとの含有比は任意
であってよい。
酸化カリウムと酸化ナトリウムとを含有させるには、K
2 CO3、Na2 CO3を添加することになるが、
これにより、異常粒の成長が抑制され、粒子径が整えら
れる。 そして、粒子径が揃うことにより、磁気特性が
向上し、特に残留磁束密度が低下し、保磁力が低下し、
とステリシス損が低下する。 このため電力損失は低減
するものである。
本発明のフェライト材料では、50℃、正弦波25KH
z、2O00Gにおいて、70mW/Cm3以下、特に
60 m W / c m 3にも及ぶ低い電力損失が
得られる。
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
用の磁芯は、】O〜100KHzの周波数で動作するも
のであって、その電力は、10〜100W程度とされる
そして、その形状、寸法等は公知のものとされる。 本
発明のフェライト材料からなる磁芯は、常法に従い製造
される。
すなわち、まず、マンガン−亜鉛系フェライトを製造す
るにあたり、原料混合物中に微量成分として、炭酸カル
シウム0.03〜0.2wt%、酸化ケイ素0.001
〜0.05wt%以下、酸化ニオブ0.001〜0.1
wt%、炭酸カリウムと炭酸ナトリウム0.3wt%以
下、そして必要に応じ酸化インジウムおよび/または酸
化ビスマス0.001〜0.1〜.+1%を、それぞれ
添加する。
次いで、これを大気圧下で焼成する。
本発明おける主成分としては、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が用いられる
これらの主成分は、磁性材料の最終組成と゛して、それ
ぞれ、Fe2O3換算52〜54モル%、特に52.5
−53.5モル%、MnO換算28〜33モル%、特に
29〜31.5モル%、ZnO換算13−2Oモル%、
特に15〜18モル%の割合になるように混合され、原
料として共される。
他方、本発明の磁性材料中に含有される微量成分の原料
は、前記の通り炭酸カルシウム、酸化ケイ素、醸化ニオ
ブ、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、そして必要に応じ
酸化インジウムおよび/または酸化ビスマスであり、こ
れらが原料混合物中に添加される。
本発明により所望の磁性材料を好適に製造するには、ま
ず、主成分および添加微量成分を混合し、これに適当な
バインダー、例えばポリビニルアルコールを少量、例え
ばO11〜1.0wt%加えて成型する。
次いで、この成型品を通常、大気圧下800〜1000
℃の範囲の所定温度まで、例えば300℃/ h r程
度の昇温速度で急熱後、その温度で一定時間、好ましく
は1時間以上保持する。
次いで、酸素濃度を制御した雰囲気下において、所望の
焼結温度まで50〜b の昇温速度で徐熱し、その温度で焼結を完了させる。
この際の焼成雰囲気としては、酸素濃度を1〜15%程
度に制御した窒素雰囲気が好ましし)。
そして、焼成はこのような雰囲気中で通常、1350〜
1400℃の範囲の所定温度に、1〜4時間保持するこ
とによって行われる。
このようにして焼結が完了した後の冷却工程は、焼結温
度から12O0℃程度までは温度に応じて酸素濃度を制
御した雰囲気で、それ以降は不活性雰囲気、例えば窒素
雰囲気下で行うのが好ましい、 冷却速度としては、5
00〜700℃/hr程度が好ましい。
このように、800〜100<)℃間の適切な温度で、
所定時間、特に1時間以上の低温状態を設層し、その後
引続いて酸素濃度を制御した雰囲気下で焼結を行うこと
により、高周波領域における高透磁率、かつ低損失とい
う極めて高性能な特性が得られるものである。
■ 発明の具体的作用効果 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−IQOKHz)において高透磁率で
、かつ低損失という特徴を有しているため、OA機器用
等の数W〜数10Wの出力のトランスの磁芯等として有
用である。
また、このような特徴は広い範囲において実現する。
この場合、後記実施例から明白になるようl    に
、本発明の必須成分が1つでも欠落したときには、高い
損失の減少効果は得られない。
■ 発明の具体的実施例 以下1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〉 Mn0(30,8モル%)、Zn0 (16、4モル%)、Fe2O3(52,8モル%)を
主成分とし、副成分として CaCO30,055wt%、5L02O.02wt%
、Nb2OB  0.02wt%とし、K2 CO3と
Na2CO3を表1に示される量含有するように添加し
た。
焼成温度は1360℃とした。
このマンガン−亜鉛系フェライトについて50℃におけ
る電力損失とpaを測定し、表1および第1図に示す。
電力損失は、正弦波25KHz  2O00Gの条件下
である。
表   1 サンプル K2 CO3Na2 CO3電力損失  電
力損失低下率    ルa N o  、         (wtX)     
     (wtX)      (mW/at’  
)         ($)11   0      
 0     84.5   −    884012
、  0.05    0.05  59.6  29
.5  874013   0.10    0.05
  67.4  2O.2  874014   0.
05    0.10  69.0  18.3  7
630表1よりに2 c0.、 とNa2 CO317
)添加によって電力損失が向上することがわかる。
また、これらのフェライト材料の電力損失およびILa
の温度による変化を調べたところ第2図および第3図に
示す結果が得られた。
第2図から、広い温度範囲において、電力損失は大きく
低減することがわかる。
〈実施例2〉 さらに比較のために、Mn0(30,8モル%) 、Z
nO(16,4モル%)、Fe2O3  (52,8%
ル%)を主成分とし副成分を表2のようにかえて、焼成
条件を同一としたマンガン−亜鉛系フェライトについて
同様に電力損失とPaの測定を行った。
結果を表2に示す。
表2に示される結果から、本発明の効果があきらかであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例1のフェライトの50℃における電力
損失とに2 C0.添加量およびNaCO3添加量との
関係を示すグラフである。 第2図は、実施例1の電力損失の温度特性を示すグラフ
であり、第3図は、透磁率の温度特性を示すグラフであ
る。 出願人 ティーディーケイ株式会社 代理人 弁理士  石 井 陽 − FIG、1 に2CO3(wt 7a> FIG、2 :A   J  (”C) FIG、3 4Q    60   80   100  12O:
A/lr(’C)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸化カルシウムと、酸化ケイ素と、酸化ニオブと
    、酸化カリウムと、酸化ナトリウムとを含有するマンガ
    ン−亜鉛系フェライト材料からなることを特徴とする高
    周波電源トランス用磁芯。
  2. (2)酸化カルシウムの含有量がCaCO_3換算で0
    .03〜0.2wt%、酸化ケイ素の含有量がSiO_
    2換算で0.001〜0.05wt%、酸化ニオブの含
    有量がNb_2O_5換算で0.001〜0.1wt%
    、酸化カリウムおよび酸化ナトリウムの含有量がK_2
    CO_3およびNa_2CO_3換算で0.3wt%以
    下である特許請求の範囲第1項に記載の高周波電源トラ
    ンス用磁芯。
  3. (3)酸化カリウムと酸化ナトリウムの含有量の合計が
    K_2CO_3およびNa_2CO_3換算で0.03
    〜0.24wt%である特許請求の範囲第1項または第
    2項に記載の高周波電源トランス用磁芯。
  4. (4)動作周波数が10〜100KHzである特許請求
    の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の高周波電
    源トランス用磁芯。
  5. (5)酸化カルシウムと、酸化ケイ素と、酸化ニオブと
    、酸化インジウムおよび/または酸化ビスマスと、酸化
    カリウムと、酸化ナトリウムとを含有するマンガン−亜
    鉛系フェライト材料からなることを特徴とする高周波電
    源トランス用磁芯。
  6. (6)酸化カルシウムの含有量がCaCO_3換算で0
    .03〜0.2wt%、酸化ケイ素の含有量がSiO_
    2換算で0.001〜0.05wt%、酸化ニオブの含
    有量がNb_2O_5換算で0.001〜0.1wt%
    、酸化インジウムおよび/または酸化ビスマスの含有量
    がIn_2O_3および/またはBi_2O_3換算で
    0.001〜0.1wt%、酸化カリウムおよび酸化ナ
    トリウムの含有量がK_2CO_3およびNa_2CO
    _3換算で0.3wt%以下である特許請求の範囲第5
    項に記載の高周波電源トランス用磁芯。
  7. (7)酸化カリウムと酸化ナトリウムの含有量の合計が
    K_2CO_3およびNa_2CO_3換算で0.03
    〜0.24wt%である特許請求の範囲第5項または第
    6項に記載の高周波電源トランス用磁芯。
  8. (8)動作周波数が10〜100KHzである特許請求
    の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載の高周波電
    源トランス用磁芯。
JP59173014A 1984-08-20 1984-08-20 高周波電源トランス用磁芯 Granted JPS6150311A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59173014A JPS6150311A (ja) 1984-08-20 1984-08-20 高周波電源トランス用磁芯

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59173014A JPS6150311A (ja) 1984-08-20 1984-08-20 高周波電源トランス用磁芯

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6150311A true JPS6150311A (ja) 1986-03-12
JPH0544806B2 JPH0544806B2 (ja) 1993-07-07

Family

ID=15952598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59173014A Granted JPS6150311A (ja) 1984-08-20 1984-08-20 高周波電源トランス用磁芯

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6150311A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63270321A (ja) * 1987-04-24 1988-11-08 Tadayoshi Karasawa Mn−Zn系フエライト
JPS6479016A (en) * 1987-09-18 1989-03-24 Tadayoshi Karasawa Mn-zn ferrite
JPH02124724A (ja) * 1988-11-02 1990-05-14 Taiyo Yuden Co Ltd Mn−Zn系フェライト材料
JPH04336401A (ja) * 1991-05-14 1992-11-24 Kawasaki Steel Corp 酸化物軟質磁性材料
KR100444540B1 (ko) * 2000-09-14 2004-08-16 티디케이가부시기가이샤 디지털 가입자 회선 모뎀 트랜스용 자심 및 그 조성물

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63270321A (ja) * 1987-04-24 1988-11-08 Tadayoshi Karasawa Mn−Zn系フエライト
JPS6479016A (en) * 1987-09-18 1989-03-24 Tadayoshi Karasawa Mn-zn ferrite
JPH02124724A (ja) * 1988-11-02 1990-05-14 Taiyo Yuden Co Ltd Mn−Zn系フェライト材料
JPH04336401A (ja) * 1991-05-14 1992-11-24 Kawasaki Steel Corp 酸化物軟質磁性材料
KR100444540B1 (ko) * 2000-09-14 2004-08-16 티디케이가부시기가이샤 디지털 가입자 회선 모뎀 트랜스용 자심 및 그 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0544806B2 (ja) 1993-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4065707B2 (ja) 高速デジタル通信機器用トランスコアまたはデジタル音響機器用トランスコアの製造方法
JPS6150311A (ja) 高周波電源トランス用磁芯
US5368763A (en) Low power loss Mn-Zn ferrites
JPH06310320A (ja) 酸化物磁性体材料
JPH0544804B2 (ja)
JPS6111892B2 (ja)
JPH113813A (ja) フェライト材料
JPH0544805B2 (ja)
JPH0544803B2 (ja)
JPH07142222A (ja) 低損失Mn−Zn系ソフトフェライト
JPH0653023A (ja) 酸化物磁性体材料
JP3597665B2 (ja) Mn−Niフェライト材料
JPH08148322A (ja) 酸化物磁性体材料およびそれを使用するスイッチング電源
JP3181321B2 (ja) マンガン−亜鉛系フェライト材料および高周波電源トランス用磁心の製造方法
CN115536379B (zh) 一种高频低损软磁铁氧体材料及其制备方法和应用
JPH07130527A (ja) 酸化物磁性材料
JP2727579B2 (ja) 低損失フェライト
JP3245206B2 (ja) マンガン−亜鉛系フェライト
JP2802839B2 (ja) 酸化物軟質磁性材料
JPH08148323A (ja) 酸化物磁性体材料および成型体の製造方法
JPH0244099A (ja) 単結晶フェライト、それを用いた磁気ヘッド及び単結晶フェライトの製造方法
JPH06333727A (ja) Mn−Znフェライト
JPS6143291B2 (ja)
JPH03223119A (ja) 低損失Mn―Zn系フェライト
JP3238735B2 (ja) マンガン−亜鉛系フェライト

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term