JPH03212906A - 電源用高周波低損失フェライトの製造方法 - Google Patents

電源用高周波低損失フェライトの製造方法

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JPH03212906A
JPH03212906A JP2008753A JP875390A JPH03212906A JP H03212906 A JPH03212906 A JP H03212906A JP 2008753 A JP2008753 A JP 2008753A JP 875390 A JP875390 A JP 875390A JP H03212906 A JPH03212906 A JP H03212906A
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loss
firing
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等 上田
Tokukazu Koyuhara
徳和 小湯原
Satoshi Nishimura
聡 西村
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、周波数200k)lz〜IMHzのスイッチ
ング電源等の磁心等に用いるのに適したM n −Z 
n系低損失フェライト焼結体の製造方法に関するもので
ある。
(従来の技術) M n −Z n系フェライトは、各種通信機器、民生
用機器等のトランス用材料に用いられている。
従来のスイッチング電源用トランスにおいては、スイッ
チング周波数として専ら25〜200kHz程度のもの
が使用されている。このスイッチング電源用トランスに
用いられる低損失フェライトとしては、副成分として、
Cab、 Sin、を含む、あるいは、CaO。
VzOs + 5i02を含む所望のM n −Z n
系フェライトが使用されている。
(発明が解決しようとする問題点) 近年、スイッチング電源をさらに小型・軽量化するため
、スイッチング周波数は、益々高い周波数領域に設定さ
れる傾向にあり、この目的に合うフェライト材料として
も、高周波において、より損失の少ない材料が必要不可
欠となっている。
しかし、従来のM n −Z n系フェライトでは、数
百k Hz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。
本発明は、数百k)lzz以上周波数領域においても、
充分電力損失の少ない電源用高周波低損失フェライトを
提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、Fa2O3,MnO,ZnOを主成分とし、
副成分として、CaO300〜1500ppm、 Si
n、 280〜11000ppm,更にV、 O,、N
b、 O,、Ta、 O,の少なくとも一種以上を20
0〜1500pp謙複合添加、含有するフェライト組成
物を所定形状に成形し、該成形体を焼成温度1180℃
以下、焼成雰囲気は、酸素濃度0.5%以下から成る焼
成条件において焼成するものである。
本発明により得られるフェライト焼結体は、スイッチン
グ電源用トランス磁心等に用いるのに適しており、とり
わけ、スイッチング周波数200k)Iz〜IMHz程
度の高周波領域において、極めて、損失が少なく、その
効力を発揮できる。
(実施例) 以下、本発明に関する電源用高周波低損失フェライトの
実施例を説明する。
Fe、O,(53,5mo1%) 、 にno  (3
7,5+o1%)  、  Zn0(9,Omo1%)
を主成分とする原料をボールミルにて混合後、900℃
にて仮焼成し、副成分として、CaC0,を750pp
m (CaOに換算すると420ppm) tNb20
.を500ppm、 5i02を350ppH1複合添
加し、ボールミルにて12時間粉砕した。但し、Cab
、 SiO□のように、予め原料に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
、全体として上記成分の割合に一致する様にした。
この粉砕原料を乾燥後、バインダーを1.(ht%添加
し、造粒・成形した。この成形体を焼成温度1150℃
、焼成雰囲気は酸素濃度0.05%にて5時間焼成した
。なお、焼成体の形状は、外径25mm、内径15m+
、高さ7.5閣のリング状とした。
この実施例1と同様の試料作製工程において、添加物系
及び焼成条件(焼成温度・焼成雰囲気)を変えて各試料
を作製した。この結果を第1表に示す。
試料1,2,4.7〜14.16〜19は、本発明の実
施例である。なお、試料3,5,6.15は、焼成条件
(焼成温度・焼成雰囲気)が特許請求範囲外の比較例で
あり、試料20は、添加物として、 Cab、 V2O
3,Sin、を含有する従来材の例である。
実施例1の電力損失の温度特性を第1図に、また、電力
損失の周波数特性を第2図に示した。なお、比較として
従来例の電力損失の温度特性及び周波数特性も第1図及
び第2図に示した。
第1図より、実施例1の電源用高周波低損失フェライト
は、周波数f =500kHz、磁束密度B+a=50
mTにおいて、20℃〜120℃の広温度範囲で電力損
失が従来材の172〜1/3程度と、極めて低いことが
わかる。
また、第2図より、実施例1の電源用高周波低損失フェ
ライトが、従来の電源用フェライトに比べ、損失が17
2となるのは、磁束密度50mTでは200kHz以上
、100mTでは、300kHz以上であり、200m
Tでは、IMHz以上であることが予想される。すなわ
ち、実施例1が高周波低損失という特徴を発揮するのは
、周波数200kHz以上、磁束密度100mT以下の
動作条件であると言える。
また、実施例1以外の本発明の電源用高周波低損失フェ
ライトにおいても、第2図に示したものと同様の傾向が
見られた。
なお、主成分である、Fe2O3,MnO,ZnOの割
合は、Fe、0.52.0〜55.0mo1%、 Mn
031.0〜42.0+mo1%。
Zn06.0〜16.0mo1%の範囲であれば良い。
以上の如く、焼成温度が1180℃より高いと、あるい
は、酸素濃度が0.5%より高いと、異常結晶粒が出始
め、損失が増大すると共に、透磁率及びQも低下する。
従って、本発明は、焼成温度1180℃以下、焼成雰囲
気は、酸素濃度0.5%以下で焼成するものである。
また、本発明において、副成分の添加量を限定した理由
は、以下のとおりである。
副成分のCaOが1500ppmより多いと、電力損失
が増大すると共に、透磁率が急激に低下する。また。
CaOが300ppmよりも少ないと、電気抵抗が低下
するため、高周波領域における渦電流損失が増大し、電
力損失は大きくなる。
副成分のVz Os −Nbi Os +丁a20.及
びSin、が本発明の範囲以上になると、異常焼結し、
損失が増大すると共に、透磁率及びQも低下する。
また、副成分のV、OS、 Nb2O3,Ta、O,及
びSin、が本発明の範囲未満になると、電気抵抗が低
下し、損失は増大する。
(発明の効果) 前述の如く、本発明の電源用高周波低損失フェライトは
、Fe、 0. 、 MnO、ZnOを主成分とし、副
成分として、Ca0300〜1500ppm、 sio
、 280〜11000ppに、更にvzo@ HNb
toS g razogの少なくとも一種を200〜1
500pp園複合添加、含有するフェライト組成物を所
定形状に成形し、該成形体を焼成温度1180℃以下、
焼成雰囲気は、酸素濃度0.5%以下から成る焼成条件
にて焼成することにより、数百k)Iz以上の高周波領
域において、電力損失を著しく低減できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る実施例1の場合の周波数500
kHz、磁束密度50mTにおける電力損失の温度特性
を従来例の場合と比較して示したものであり、第2図は
、磁束密度50・100・200mT 、温度80℃に
おける本発明に係る実施例1の電力損失の周波数特性を
従来例の場合と比較して示したものである。 第1図 度 (℃) 12図 頷 100 2CX) 5oO1oOO 周波数 (kHz)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  Fe_2O_3,MnO,ZnOを主成分とし、副成
    分として、CaO 300〜1500ppm、SiO_
    2 280〜1000ppm,更にV_2O_5,Nb
    _2O_5,Ta_2O_5の少なくとも一種を200
    〜1500ppm複合添加、含有するフェライト組成物
    を所定形状に成形し、該成形体を焼成温度1180℃以
    下、焼成雰囲気は、酸素濃度0.5%以下から成る焼成
    条件において焼成したことを特徴とする電源用高周波低
    損失フェライトの製造方法。
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