JPH04249302A - 高周波トランス - Google Patents
高周波トランスInfo
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- JPH04249302A JPH04249302A JP3035380A JP3538091A JPH04249302A JP H04249302 A JPH04249302 A JP H04249302A JP 3035380 A JP3035380 A JP 3035380A JP 3538091 A JP3538091 A JP 3538091A JP H04249302 A JPH04249302 A JP H04249302A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、スイッチング電源の
メイントランスなどに用いて好適な高周波トランスに関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、ＯＡ機器の小型化・軽量化、低価
格化に伴い、これらの電源が機器に占める割合が著しく
大きくなってきているために、各種電源の小型化が急速
に進められている。このような近年の傾向に従って小型
化が進められているスイッチング電源は、パワーエレク
トロニクスなどの分野においては、通常の５０Ｈｚ電源
に置き換わりつつある傾向にある。 【０００３】ここで、一般のスイッチング電源の構成部
品を検討してみると、ノイズフィルタ、メイントランス
、可飽和磁心、ノイズアブソーバ、平滑チョークなどの
種々の磁性部品を備えている。従ってこれらの磁性部品
のスイッチング周波数を高周波数化することで、これら
の磁性部品の小型化を実現することができることが判る
。このためスイッチング電源に用いられている各種部品
の小型化と高効率化が重要な課題になってきている。 【０００４】このような傾向から、最近のスイッチング
電源の運転周波数は５００ｋＨｚにも達しているが、今
後更にスイッチング電源を小型化するために１ＭＨｚで
の運転が目標にされている。 【０００５】以上のような背景があるためにスイッチン
グ電源に用いられる部品には、高周波領域における渦電
流損失を減少させることに従来から大きな努力が払われ
てきた。 【０００６】従来、この種のスイッチング電源に用いら
れているメイントランスの磁心材料として、主にＭｎ−
Ｚｎフェライト、ケイ素鋼などが使用されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来材料はいずれも角形性は良好であるが、高周波数領域
の損失が大きい問題がある。例えばフェライト製のコア
などにおいては、１ＭＨｚにおける損失が、１００ｋＨ
ｚにおける損失の６０倍にもなるという試験結果も好評
されている。 【０００８】そこでこれらの要求に応え得る磁性材料と
して、高周波数領域においても磁心損失が小さいという
特徴を有しているＣｏ基などのアモルファス合金がスイ
ッチング電源用の磁心として注目され、可飽和磁心や平
滑チョークなどの一部の部品では広く利用されるように
なってきている。 【０００９】ところが、１００ｋＨｚ以上の高周波領域
の高周波トランス用としてアモルファス合金を用いた例
は従来見られず、従来知られているＣｏ基アモルファス
合金にあっては、飽和時速密度が１００００Ｇ未満のも
のがほとんどであり、メイントランスのより一層の小型
化には特性不足な問題がある。 【００１０】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、高周波数領域において損失が少なく、高い飽
和磁束密度を発揮するので、スイッチング電源のメイン
トランス用として用いた場合に好適な高周波トランスを
提供することを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、Ｆｅ８６−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成
を有し、０．５原子％≦ｘ≦６原子％であるＦｅ基アモ
ルファス磁性材料からなる磁心と、この磁心に巻き付け
られた巻線とを具備してなる。 【００１２】 【作用】本発明に用いるＦｅ基アモルファス磁性材料は
特別の組成を有するので、１ＭＨｚなどの高周波領域に
おける渦電流損失が少なく、高い飽和磁束密度を有する
。従って高周波領域で損失の少ない飽和磁束密度の高い
高周波トランスが得られ、この高周波トランスを用いる
ことでスイッチング電源が小型になる。 【００１３】以下に本発明について更に詳細に説明する
。 【００１４】図１は本発明の高周波トランスの一実施例
を示すもので、この実施例の高周波トランス１は、後述
するＦｅ基アモルファス磁性材料で形成され外鉄型の磁
心２とこの磁心２に巻回された巻線３を具備して構成さ
れている。 【００１５】磁心２を形成するＦｅ基アモルファス磁性
材料は、Ｆｅ８６−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成を有
するものであり、ＦｅとＮｂの含有量をそれぞれ示すｘ
の値は、０．５原子％≦ｘ≦６原子％の範囲とする。 【００１６】前記組成において、Ｆｅは磁性を担うため
の中心元素である。飽和磁束密度はＮｂの添加量が増加
すると順次低下する傾向にあるので、飽和磁束密度を高
くするにはＮｂ含有量を少なくすることが好ましい。ま
た、Ｎｂ含有量によって透磁率は大幅に変化する。透磁
率を５００以上にするにはＮｂ含有量を０．５〜６原子
％にすることが必要である。更に、透磁率を１０００以
上に高くするためには、Ｎｂ含有量を１〜１．８原子％
の範囲内、あるいは、３．１〜５．３原子％の範囲内に
設定することが好ましい。 【００１７】前記Ｆｅ基アモルファス磁性材料を製造す
るには、前記組成の金属の溶湯から急冷することで製造
することができる。前記溶湯を急冷するには、前記溶湯
を回転中の金属ロールの表面に落下させて急冷し、リボ
ン状態として得るロール急冷法を採用することができる
が、アトマイズ法などを適用して溶湯を冷媒中に噴出さ
せて急冷した後に粉末状態として得ることもできる。 【００１８】これらから磁心２を形成するには、前記の
ように得られたリボンを積層してたんざく型に加工して
積み重ねるか、環状に巻き付けたコアを２つ結合するな
どして形成すれば良い。また、前記アトマイズ法によっ
て得られた粉末を圧密して焼結することで所望の形状の
磁心２を形成することもできる。 【００１９】前記組成のＦｅ基アモルファス材料は、急
冷状態のままであっても十分に優れた飽和磁束密度と透
磁率を有するので、磁場中で特別な熱処理（焼鈍処理）
を行わなくとも高周波トランスの磁心として好適であり
、高周波トランスの小型化軽量化を推進できる効果があ
る。なお、前記組成の合金を必要に応じて磁場中で熱処
理（焼鈍処理）するならば、磁気特性を更に改善するこ
とができ、その場合は更に特性の優れた高周波トランス
１を提供することができる。 【００２０】ところで、本発明に用いるＦｅ基アモルフ
ァス材料においては、全体が完全なアモルファス相であ
る必要はなく、内部に少量の結晶相を含んでいても差し
支えなく、前記範囲の結晶相を含む材料も本発明材料と
同等とみなすことができる。 【００２１】以下に前記組成のＦｅ系軟磁性材料を製造
した場合について説明する。 【００２２】Ｆｅ８４−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成
（ただしｘ＝１，２，３，４の各値に設定）の金属の溶
湯をるつぼからノズルを介して回転中の金属ロールに噴
出させて急冷することによってリボン状の幅１ｍｍ、厚
さ０．２５μｍの複数の試験片を得た。ｘ＝１，２，３
，４の各値に設定して製造した各試験片についてＸ線回
折試験結果を第１図に示す。回折試験には、フィルタを
通したＣｏのＫα放射線を用いるＸ線回折法を採用した
。 【００２３】図２から、Ｎｂ含有量のｘ値を１，２に設
定した試験片では、ｂｃｃ相の（１１０）面から回折さ
れる小さいピークが見られた。従ってこれらの組成のも
のは、結晶相を一部含み、他はアモルファスの基質から
なっていることが判明した。またｘ値を３，４に設定し
た試験片ではアモルファスの単相構造であることが判明
した。 【００２４】次に、前記組成の各試験片に対し、１ＭＨ
ｚにおける飽和磁束密度（Ｂｓ）の測定を行うとともに
、（有効）透磁率（μｅ）と保磁力（Ｈｃ）の測定を行
った。飽和磁束密度の測定は、適用磁場８００ｋＡ／ｍ
の下で振動サンプル磁力計を用いて行った。また、保磁
力は最大磁場が０．８ｋＡ／ｍの直流Ｂ−Ｈループから
評価した。更に、透磁率は０．８Ａ／ｍの駆動磁場の中
でベクトル・インピーダンス解析器を用い１ｋＨｚ〜１
０ＭＨｚの間の周波数範囲で測定した。それらの結果を
図３（ａ），（ｂ）に示す。 【００２５】図３（ａ）に示す結果から、飽和磁束密度
は磁気希釈の結果としてＮｂ含有量の増加とともに減少
する傾向にある。これに対し、図３（ｂ）に示す結果か
ら、透磁率は、Ｎｂ含有量０．５〜６原子％の範囲内で
２つのピークを有することが判明したが、０．５〜６原
子％の全範囲で５００以上の優れた透磁率を示した。な
お、透磁率を１０００以上にするためには、Ｎｂ含有量
を１〜１．８原子％の範囲と３．１〜５．３原子％の範
囲に設定することが好ましいことも判明した。 【００２６】なお、Ｆｅ８３Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ１なる組
成の試料片は、１．４４Ｔの飽和磁束密度を示し、Ｆｅ
８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組成の試験片は１．１７Ｔ
の飽和磁束密度を示した。また、Ｆｅ８２．５Ｓｉ６Ｂ
１０Ｎｂ１．５なる組成の試験片は、透磁率１６５０を
示し、Ｆｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ１なる組成の試験片は
透磁率１８００を示した。 【００２７】更に、Ｆｅ８１Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ３なる組
成のアモルファス材料とＦｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４な
る組成のアモルファス材料について磁束密度と磁場強さ
の関係を示すＢ−Ｈループを得た。その結果を図４（ａ
），（ｂ）に示す。Ｈｃの値はそれぞれ前者が３．４Ａ
／ｍであり、後者が５．８Ａ／ｍであった。更に、２つ
のアモルファス合金の間でＢ−Ｈループの形が図４（ａ
），（ｂ）に示すように全く異なっており、ΔＢの値が
大きく異なっている。この原因は、誘導磁気異方性Ｋｕ
の高い値がＦｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組成の合金
の斜めループ、並びに、保磁力値の増加に著しく影響す
るためであると推定できる。 【００２８】なお、Ｆｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組
成の試験片において、Ｂｍは１．１７Ｔであり、Ｂｒは
０．０６Ｔであるので、ΔＢの値は１．１１Ｔであって
、十分に大きな値であることが判明した。また、Ｎｂ含
有量４原子％におけるμｅ値の著しい増加は図３（ｂ）
で判明するような優れた直流磁気特性に密接に関係して
いると考えられる。このことから、極端に低い残留磁気
比（Ｂｒ／Ｂｓ）を持つ直流Ｂ−ＨループからＭＨｚ領
域において損失の著しい低下を実現できる。 【００２９】ところで、前記試験片は特別な熱処理を行
っていないが、未熱処理状態であってもコンバータの磁
心用として十分な磁気特性を発揮していることが判明し
た。 【００３０】また、前記の実施例で得られたＦｅ８０Ｓ
ｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組成の試験片（実施例１）と、（
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｍｏ）７７（Ｓｉ−Ｂ）２３なる組
成のアモルファス材料（比較例１）とＭｎ−Ｚｎフェラ
イト（比較例２）の各々について、飽和磁束密度Ｂｒと
ＢｓとΔＢ［Ｂｓ−Ｂｒ］とＢｒ／Ｂｓと保磁力Ｈｃと
透磁率を測定した結果を第１表に示す。（以下、余白） 【００３１】 【第１表】 【００３２】第１表に示す結果から、実施例１の合金は
、比較例１，２の合金よりも飽和磁束密度（Ｂｓ）が大
きいとともに、ΔＢの値も大きく、保磁力（Ｈｃ）は中
間値であり、透磁率も優秀な値となっている。また、１
ＭＨｚでの透磁率の値はＣｏ基アモルファス合金及びＭ
ｎ−Ｚｎ粉末フェライトと比較してもある程度大きい。 前述のように、本発明に係る磁性材料が高いΔＢをもた
らす大きな飽和磁束密度を有し、小さいＢｒ／Ｂｓ値を
有する。更に、透磁率が１８００と大きいので、１ＭＨ
ｚのような高い周波数で使用し、渦電流損失が、ある程
度増大することがあっても、発熱を低く抑えることがで
き十分な性能を確保することができる。 【００３３】以上のことから本発明に用いる磁性材料は
、１ＭＨｚの運転周波数で使用されるフォワードコンバ
ータのメイントランスの磁心材料として好適であること
が明らかになった。 【００３４】図５は本発明の高周波トランスの他の実施
例を示すもので、この実施例の高周波トランス５は先に
説明した組成のＦｅ系アモルファス磁性材料からなる環
状の磁心６を備え、この磁心６を取り巻くように巻線７
を設けたトロイダル型のものであり、この実施例におい
ても先に記載した実施例と同様の効果を得ることができ
る。 【００３５】なお、先の実施例においては外鉄型とトロ
イダル型のトランスに本発明を適用した例について説明
したが、その他の種々の形状のトランスに本発明を適用
しても良いのは勿論である。 【発明の効果】以上説明したように本願発明は、Ｆｅ８
６−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成を有するＦｅ基アモ
ルファス材料で磁心を構成してあるので、十分に優れた
飽和磁束密度と透磁率を有する。また、透磁率が十分に
高いので１ＭＨｚなどの高周波領域において多少渦電流
損失を生じても温度上昇を低く抑え、十分に高い磁気特
性を維持することができる。従って本発明により、高性
能な高周波トランスを提供することができ、メイントラ
ンスの小型化軽量化を推進でき、スイッチング電源の小
型化をなしえる。また、本発明に用いるＦｅ基アモルフ
ァス材料は、磁場中で特別な熱処理（焼鈍処理）を行わ
なくとも高周波トランスの磁心として好適な軟磁気特性
を発揮するので、熱処理が必要な従来材料よりも製造が
容易にできる効果がある。なお、前記組成の合金を必要
に応じて磁場中で熱処理（焼鈍処理）するならば、磁気
特性を更に改善することができ、その場合は更に特性の
優れた高周波トランスを提供することができる。
メイントランスなどに用いて好適な高周波トランスに関
するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、ＯＡ機器の小型化・軽量化、低価
格化に伴い、これらの電源が機器に占める割合が著しく
大きくなってきているために、各種電源の小型化が急速
に進められている。このような近年の傾向に従って小型
化が進められているスイッチング電源は、パワーエレク
トロニクスなどの分野においては、通常の５０Ｈｚ電源
に置き換わりつつある傾向にある。 【０００３】ここで、一般のスイッチング電源の構成部
品を検討してみると、ノイズフィルタ、メイントランス
、可飽和磁心、ノイズアブソーバ、平滑チョークなどの
種々の磁性部品を備えている。従ってこれらの磁性部品
のスイッチング周波数を高周波数化することで、これら
の磁性部品の小型化を実現することができることが判る
。このためスイッチング電源に用いられている各種部品
の小型化と高効率化が重要な課題になってきている。 【０００４】このような傾向から、最近のスイッチング
電源の運転周波数は５００ｋＨｚにも達しているが、今
後更にスイッチング電源を小型化するために１ＭＨｚで
の運転が目標にされている。 【０００５】以上のような背景があるためにスイッチン
グ電源に用いられる部品には、高周波領域における渦電
流損失を減少させることに従来から大きな努力が払われ
てきた。 【０００６】従来、この種のスイッチング電源に用いら
れているメイントランスの磁心材料として、主にＭｎ−
Ｚｎフェライト、ケイ素鋼などが使用されている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来材料はいずれも角形性は良好であるが、高周波数領域
の損失が大きい問題がある。例えばフェライト製のコア
などにおいては、１ＭＨｚにおける損失が、１００ｋＨ
ｚにおける損失の６０倍にもなるという試験結果も好評
されている。 【０００８】そこでこれらの要求に応え得る磁性材料と
して、高周波数領域においても磁心損失が小さいという
特徴を有しているＣｏ基などのアモルファス合金がスイ
ッチング電源用の磁心として注目され、可飽和磁心や平
滑チョークなどの一部の部品では広く利用されるように
なってきている。 【０００９】ところが、１００ｋＨｚ以上の高周波領域
の高周波トランス用としてアモルファス合金を用いた例
は従来見られず、従来知られているＣｏ基アモルファス
合金にあっては、飽和時速密度が１００００Ｇ未満のも
のがほとんどであり、メイントランスのより一層の小型
化には特性不足な問題がある。 【００１０】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、高周波数領域において損失が少なく、高い飽
和磁束密度を発揮するので、スイッチング電源のメイン
トランス用として用いた場合に好適な高周波トランスを
提供することを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、Ｆｅ８６−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成
を有し、０．５原子％≦ｘ≦６原子％であるＦｅ基アモ
ルファス磁性材料からなる磁心と、この磁心に巻き付け
られた巻線とを具備してなる。 【００１２】 【作用】本発明に用いるＦｅ基アモルファス磁性材料は
特別の組成を有するので、１ＭＨｚなどの高周波領域に
おける渦電流損失が少なく、高い飽和磁束密度を有する
。従って高周波領域で損失の少ない飽和磁束密度の高い
高周波トランスが得られ、この高周波トランスを用いる
ことでスイッチング電源が小型になる。 【００１３】以下に本発明について更に詳細に説明する
。 【００１４】図１は本発明の高周波トランスの一実施例
を示すもので、この実施例の高周波トランス１は、後述
するＦｅ基アモルファス磁性材料で形成され外鉄型の磁
心２とこの磁心２に巻回された巻線３を具備して構成さ
れている。 【００１５】磁心２を形成するＦｅ基アモルファス磁性
材料は、Ｆｅ８６−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成を有
するものであり、ＦｅとＮｂの含有量をそれぞれ示すｘ
の値は、０．５原子％≦ｘ≦６原子％の範囲とする。 【００１６】前記組成において、Ｆｅは磁性を担うため
の中心元素である。飽和磁束密度はＮｂの添加量が増加
すると順次低下する傾向にあるので、飽和磁束密度を高
くするにはＮｂ含有量を少なくすることが好ましい。ま
た、Ｎｂ含有量によって透磁率は大幅に変化する。透磁
率を５００以上にするにはＮｂ含有量を０．５〜６原子
％にすることが必要である。更に、透磁率を１０００以
上に高くするためには、Ｎｂ含有量を１〜１．８原子％
の範囲内、あるいは、３．１〜５．３原子％の範囲内に
設定することが好ましい。 【００１７】前記Ｆｅ基アモルファス磁性材料を製造す
るには、前記組成の金属の溶湯から急冷することで製造
することができる。前記溶湯を急冷するには、前記溶湯
を回転中の金属ロールの表面に落下させて急冷し、リボ
ン状態として得るロール急冷法を採用することができる
が、アトマイズ法などを適用して溶湯を冷媒中に噴出さ
せて急冷した後に粉末状態として得ることもできる。 【００１８】これらから磁心２を形成するには、前記の
ように得られたリボンを積層してたんざく型に加工して
積み重ねるか、環状に巻き付けたコアを２つ結合するな
どして形成すれば良い。また、前記アトマイズ法によっ
て得られた粉末を圧密して焼結することで所望の形状の
磁心２を形成することもできる。 【００１９】前記組成のＦｅ基アモルファス材料は、急
冷状態のままであっても十分に優れた飽和磁束密度と透
磁率を有するので、磁場中で特別な熱処理（焼鈍処理）
を行わなくとも高周波トランスの磁心として好適であり
、高周波トランスの小型化軽量化を推進できる効果があ
る。なお、前記組成の合金を必要に応じて磁場中で熱処
理（焼鈍処理）するならば、磁気特性を更に改善するこ
とができ、その場合は更に特性の優れた高周波トランス
１を提供することができる。 【００２０】ところで、本発明に用いるＦｅ基アモルフ
ァス材料においては、全体が完全なアモルファス相であ
る必要はなく、内部に少量の結晶相を含んでいても差し
支えなく、前記範囲の結晶相を含む材料も本発明材料と
同等とみなすことができる。 【００２１】以下に前記組成のＦｅ系軟磁性材料を製造
した場合について説明する。 【００２２】Ｆｅ８４−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成
（ただしｘ＝１，２，３，４の各値に設定）の金属の溶
湯をるつぼからノズルを介して回転中の金属ロールに噴
出させて急冷することによってリボン状の幅１ｍｍ、厚
さ０．２５μｍの複数の試験片を得た。ｘ＝１，２，３
，４の各値に設定して製造した各試験片についてＸ線回
折試験結果を第１図に示す。回折試験には、フィルタを
通したＣｏのＫα放射線を用いるＸ線回折法を採用した
。 【００２３】図２から、Ｎｂ含有量のｘ値を１，２に設
定した試験片では、ｂｃｃ相の（１１０）面から回折さ
れる小さいピークが見られた。従ってこれらの組成のも
のは、結晶相を一部含み、他はアモルファスの基質から
なっていることが判明した。またｘ値を３，４に設定し
た試験片ではアモルファスの単相構造であることが判明
した。 【００２４】次に、前記組成の各試験片に対し、１ＭＨ
ｚにおける飽和磁束密度（Ｂｓ）の測定を行うとともに
、（有効）透磁率（μｅ）と保磁力（Ｈｃ）の測定を行
った。飽和磁束密度の測定は、適用磁場８００ｋＡ／ｍ
の下で振動サンプル磁力計を用いて行った。また、保磁
力は最大磁場が０．８ｋＡ／ｍの直流Ｂ−Ｈループから
評価した。更に、透磁率は０．８Ａ／ｍの駆動磁場の中
でベクトル・インピーダンス解析器を用い１ｋＨｚ〜１
０ＭＨｚの間の周波数範囲で測定した。それらの結果を
図３（ａ），（ｂ）に示す。 【００２５】図３（ａ）に示す結果から、飽和磁束密度
は磁気希釈の結果としてＮｂ含有量の増加とともに減少
する傾向にある。これに対し、図３（ｂ）に示す結果か
ら、透磁率は、Ｎｂ含有量０．５〜６原子％の範囲内で
２つのピークを有することが判明したが、０．５〜６原
子％の全範囲で５００以上の優れた透磁率を示した。な
お、透磁率を１０００以上にするためには、Ｎｂ含有量
を１〜１．８原子％の範囲と３．１〜５．３原子％の範
囲に設定することが好ましいことも判明した。 【００２６】なお、Ｆｅ８３Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ１なる組
成の試料片は、１．４４Ｔの飽和磁束密度を示し、Ｆｅ
８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組成の試験片は１．１７Ｔ
の飽和磁束密度を示した。また、Ｆｅ８２．５Ｓｉ６Ｂ
１０Ｎｂ１．５なる組成の試験片は、透磁率１６５０を
示し、Ｆｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ１なる組成の試験片は
透磁率１８００を示した。 【００２７】更に、Ｆｅ８１Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ３なる組
成のアモルファス材料とＦｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４な
る組成のアモルファス材料について磁束密度と磁場強さ
の関係を示すＢ−Ｈループを得た。その結果を図４（ａ
），（ｂ）に示す。Ｈｃの値はそれぞれ前者が３．４Ａ
／ｍであり、後者が５．８Ａ／ｍであった。更に、２つ
のアモルファス合金の間でＢ−Ｈループの形が図４（ａ
），（ｂ）に示すように全く異なっており、ΔＢの値が
大きく異なっている。この原因は、誘導磁気異方性Ｋｕ
の高い値がＦｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組成の合金
の斜めループ、並びに、保磁力値の増加に著しく影響す
るためであると推定できる。 【００２８】なお、Ｆｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組
成の試験片において、Ｂｍは１．１７Ｔであり、Ｂｒは
０．０６Ｔであるので、ΔＢの値は１．１１Ｔであって
、十分に大きな値であることが判明した。また、Ｎｂ含
有量４原子％におけるμｅ値の著しい増加は図３（ｂ）
で判明するような優れた直流磁気特性に密接に関係して
いると考えられる。このことから、極端に低い残留磁気
比（Ｂｒ／Ｂｓ）を持つ直流Ｂ−ＨループからＭＨｚ領
域において損失の著しい低下を実現できる。 【００２９】ところで、前記試験片は特別な熱処理を行
っていないが、未熱処理状態であってもコンバータの磁
心用として十分な磁気特性を発揮していることが判明し
た。 【００３０】また、前記の実施例で得られたＦｅ８０Ｓ
ｉ６Ｂ１０Ｎｂ４なる組成の試験片（実施例１）と、（
Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｍｏ）７７（Ｓｉ−Ｂ）２３なる組
成のアモルファス材料（比較例１）とＭｎ−Ｚｎフェラ
イト（比較例２）の各々について、飽和磁束密度Ｂｒと
ＢｓとΔＢ［Ｂｓ−Ｂｒ］とＢｒ／Ｂｓと保磁力Ｈｃと
透磁率を測定した結果を第１表に示す。（以下、余白） 【００３１】 【第１表】 【００３２】第１表に示す結果から、実施例１の合金は
、比較例１，２の合金よりも飽和磁束密度（Ｂｓ）が大
きいとともに、ΔＢの値も大きく、保磁力（Ｈｃ）は中
間値であり、透磁率も優秀な値となっている。また、１
ＭＨｚでの透磁率の値はＣｏ基アモルファス合金及びＭ
ｎ−Ｚｎ粉末フェライトと比較してもある程度大きい。 前述のように、本発明に係る磁性材料が高いΔＢをもた
らす大きな飽和磁束密度を有し、小さいＢｒ／Ｂｓ値を
有する。更に、透磁率が１８００と大きいので、１ＭＨ
ｚのような高い周波数で使用し、渦電流損失が、ある程
度増大することがあっても、発熱を低く抑えることがで
き十分な性能を確保することができる。 【００３３】以上のことから本発明に用いる磁性材料は
、１ＭＨｚの運転周波数で使用されるフォワードコンバ
ータのメイントランスの磁心材料として好適であること
が明らかになった。 【００３４】図５は本発明の高周波トランスの他の実施
例を示すもので、この実施例の高周波トランス５は先に
説明した組成のＦｅ系アモルファス磁性材料からなる環
状の磁心６を備え、この磁心６を取り巻くように巻線７
を設けたトロイダル型のものであり、この実施例におい
ても先に記載した実施例と同様の効果を得ることができ
る。 【００３５】なお、先の実施例においては外鉄型とトロ
イダル型のトランスに本発明を適用した例について説明
したが、その他の種々の形状のトランスに本発明を適用
しても良いのは勿論である。 【発明の効果】以上説明したように本願発明は、Ｆｅ８
６−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成を有するＦｅ基アモ
ルファス材料で磁心を構成してあるので、十分に優れた
飽和磁束密度と透磁率を有する。また、透磁率が十分に
高いので１ＭＨｚなどの高周波領域において多少渦電流
損失を生じても温度上昇を低く抑え、十分に高い磁気特
性を維持することができる。従って本発明により、高性
能な高周波トランスを提供することができ、メイントラ
ンスの小型化軽量化を推進でき、スイッチング電源の小
型化をなしえる。また、本発明に用いるＦｅ基アモルフ
ァス材料は、磁場中で特別な熱処理（焼鈍処理）を行わ
なくとも高周波トランスの磁心として好適な軟磁気特性
を発揮するので、熱処理が必要な従来材料よりも製造が
容易にできる効果がある。なお、前記組成の合金を必要
に応じて磁場中で熱処理（焼鈍処理）するならば、磁気
特性を更に改善することができ、その場合は更に特性の
優れた高周波トランスを提供することができる。
【図１】図１は本発明の高周波トランスの一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図２は本発明に係るＦｅ８６−ｘＳｉ６Ｂ１０
Ｎｂｘなる組成の合金のＸ線回折図形を示すグラフであ
る。
Ｎｂｘなる組成の合金のＸ線回折図形を示すグラフであ
る。
【図３】図３（ａ）は同合金におけるＮｂ含有量と飽和
磁束密度の関係を示すグラフである。 図３（ｂ）は
同合金におけるＮｂ含有量と透磁率の関係を示すグラフ
である。
磁束密度の関係を示すグラフである。 図３（ｂ）は
同合金におけるＮｂ含有量と透磁率の関係を示すグラフ
である。
【図４】図４（ａ）はＦｅ８１Ｓｉ６Ｂ１０Ｎｂ３なる
組成の合金のＢ−Ｈループを示すグラフである。図４（
ｂ）はＦｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎ４なる組成の合金のＢ−
Ｈループを示す線図である。
組成の合金のＢ−Ｈループを示すグラフである。図４（
ｂ）はＦｅ８０Ｓｉ６Ｂ１０Ｎ４なる組成の合金のＢ−
Ｈループを示す線図である。
【図５】図５は本発明を適用したトランスの他の実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ 高周波トランス、
２ 磁心、
３ 巻線、
５ 高周波トランス、
６ 磁心、
７ 巻線。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｆｅ８６−ｘＳｉ６Ｂ１０Ｎｂｘなる組成
を有し、０．５原子％≦ｘ≦６原子％であるＦｅ基アモ
ルファス磁性材料からなる磁心と、この磁心に巻き付け
られた巻線とを具備してなることを特徴とする高周波ト
ランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035380A JPH04249302A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 高周波トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3035380A JPH04249302A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 高周波トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04249302A true JPH04249302A (ja) | 1992-09-04 |
Family
ID=12440294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3035380A Withdrawn JPH04249302A (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | 高周波トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04249302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006149172A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | D & M Holdings Inc | 電力供給装置 |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3035380A patent/JPH04249302A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006149172A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | D & M Holdings Inc | 電力供給装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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