JPS5985846A - 低損失非晶質合金及びこの合金を用いた高周波トランス、チヨ−クコイル、ノイズフイルタ−、昇圧トランス、可飽和リアクトル - Google Patents
低損失非晶質合金及びこの合金を用いた高周波トランス、チヨ−クコイル、ノイズフイルタ−、昇圧トランス、可飽和リアクトルInfo
- Publication number
- JPS5985846A JPS5985846A JP57195875A JP19587582A JPS5985846A JP S5985846 A JPS5985846 A JP S5985846A JP 57195875 A JP57195875 A JP 57195875A JP 19587582 A JP19587582 A JP 19587582A JP S5985846 A JPS5985846 A JP S5985846A
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- alloy
- transformer
- high frequency
- amorphous alloy
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- Pending
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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】
（発明の技術分野）
本発明は電磁気装置の磁心に用いて有効な低損失非晶質
合金に関し、更に詳しくは高周波領域で鉄損低下、熱安
定性向上の磁気特性を有しスイッチングレギュレータな
ど高周波用磁心に好適な低損失非晶質合金に関する。
合金に関し、更に詳しくは高周波領域で鉄損低下、熱安
定性向上の磁気特性を有しスイッチングレギュレータな
ど高周波用磁心に好適な低損失非晶質合金に関する。
（発明の技術的背景及びその問題点）
従来から、スイッチングレギュレータナト高同波で使用
する磁心としては、パーマロイフェライトなどの結晶質
材料が用いられている。
する磁心としては、パーマロイフェライトなどの結晶質
材料が用いられている。
しかしながら、パーマロイは比抵抗が小さいので高周波
での鉄損が大きくなる。また、フェライトは高周波での
損失は小さいが、磁束密度もせいぜい５０００Ｇと小さ
く、そのため、大きな動作磁束密度での使用時にあって
は、飽和に近くなりその結果鉄損が増大する。近時、ス
イッチングレギュレータに使用される電源トランスなど
高周波で使用されるトランスにおいては、形状の小型化
が望まれているが、その場合、動作磁束密度の増大が必
要となるため、フェライトの鉄損増大は実用上大きな問
題となる。
での鉄損が大きくなる。また、フェライトは高周波での
損失は小さいが、磁束密度もせいぜい５０００Ｇと小さ
く、そのため、大きな動作磁束密度での使用時にあって
は、飽和に近くなりその結果鉄損が増大する。近時、ス
イッチングレギュレータに使用される電源トランスなど
高周波で使用されるトランスにおいては、形状の小型化
が望まれているが、その場合、動作磁束密度の増大が必
要となるため、フェライトの鉄損増大は実用上大きな問
題となる。
一方、結晶構造を持たない非晶質磁性合金は、高透磁率
、低保磁力など優れた軟質磁性特性を示すので最近注目
を集めている。これらの非晶質磁性合金は、ｐ ｔ 、
Ｑ ｏ 、 Ｎ ｉなどを基本とし、これに非晶質化
元素（メタロイド）としてＰ、Ｏ，Ｂ、８ｉ 、ＡＡｔ
、Ｇｇなどを包含するものである。
、低保磁力など優れた軟質磁性特性を示すので最近注目
を集めている。これらの非晶質磁性合金は、ｐ ｔ 、
Ｑ ｏ 、 Ｎ ｉなどを基本とし、これに非晶質化
元素（メタロイド）としてＰ、Ｏ，Ｂ、８ｉ 、ＡＡｔ
、Ｇｇなどを包含するものである。
しかしながら、これら非晶質磁性合金の全てが高周波領
域で鉄損が小さいというわけではない。
域で鉄損が小さいというわけではない。
例えば、ｐｍ系非晶質合金は、５０〜６０Ｈ２の低周波
領域ではケイ素鋼の約１／４という非常に小さい鉄損を
示すが、１０〜５０ＫＨ２という高周波領域にあっては
著しく大きな鉄損を示し、とてもスイッチングレギュレ
ータ等の高周波領域での使用に適合するものではない。
領域ではケイ素鋼の約１／４という非常に小さい鉄損を
示すが、１０〜５０ＫＨ２という高周波領域にあっては
著しく大きな鉄損を示し、とてもスイッチングレギュレ
ータ等の高周波領域での使用に適合するものではない。
また、従来のｐｇ系非晶質合金にあって、低損失を得る
ためには該合金を磁場中で熱処理することが必要であり
、そのため処理工程が複雑化するなどの製造上の煩雑さ
や、その結晶化温度が低いため熱安定性にも欠けるとい
う難点があった。
ためには該合金を磁場中で熱処理することが必要であり
、そのため処理工程が複雑化するなどの製造上の煩雑さ
や、その結晶化温度が低いため熱安定性にも欠けるとい
う難点があった。
発明者はＦ、系非晶質合金に８いて、特に鉄損の改良に
着目して種々研究した結果、メタロイドのなかのＳｔ量
が特に高周波鉄損に大きな影響を及ぼし、さらにこの影
響はメタロイド全量との相乗効果によることを見出した
。
着目して種々研究した結果、メタロイドのなかのＳｔ量
が特に高周波鉄損に大きな影響を及ぼし、さらにこの影
響はメタロイド全量との相乗効果によることを見出した
。
（発明の目的）
本発明は、高周波領域において鉄損低下、熱安定性向上
の磁気特性を有する非晶質合金の提供を目的とする。
の磁気特性を有する非晶質合金の提供を目的とする。
（発明の概要）
不発明の非晶質合金は、次式’ （” ｓ −ｘ Ｍ、
ｚ）ｚＳ’ｙ Ｂｌｏｏ−ｙ−ｚ（式中Ｍは、Ｔｉ、Ｖ
、ＭｒＬ、Ｙ。
ｚ）ｚＳ’ｙ Ｂｌｏｏ−ｙ−ｚ（式中Ｍは、Ｔｉ、Ｖ
、ＭｒＬ、Ｙ。
Ｚｒ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ希土類金属の１種以上を表
わし、ｘ 、 ｙ 、 ｚはそれぞれ０．００５ ＜ｘ
＜０．１０ 、３＜ｙ＜ｓ 、 ８ Ｑ＜；：ｚ＜８５
。
わし、ｘ 、 ｙ 、 ｚはそれぞれ０．００５ ＜ｘ
＜０．１０ 、３＜ｙ＜ｓ 、 ８ Ｑ＜；：ｚ＜８５
。
ｚ＋ｙ＋ｚ＝１００の関係を満足する数を表わす。）で
示されることを特徴とする。
示されることを特徴とする。
本発明非晶質合金において、Ｍは結晶化温度を向上させ
るのに有効な元素であるが、Ｘが０．１を越えると飽和
磁化が小さくなり実用的でなくなる。Ｓｉは結晶化温度
を向上させるのに有効な元素であるが、本発明の範囲内
を越えると高周波鉄損が増大する。全遷移金属量２は鉄
損と著しい相関があり、２が本発明の範囲内を越えると
高周波鉄損が増大する。
るのに有効な元素であるが、Ｘが０．１を越えると飽和
磁化が小さくなり実用的でなくなる。Ｓｉは結晶化温度
を向上させるのに有効な元素であるが、本発明の範囲内
を越えると高周波鉄損が増大する。全遷移金属量２は鉄
損と著しい相関があり、２が本発明の範囲内を越えると
高周波鉄損が増大する。
本発明の非晶質合金は、上記した各成分を所定の割合い
で混合した後、溶融し、これを常法（例えば溶湯急冷法
）によって非晶質合金化し、これを無磁場中で４００〜
５００℃の温度域で加熱処理することによって容易に作
製することができる。
で混合した後、溶融し、これを常法（例えば溶湯急冷法
）によって非晶質合金化し、これを無磁場中で４００〜
５００℃の温度域で加熱処理することによって容易に作
製することができる。
（発明の実施例）
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
組成（”０．９５”’０．０５）８２ Ｓｔ Ｂｌｇ
ｙのｙを種々かえた非晶質合金を圧延急冷法で作製し
た。すなわち、２個の高速回転するロールの間に石英管
ノズルから上記組成の溶融合金をアルゴンガス圧（１，
０〜２．０＃／ｍ）で噴出させ、得られた薄体を急冷し
て幅２ ｖｒｘ厚み３０μｍ長さ１０７７１の薄帯試料
を作製した。この試料から長さ１００ＣｒｒＬを切り取
り、これを直径２０龍のアルミナ製ボビンに巻回した後
、全体を無磁場中で４３０℃、１０分間熱処理した。こ
れに１次及び２次コイルを施しく巻き数、いずれも７０
回）、磁束密度Ｂ ｍ＝ ３ＫＧにおける鉄損（ｍＷ／
ω）をワットメータを用いて周波数５０ＫＨｚに対して
測定した。
ｙのｙを種々かえた非晶質合金を圧延急冷法で作製し
た。すなわち、２個の高速回転するロールの間に石英管
ノズルから上記組成の溶融合金をアルゴンガス圧（１，
０〜２．０＃／ｍ）で噴出させ、得られた薄体を急冷し
て幅２ ｖｒｘ厚み３０μｍ長さ１０７７１の薄帯試料
を作製した。この試料から長さ１００ＣｒｒＬを切り取
り、これを直径２０龍のアルミナ製ボビンに巻回した後
、全体を無磁場中で４３０℃、１０分間熱処理した。こ
れに１次及び２次コイルを施しく巻き数、いずれも７０
回）、磁束密度Ｂ ｍ＝ ３ＫＧにおける鉄損（ｍＷ／
ω）をワットメータを用いて周波数５０ＫＨｚに対して
測定した。
この結果を第１図に示ず。
第１図から明らかなように８ｉ量を表わすｙが３〜８の
場合、鉄損が著しく小さくなる。
場合、鉄損が著しく小さくなる。
次に、組成（Ｆ’０．９４Ｍ’０．０６）８２８’６Ｂ
＋２でなる本発明合金を高周波トランスに用いた。すな
わち、この合金をコア材としてＥＨ１１形に組立てて、
周波数５０ＫＨｚ、磁束密度ｆ３ｍ＝３ＫＧで作動させ
たところ、コアロスは５００ｍ Ｗ／ｃｒ／Ｉであった
。これに対し比較のために（Ｆ’０．９４Ｍ’０．０６
）８２５ｉ９Ｂ９でなる合金を用いたところコアロスは
９００ ｍＷ／ｃｒ／ｌであった。
＋２でなる本発明合金を高周波トランスに用いた。すな
わち、この合金をコア材としてＥＨ１１形に組立てて、
周波数５０ＫＨｚ、磁束密度ｆ３ｍ＝３ＫＧで作動させ
たところ、コアロスは５００ｍ Ｗ／ｃｒ／Ｉであった
。これに対し比較のために（Ｆ’０．９４Ｍ’０．０６
）８２５ｉ９Ｂ９でなる合金を用いたところコアロスは
９００ ｍＷ／ｃｒ／ｌであった。
更にフェライトで構成したもののコアロスは１０００
ｍＷ／ｃｒｄと大きカッタ。
ｍＷ／ｃｒｄと大きカッタ。
次に、組成（Ｆ’０．９４Ｔ”０．０６）８２８’６Ｂ
１２でなる本発明合金をチョークコイルに用いた。すな
わち、この合金をコア材としてＥＨ１１形、２００μＨ
のチョークコイルに組立てて、周波数１００ ＫＨｚ、
５０Ｗのスイッチング電源の出力チョークとして作動さ
せたところ、温度上昇は約３０℃にとどまった。これに
対し比較のために（Ｆ’ｏ、ｓ４’ｌ’ｏ、ｏｓ）ａ□
５ｔ９Ｂ９でなる合金を用いたところ、温度上昇は約８
０℃と大きいものであった。
１２でなる本発明合金をチョークコイルに用いた。すな
わち、この合金をコア材としてＥＨ１１形、２００μＨ
のチョークコイルに組立てて、周波数１００ ＫＨｚ、
５０Ｗのスイッチング電源の出力チョークとして作動さ
せたところ、温度上昇は約３０℃にとどまった。これに
対し比較のために（Ｆ’ｏ、ｓ４’ｌ’ｏ、ｏｓ）ａ□
５ｔ９Ｂ９でなる合金を用いたところ、温度上昇は約８
０℃と大きいものであった。
次に、組成（Ｆ’０．９４Ｗ”０．０６）８２Ｓ’６Ｂ
１２でなる本発明合金をノイズフィルターに用いた。す
なわち、この合金をコア材として外径３０ｍｇ、内径２
０皿、厚１０朋のトロイダルコアに組立てて、スイッチ
ング電源の入力フィルターとして作動させた。なおイン
ダクタンスは２ｍＨである３、その結果従来のフェライ
トで構成したものに比較して、平均的なノイズ減衰債は
約８ｄＢ多かった。
１２でなる本発明合金をノイズフィルターに用いた。す
なわち、この合金をコア材として外径３０ｍｇ、内径２
０皿、厚１０朋のトロイダルコアに組立てて、スイッチ
ング電源の入力フィルターとして作動させた。なおイン
ダクタンスは２ｍＨである３、その結果従来のフェライ
トで構成したものに比較して、平均的なノイズ減衰債は
約８ｄＢ多かった。
次に、組成（Ｆ’０．９４Ｗ０．０６）８２Ｓｔ６Ｂ１
２でなる本発明合金を昇圧トランスに用いた。すなわち
この合金をコア材として外径３０７Ｉ＋ＩＩｌ、内径２
０＋ｍ、厚さ１０鉗のトロイダルコアに組立てて、ＭＯ
型カートリッジの昇圧トランスとして作動させた。その
結果２０ Ｈｚ入力時の第３高調波歪は約０．５％と小
さいものであった。これに対し比較のために従来のＰＣ
Ｃパーツ０合金を用いたところ、上記と同じ歪は約２％
と本発明のものよりかなり大きいものでめった。
２でなる本発明合金を昇圧トランスに用いた。すなわち
この合金をコア材として外径３０７Ｉ＋ＩＩｌ、内径２
０＋ｍ、厚さ１０鉗のトロイダルコアに組立てて、ＭＯ
型カートリッジの昇圧トランスとして作動させた。その
結果２０ Ｈｚ入力時の第３高調波歪は約０．５％と小
さいものであった。これに対し比較のために従来のＰＣ
Ｃパーツ０合金を用いたところ、上記と同じ歪は約２％
と本発明のものよりかなり大きいものでめった。
次に、組成（Ｆ’０．９４Ｔ”０．０６）８２８’６Ｂ
＋ ２でなる本発明合金を町吻和リアクトルに用いた。
＋ ２でなる本発明合金を町吻和リアクトルに用いた。
ずなわち、この合金をコア材として外径３０市、内５−
２０ ｔｎｖｔ、厚さ１０朋のトロイダルコアに組立て
て、周波数５０ ＫＨＺ、１００Ｗのスイッチング電源
の可飽和リアクトルとして作動させた。その結果、全負
荷時のコアの温度上昇は約２０℃であった。これに対し
比較のために５０ Ｎ ｉ −Ｆ ｅでなる角形ヒステ
リシス合金を用いたところ、コアの温度上昇は約６０℃
と大きいものであった。
２０ ｔｎｖｔ、厚さ１０朋のトロイダルコアに組立て
て、周波数５０ ＫＨＺ、１００Ｗのスイッチング電源
の可飽和リアクトルとして作動させた。その結果、全負
荷時のコアの温度上昇は約２０℃であった。これに対し
比較のために５０ Ｎ ｉ −Ｆ ｅでなる角形ヒステ
リシス合金を用いたところ、コアの温度上昇は約６０℃
と大きいものであった。
（発明の効果）
以上、本発明の非晶質合金は、高周波での鉄損が格段に
優れており、しかも鉄を主体にした材料であるため低価
格であり、各種の用途に用いる際小形化が可能となるた
め、工業上有益なものである。
優れており、しかも鉄を主体にした材料であるため低価
格であり、各種の用途に用いる際小形化が可能となるた
め、工業上有益なものである。
金の５０ｋＨｚ、３ｋＧにおける鉄損のＳｉ依存性を示
すグラフである。
すグラフである。
代理人弁理士 則 近 患 佑（ばか１名）第１１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌｌｌ （Ｆ’ｔ −ｘ Ｍｘ）ｚ Ｓ’ Ｂｔ
ｏｏ −ｙ−ｚＭ＝Ｔｉ、■＊ＭｎｒＹ＋”ｌｒｒＭｏ
、Ｈｆ＊Ｔａ。 Ｗ希土類金属の１種以上 ０．００５くｘく０．１０ ３＜ｙく８ ８０くｚく８５ ｘ十ｙ＋ｚ＝ｉ ｏ 。 から成ることを特徴とした低損失非晶質合金。 （２１（Ｆ’＋−ｘＭｒ）ｚ Ｓ’ｙＢ１ｏｏ −ｙ
−ｚＭ＝Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｙ、Ｚｒ、ＭＯ，Ｈｆ、Ｔａ
。 Ｗ希土類金属、の１種以上 ０、 ＯＯｓ＜ｘ＜ｏ、 １０ ３くｙく８ ８０くｚく８５ 、ｚニー１−ｙ−１−ｚ＝１００ から成る低損失非晶質合金をコア材として用いた高周波
トランス。 （ａｔ （Ｆｇｌ−ｘ Ｍ、Ｔ）Ｚ Ｓ’ Ｂｔ
ｏｏ−ｙ−ｚＭ＝Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｙ、’ｌｒ、Ｍｏ、
Ｈｆ、Ｔａ。 Ｗ希土類金属の１種以上 ０．００５＜２＜０．１０ ３ ＜ｙ ＜ ８ ８０くｚく８５ ｘ＋ｙ＋ｚ＝１ｏ。 から成る低損失非晶質合金をコア材として用いたチョー
クコイル。 （４１（Ｆｇｌ ｚ Ｍ、）ｚＳｚｙ Ｂ１００ ｙ
ｚＭ＝Ｔｉ、Ｖ、Ｍａ、Ｙ、Ｚｒ、ＭＯ，Ｈｆ、Ｔａ。 Ｗ希土類金属の１種以上 ０、００５＜Ｚ＜０．１０ ３ ＜ｙ ＜ ８ ８０くｚく８５ ｘ＋ｙ＋ｚ−１００ から成る低損失非晶質合金をコア材として用いたノイズ
フィルター。 ＋５１ （Ｆ’ｔ ｘ Ｍｊｃ）ｚ ８Ｌｙ Ｂ１
００ ｙ ｚＭ＝Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｈ
ｆ、Ｔａ。 Ｗ希土類金属の１種以上 ０．００５（Ｚ−＜０．１０ ３くｙく８ ８０くｚく８５ ｘ＋３＋＋２＝１ ｏ 。 から成る低損失非晶質合金をコア材として用いた昇圧ト
ランス。 １６） （Ｆ’ｌ−ｘ Ｍ、ｙ）ｚ Ｓ’ｙ Ｂｔ
ｏｏ −ｙ−ｚＭ＝Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、
Ｈｆ’、Ｔａ。 Ｗ希土類金属の１種以上 ０、００５＜：ｒ＜：０．１０ ３ ＜ ｙ ＜８ ８０くｚく８５ ｒ−＋−ｙ＋２＝１００ から成る低損失非晶質合金をコア材として用いた可飽和
リアクトル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195875A JPS5985846A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 低損失非晶質合金及びこの合金を用いた高周波トランス、チヨ−クコイル、ノイズフイルタ−、昇圧トランス、可飽和リアクトル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195875A JPS5985846A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 低損失非晶質合金及びこの合金を用いた高周波トランス、チヨ−クコイル、ノイズフイルタ−、昇圧トランス、可飽和リアクトル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985846A true JPS5985846A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16348435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195875A Pending JPS5985846A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 低損失非晶質合金及びこの合金を用いた高周波トランス、チヨ−クコイル、ノイズフイルタ−、昇圧トランス、可飽和リアクトル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985846A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62226602A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Hitachi Metals Ltd | 占積率の高い低損失アモルフアス磁心 |
| CN1062611C (zh) * | 1998-07-15 | 2001-02-28 | 山东大学 | 铁锆硼掺杂纳米晶巨磁阻抗薄带材料及制备方法 |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP57195875A patent/JPS5985846A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62226602A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-05 | Hitachi Metals Ltd | 占積率の高い低損失アモルフアス磁心 |
| CN1062611C (zh) * | 1998-07-15 | 2001-02-28 | 山东大学 | 铁锆硼掺杂纳米晶巨磁阻抗薄带材料及制备方法 |
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