铁氧体PC95材

铁氧体PC95材

各种电源装置和回路实现了小型化、省电化，达到了同行业最高水准，在-40到+120°C这种较宽的温度范围内，实现了低损耗、高饱和磁通密度特性，是一种最新型的电源用锰-锌系铁氧体材料。

开拓了磁芯损耗-温度特性的新的控制领域。

加速实现了降低燃料成本、省电、小型、轻量化。

PC95材料的优点是可以在较宽的温度范围内最大限度地发挥变压器所具有的特性，这种特性不仅可以实现通常的开关电源已经达到的省电、电源电路的轻量•小型化，同时还可以实现动力混合汽车(HEV)、电动汽车(EV)、燃料电池电动汽车(FCEV)上用的DC-DC转换器、以及装有大量驱动背景照明用变频变压器的大型液晶电视、显示装置、支持高速度•大容量IP通信的路由器、网络开关等的进一步省电，以及实现电源电路的轻量•小型化。

比如，举其中的一个例子，我们在电动汽车用的DC-DC转换器的主变压器的材料上，将使用以往的铁氧体材料2种材质的主变压器与使用PC95材料的主变压器的情况做了一个比较，将其变压器总损耗量的比较(比率)示于下图表。

考虑电动汽车在行驶一年期间内的温度以及各种条件的变化的情况，我们进行了模拟实验，其结果表明，由于使用了PC95材料，DC-DC转换器用的主变压器的总损耗率可以降低约30到40%。不用换算成燃料成本，PC95材料的省电和节省资源效果就大大超过

了以往材料的水平。

根据应用的发热状况来制御变压器损耗的以往手法

以往，降低电源用铁氧体材料损耗的方法，是利用构成铁氧体最小磁化结构的单位晶粒中的正、负两个晶体磁性各向异性常数K1(介于易磁化轴之间的能屏障高度＝此值越大越不容易磁化)值会因温度的升高(热干扰作用)而变小这一特性而降低电源用铁氧体材料损耗的。

主要是通过操作显示正K1值的金属离子量，将正、负两个K1相抵消的温度*设定在适合各种电源回路的最佳值。

＊K1为妨碍外部磁场作用的磁偶极矩方位转换(即磁壁移动)的能屏障，但是由于在K1为0时的温度条件下，磁壁可以大幅度地移动，代表每个单位磁场的磁壁移动幅度的初始磁导率μi值达到最高值，这时的损耗则是最低损耗。

除了变压器以外，造成损耗原因的各种零件所发出的热能都可能引起电源回路温度的升高，但是将连续使用时整个电源回路的温度所达到的最高温度稍高的温度,设定为铁氧体材料K1为零度的温度，可以在磁芯损耗为最低的温度领域时使用变压器，同时，无论任何

原因所造成变压器周围温度的升高，只要在其温度以上设定的K1温度不超过零(即最小损耗)的温度，就可以避免大幅度热上升。

比如，电源用铁氧体PC44材料，以及作为其改良材料在行业中实现了最低水准的低损耗特性的PC47材料，是最适合用在各种开关电源的变压器上的最佳材料，可以在100°C左右设定使磁芯达到最低损耗的温度(K1为零的温度)。同时，在40°C左右设定了使磁芯损耗量最小的点的PC46材料，是为在液晶显示器的背景照明的DC-AC变频回路上使用而开发研制的材料。

以往，使适合电源用铁氧体材料的物理特性的应用达到最佳化的以往的作法，是在最低水准的磁芯损耗范围内，可以驱动变压器这一点上，实现了可以事先设定电源回路的温度上升状况以及到达最高温度的家电产品的省电效果。

迅速升高的对应较宽温度范围•低损耗电源的必要性

但是，近年来，出现了应用于HEV(动力混合汽车)、EV(电动汽车)、FCEV(燃料电池电动汽车)等的新型电源，以往的作法已经难以对应。在很久以前就已经将提高电源回路的效

率以及实现小型、轻量化作为必须解决的技术课题。但是，除了行驶时的环境温度的变化，还因为负荷的增减也会引起温度状况的急剧变化，特别是在电源系中最核心的DC-DC转换器中，需要在较宽的温度范围内将损耗控制在较低水准，这是必须在设计中解决的课题。

另外，在AV产品领域中，液晶电视、液晶显示装置的画面尺寸也越来越大。这些大型液晶显示器的背面，装有大量的背景照明用冷阴极管和点灯用变频回路，这些冷阴极管子和点灯用变频回路的散热效率因其配置的位置而异，到达的最高温度也呈梯形，使用以往的针对特定温度的材料，很难实现综合并彻底的节电、降低损耗的设计。

同时，像产生这种温度梯度的组装电源，还可以用在信息通信领域中的IP服务路由器以及网络开关等方面。由于MPU、网络处理器、存储控制器等的快速升级，处理速度的迅速提高，目前，400W，500W等级的多层架存储装置已经屡见不鲜，单纯靠强制空气冷却排热扇对装有电源回路的各种收藏架的散热已经无法消除中央部位以及外围部位的温度梯度，今后，消费电力将大大增加，在这种情况下，进一步提高这些分散电源系统的效率、实现低发热化则越来越成为大课题。