[发明专利]压粉磁芯及扼流器

说明书

技术领域

本发明涉及应用于电视机及空调等家电设备中所采用的PFC电路上的压粉磁芯及扼流器，尤其涉及对软磁性Fe系非晶合金粉末进行高密度压缩制作压粉磁芯及扼流器。 

背景技术

家电设备的电源电路的前段部分是由将AC(交流)电压转换为DC(直流)电压的AC/DC转换器电路构成。就目前所知，一般来讲，输入到该转换器电路中的输入电流的波形与电压波形存在相位偏移，或产生电流波形本身不是正弦波的现象。从而功率因数下降并导致无功功率变大，并且还会产生高次谐波噪声。PFC电路是用于通过控制使得这种相位偏移的AC输入电流的波形整形为与AC输入电压相同的相位或波形，从而降低无功功率及高次谐波噪声的电路。 

近年，在标准化组织IEC(International Electro-technical Commission：国际电工委员会)的主导下，各种设备都需要依照标准搭载由PFC控制的电源电路。 

为了使在上述PFC电路中使用的扼流器实现小型化、低背化，作为磁芯的材质，以具有高饱和磁通密度B_s为优，不仅需要低铁芯损耗(Core Loss)P_cv，更需要具有优良的直流重叠性能。 

考虑到上述问题，由于利用铝硅铁粉(Sendust)或Fe-S_i系列的金属磁性粉末制作的压粉磁芯具有优良的平衡性，因此被采用。 

专利文献1提出采用粉碎Fe系非晶合金薄带的金属粉末制作铁芯，以进一步降低铁芯损耗。 

另外，专利文献2提出，为了提高成形体的密度，将粉碎非晶合金薄带的板状粉末和通过雾化法(Atomization)得到的球状粉末进行混合。 

专利文献1：日本特开2005-57230号公报 

专利文献2：日本特开2002-249802号公报 

发明人参考专利文献1研究了粉碎Fe系非晶合金薄带的粉碎条件。专利文献1记载的方法，经热处理使薄带脆化后进行粉碎，虽然可以有效提高粉碎效率，但实际得到的铁芯却达不到期待的低铁芯损耗，存在有比铝硅铁粉或Fe-S_i系列的粉末性能差的问题。 

专利文献2提出，通过混合由雾化法获得的非晶球状粉末和粉碎急冷薄带而得到的非晶扁平状粉末，使得高密度压缩容易进行，从而制造致密度得到提高的压粉磁芯。但发明人在对专利文献2的提案进行实验时发现，如果在球状粉末和扁平粉末的直径几乎相同的情况下，几乎不能提高致密度。 

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种压粉磁芯及扼流器，该压粉磁芯尽管也使用Fe系非晶薄带的粉碎粉末，但铁芯损耗低，并具有优良的直流重叠特性，而且成形体密度高、成形体强度大。 

本发明为了使Fe系非晶薄带在粉末状时也具有薄带状时的低铁芯损耗和优良的直流重叠特性，对粉碎粉末的形态及粒径进行了研究，发明了一种兼具低铁芯损耗和良好的直流重叠特性的压粉磁芯及通过对压粉磁芯卷绕导线形成线圈而获得的扼流器，其主要制作方式为：粉碎粉末为薄带状，具有两个对置的主表面，主表面方向上的粒径最小值为粉碎粉末的2倍以上6倍以下；为获得高成形密度的压粉磁芯，混合包含粒径为上述粉碎粉末厚度的1/2以下、3μm以上Cr的Fe系非晶雾化球状粉末(采用雾化法制备的球状粉末，下同)。 

总之，本发明提供一种压粉磁芯，其主成分为：作为第一磁性体的Fe系非晶薄带的粉碎粉末和作为第二磁性体的包含有Cr的Fe系非晶雾化球状粉末；上述粉碎粉末为薄板状，具有两个对置的主表面，以上述主表面的面方向最小值为粒径值时，粒径超过粉碎粉末厚度的2倍且6倍以下的粉碎粉末质量占全部粉末质量的80％以上，且粒径为粉碎粉末厚度的2倍以下的粉碎粉末质量为 全部粉末质量的20％以下；进一步的上述雾化球状粉末的粒径为上述粉碎粉末厚度的1/2以下3μm以上。 

另外，一种压粉磁芯，上述作为第一磁性体的Fe系非晶薄带的粉碎粉末和作为第二磁性体而包含有Cr的Fe系非晶雾化球状粉末的混合比例为，质量比为95∶5～75∶25之间。 

另外，一种压粉磁芯，当频率为50kHz、磁通密度为50mT时铁芯损耗为70kW/m3以下，并且，磁场强度为10000A/m时相对磁导率为30以上。 

另外，一种压粉磁芯，在压粉磁芯的表面处涂布硅橡胶涂布层，涂布环氧树脂涂布。 

另外，一种扼流器，其特征在于，对上述压粉磁芯卷绕数圈导线形成线圈。