[发明专利]铁氧体铁芯和变压器有效

专利信息
申请号: 201210396382.5 申请日: 2012-10-18
公开(公告)号: CN103077807A 公开(公告)日: 2013-05-01
发明(设计)人: 安原克志;须佐昌司;森健太郎;蒲生正浩;高川建弥 申请(专利权)人: TDK株式会社
主分类号: H01F27/255 分类号: H01F27/255;H01F1/36;H01F41/02
代理公司: 北京尚诚知识产权代理有限公司 11322 代理人: 杨琦
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 铁氧体 变压器
【说明书】:

技术领域

本发明涉及一种含有Fe、Mn、Zn和Co的铁氧体铁芯。

背景技术

作为电源用变压器等的铁芯材料,使用铁氧体烧结体。形成铁芯的铁氧体烧结体被称为铁氧体铁芯,并广泛使用含有Mn和Zn的MnZn系铁氧体。从减少器械使用时的铁芯的发热量的观点看,要求铁氧体铁芯在使用的温度范围内铁芯损耗的值小。

近年来,电子器械和电源逐渐小型化,并且电子器械中的部件的高密度化也逐渐发展。在这样的状况下,铁芯的发热所引起的温度上升有变大的趋势,且铁芯在对温度上升严格的环境下使用的机会增加。因此,期望进一步抑制铁芯的温度上升。例如,在专利文献1、2中,公开了适合于电源用变压器的铁氧体材料及其制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-292303号公报

专利文献2:日本特开2009-227554号公报

发明内容

发明所要解决的问题

一直以来,若在电子器械或电源等的工作温度下铁芯损耗低,则可以认为实际驱动时的铁芯温度也会变低。另外,若电子器械或电源等的工作温度比铁芯损耗显示极小值的温度(铁芯损耗极小温度)低,则可以认为即使使用时铁芯的温度缓慢上升,由于发热量缓慢变小,因而也能够充分地防止热耗散的发生。

在专利文献1、2中,也提出了为了抑制铁芯的温度上升而防止变压器的热耗散,在电子器械或电源所使用的温度范围内减少铁芯损耗,并进一步在高温储藏试验中提高铁芯损耗特性的稳定性。

然而,本发明人们假定连续运转安装有铁芯的电子器械或电源的情况,发现了对铁芯连续励磁来测量其温度变化时,即使在评价为工作温度下的铁芯损耗低的情况下,铁芯的温度也有变高的情况。

本发明人们推测,如上述那样铁芯损耗的评价结果与连续运转时的铁芯的温度测量的结果不一致起因于铁芯损耗的温度特性的测量方法。即,铁芯损耗的温度特性通过在使铁芯为规定的温度后,进行瞬间或者极短时间(5秒左右)的励磁来测量铁芯损耗,并一边变更设定温度一边重复进行该测量而求得。即,推测上述不一致的主要原因在于,现有的铁芯损耗评价不是在持续对铁芯连续励磁的条件下所测量的值。

本发明是有鉴于上述问题而完成的发明,其目的在于提供一种即使在电子器械或电源内的使用中进行连续励磁那样的环境下,也能够充分地抑制铁芯温度上升的铁氧体铁芯。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题而达到目的,对于即使在连接励磁的情况下也能够充分地抑制铁芯温度的上升的铁氧体烧结体进行了探讨研究,结果发现了,对于MnZn系铁氧体所含有的阳离子的量与阳离子的价数,使烧结体内部与烧结体表面附近之差为规定的范围内是有用的,从而完成了本发明。

即,第1方法所涉及的铁氧体铁芯,其特征在于,至少含有Fe、Mn、Zn和Co,对于下述式(1)所定义的x,在将自烧结体表面起的深度为1.5mm以下的表面部的x作为x(o),并将自烧结体表面起的深度为2.5mm以上的内部的x作为x(i)时,表示x的烧结体内外差的{x(o)-x(i)}为-0.0015≦{x(o)-x(i)}≦0.0005的范围。

x=(Fe2+-Co3+-Mn3+)/(Fe+Mn+Zn+Co)    ……式(1)

其中,式(1)中的(Fe2+-Co3+-Mn3+)单位为wt%,(Fe+Mn+Zn+Co)单位为wt%。

本申请的第2方法所涉及的铁氧体铁芯,其特征在于,所述{x(o)-x(i)}为-0.0012≦{x(o)-x(i)}≦0.00035的范围。

本申请的第3方法所涉及的铁氧体铁芯,在所述第1至第2的任一方法所涉及的铁氧体铁芯中,优选,含有:分别换算成氧化物时,由51.0~54.0摩尔%的Fe2O3、32.0~43.0摩尔%的MnO和6.0~14.0摩尔%的ZnO构成的主成分;以及相对于1质量份的主成分的上述氧化物的总质量,换算成CoO时等于500×10-6~5000×10-6质量份的量的Co。

若铁氧体铁芯含有上述所示的量的Fe、Mn、Zn和Co,则能够进一步减少连续励磁下的铁芯温度的上升。

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