軟磁鐵氧體是中、高頻電源中電子變壓器大量使用的鐵心材料,和金屬軟磁材料相比,軟磁鐵氧體的飽和磁密低,磁導(dǎo)率低,居里溫度低,是它的幾大弱點(diǎn)。尤其是居里溫度低,飽和磁密Bs和單位體積功率損耗Pcv都會(huì)隨溫度變化。溫度上升,Bs下降,Pcv 開始下降,到谷點(diǎn)后再升高。在高溫條件下,只要Bs保持較高水平,就可以把工作磁密Bm選得高,從而減少線圈匝數(shù),降低用銅量和成本。高溫高飽和磁密軟磁鐵氧體材料,還可以擴(kuò)大電子變壓器使用的溫度上限到120益甚至150益。例如,汽車用電子設(shè)備中的高頻電子變壓器,在外界溫度條件變化大和發(fā)動(dòng)機(jī)室發(fā)熱的高溫條件下工作,就采用高溫高飽和磁密軟磁鐵氧體。
中、高頻電子變壓器用的MnZn 軟磁鐵氧體,以日本TDK公司為代表,大致經(jīng)歷了PC30→PC40→PC44→PC50→PC47→PC95→PC90的發(fā)展過程。在100℃、100kHz、200mT測試條件下,單位體積功率損耗不斷下降。根據(jù)該公司2006年4 月份公布的數(shù)據(jù),PC30 為600mW/cm3;PC40為420mW/cm3;PC44 為340mW/cm3;PC47為270mW/cm3。但是100益下的飽和磁密Bs,PC30、PC40、PC44 基本上都為390 mT,PC47 為410mT,與理論值600 mT 相差甚遠(yuǎn),不能認(rèn)為是高溫高飽和磁密材料。
近年來,在電子變壓器應(yīng)用領(lǐng)域和金屬軟磁材料競爭,興起一輪開發(fā)高溫高飽和磁密MnZn 鐵氧體材料的熱潮。日本FDK公司于2003年3 月份開發(fā)出4H系列高溫高飽和磁密材料。其中4H45 和4H47 在25℃下,Bs 分別為520 mT和530mT,100℃下分別為450mT和470mT,但在100℃下,功率損耗Pcv比較高,分別為450mW/cm3和650mW /cm3。據(jù)稱,F(xiàn)DK 公司在實(shí)驗(yàn)室條件下開發(fā)出4H50 材料,1