スイッチング電源用フェライト -...
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製品をより正しく、安全にご使用いただくために、さらに詳細な特性・仕様をご確認いただける納入仕様書をぜひご請求ください。記載内容は、改良その他により予告なく変更する場合がありますので、あらかじめご了承ください。RoHS指令対応:EU Directive 2002/95/ECにもとづき、免除された用途を除いて、鉛、カドミウム、水銀、六価クロム、および特定臭素系難燃剤の
PBB、PBDEを使用していないことを表します。
スイッチング電源用フェライト概要
Issue date: February 2010
製品をより正しく、安全にご使用いただくために、さらに詳細な特性・仕様をご確認いただける納入仕様書をぜひご請求ください。記載内容は、改良その他により予告なく変更する場合がありますので、あらかじめご了承ください。
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002-03 / 20100222 / j140_1.fm
スイッチング電源用フェライト概要
弊社は、フェライトの発明を契機とした1935年の創業以来、世界をリードする真に独創的な先進エレクトロニクス技術の積極的な開発を第一の使命とし、数多くの技術開発、製品開発を進めてまいりました。とりわけ、蓄積したノウハウと、卓越した微細構造制御技術から生み出された高性能フェライト素子は、現代社会に大きな飛躍と変化をもたらしつつある先進エレクトロニクス機器の軽量小型化、高性能化の一翼を担う重要素子として、近年ますますその重要性を増しています。弊社は、フェライト素子に秘められた数々の可能性を積極的に追求し、文字どおり世界をリードする高い信頼性ときわだった磁気特性を持つ高周波対応パワーフェライトPC40、PC44、PC47材を開発しました。これによりマイクロエレクトロニクス機器の心臓と言われる高性能スイッチング電源、およびDC-DCコンバータのより一層の小型、高性能化に大きく貢献しております。さらに、飽和磁束密度をPC44材と同等のまま、広い温度範囲において低損失特性を実現したPC95材を開発、電気自動車のDC-DCコンバータなど電源の効率アップが期待できます。また、弊社ではEMC対策用フェライトとして、高い周波数帯域において理論値に迫る高透磁率のフェライトの研究を進めてきました。HS52、HS72、HS10およびHS12材は、EMIフィルタ、コモンモードチョークコイルなど、EMC対策用磁性材料に求められる優れた高透磁率の周波数特性を有し、高周波において従来材よりさらに高インピーダンスを得ることを可能にしたフェライトです。 さらに、素材の開発と並行しながら、さらなるスイッチング電源およびDC-DCコンバータの小型化、高性能化を追求すべく、用途目的にきめ細かく対応できるコア材の最適形状の設計とラインナップ化を積極的に進めております。
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回路例
フォワードコンバータ方式
Notes: • LP、EPCコアは、薄型トランスに最適です。
カレントトランス
コモンモードチョークコイル用EMI/RFIフィルタ
アクティブフィルタ用チョークコイル
メイントランス 平滑チョークコイル
補助電源用トランス スイッチング素子ドライブ用トランス
ノイズフィルタ PFC アクティブフィルタ
出力整流平滑回路
補助電源回路 パワースイッチ回路 制御回路
DC出力AC入力
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定数の説明
C1= コア定数 mm–1
Ae コア実効断面積 mm2
e コア実効磁路長 mmVe コア実効体積 mm3
Acp コア中脚断面積 mm2
Acp min. コア最小中脚断面積 mm2
Acw コア全巻線断面積 mm2
Aw ボビン巻線断面積 mm2
w ボビン平均巻線長 mmt ボビンの最小厚み(フランジも含む) mmW トランス組立て寸法 D トランス組立て寸法 H トランス組立て寸法
Σ A
H
WD
H
W
D
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材質特性
材質標準特性表トランス、チョーク用
∗ 平均値∗∗ 500kHz、50mT
材質 PC40 PC44 PC47
初透磁率 µi 2300±25% 2400±25% 2500±25%
振幅透磁率 µa 3000 min. 3000 min.
単位体積磁心損失(コアロス)∗[B=200mT]
Pcv kW/m3
25kHzsine wave
25°C 12060°C 80100°C 70120°C 85
100kHzsine wave
25°C 600 600 60060°C 450 400 400100°C 410 300 250120°C 500 380 360
飽和磁束密度∗ [H=1194A/m]
Bs mT
25°C 510 510 530 60°C 450 450 480100°C 390 390 420120°C 350 350 390
残留磁束密度∗ Br mT
25°C 95 110 180 60°C 65 70 100100°C 55 60 60120°C 50 55 60
保磁力∗ Hc A/m
25°C 14.3 13 13 60°C 10.3 9 9100°C 8.8 6.5 6120°C 8 6 7
キュリー温度 Tc °C >215 >215 >230
かさ密度∗ db kg/m3 4.8×103 4.8×103 4.9×103
体積抵抗率∗ ρv Ω • m 6.5 6.5 4.0
材質 PC90 PC95
初透磁率 µi 2200±25% 3300±25%
振幅透磁率 µa
単位体積磁心損失(コアロス)∗[B=200mT]
Pcv kW/m3 100kHzsine wave
25°C 680 35060°C 470100°C 320 290120°C 460 350
飽和磁束密度∗ [H=1194A/m]
Bs mT
25°C 540 53060°C 500 480100°C 450 410120°C 420 380
残留磁束密度∗ Br mT
25°C 170 8560°C 95 70100°C 60 60120°C 65 55
保磁力∗ Hc A/m
25°C 13 9.560°C 9 7.5100°C 6.5 6.5120°C 7 6.0
キュリー温度 Tc °C >250 >215
かさ密度∗ db kg/m3 4.9×103 4.9×103
体積抵抗率∗ ρv Ω • m 4.0 6.0
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コモンモードチョーク用
通信機器用
∗ 平均値
材質 HS52 HS72 HS10 HS12
初透磁率 µi 5500±25%7500±25%(2000min. at 500kHz)
10000±25%12000±25%(at 150kHz)
相対損失係数 tanδ/µi ×10–6 10(100kHz) 30(100kHz) 30(100kHz) 20(100kHz)
飽和磁束密度∗ [H=1194A/m]
Bs mT 25°C 410 410 380 430
残留磁束密度∗ Br mT 25°C 70 80 120 80
保磁力∗ Hc A/m 25°C 6 6 5 6
キュリー温度 Tc °C >130 >130 >120 >130
かさ密度∗ db kg/m3 4.9×103 4.9×103 4.9×103 4.9×103
体積抵抗率∗ ρv Ω • m 1 0.2 0.2 0.5
材質 H5A H5B2 H5C2 H5C3
初透磁率 µi 3300 7500±25% 10000±30% 15000±30%
相対損失係数 tanδ/µi ×10–6 <2.5(10kHz)<10(100kHz)
<6.5(10kHz) <7.0(10kHz) <7.0(10kHz)
初透磁率の相対温度係数 αµir ×10–6–30 to +20°C0 to 20°C20 to 70°C
–0.5 to 2.0
–0.5 to 2.0
0 to 1.8
0 to 1.8
–0.5 to 1.5
–0.5 to 1.5
–0.5 to 1.5
–0.5 to 1.5
飽和磁束密度∗ [H=1194A/m]
Bs mT 25°C 410 420 400 360
残留磁束密度∗ Br mT 25°C 100 40 90 105
保磁力∗ Hc A/m 25°C 8.0 5.6 7.2 4.4
キュリー温度 Tc °C >130 >130 >120 >105
材料履歴定数 ηB <0.8 <1.0 <1.4 <0.5
相対ディスアコモデーション係数 DF ×10–6 <3 <3 <2 <2
かさ密度∗ db kg/m3 4.8×103 4.9×103 4.9×103 4.95×103
体積抵抗率∗ ρv Ω • m 1 0.1 0.15 0.15
材質 H5C4 HP5 DNW45 DN70
初透磁率 µi12000±30%
9000(–20°C)5000±20% 4200±25% 7500±25%
相対損失係数 tanδ/µi ×10–6 25°C, 10kHz <8(10kHz) <3.5 <3.5 <2.0
初透磁率の相対温度係数 αµir ×10–6–30 to +20°C0 to 20°C20 to 70°C
±12.5%±12.5%
–0.5 to 1.5
–0.5 to 1.5
飽和磁束密度∗ [H=1194A/m]
Bs mT 25°C 380 400 450 390
残留磁束密度∗ Br mT 25°C 100 65 50 45
保磁力∗ Hc A/m 25°C 4.4 7.2 6.5 3.5
キュリー温度 Tc °C >110 >140 >150 >105
材料履歴定数 ηB <2.8 <0.4 <0.8 <0.2
相対ディスアコモデーション係数 DF ×10–6 <3 <3 <3 <2.5
かさ密度∗ db kg/m3 4.95×103 4.8×103 4.85×103 5.0×103
体積抵抗率∗ ρv Ω • m 0.15 0.15 0.65 0.3
+40%
–0%
10–6
mT
10–6
mT
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µi 周波数特性 tanδ/µi 周波数特性
B-H温度特性(代表例)材質 : PC40 材質 : PC44 材質 : PC47
材質 : PC90 材質 : PC95
105
104
103
102
µi
Frequency(kHz)1 102 10310 104
H5C3 HS10
HS72
HS52PC44
PC40
PC95
PC47
HS12
10–3
10–4
10–5
10–6
tan
δ/µi
Frequency(kHz)1 102 10310 104
H5C3
HS10HS72
HS52HS12
PC40PC44
0
100
200
300
400
500
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)0 800 1600
25˚C
60˚C
100˚C
120˚C
0
100
200
300
400
500
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)0 800 1600
25˚C
60˚C
100˚C
120˚C
0
100
200
300
400
500
0 200 400 600 800 1000 1200
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)
25˚C
60˚C80˚C100˚C120˚C
0
100
200
300
400
500
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)0 800 1600
25˚C60˚C
100˚C120˚C
0
100
200
300
400
500
0 200 400 600 800 1000 1200
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)
25˚C60˚C
100˚C120˚C
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コアロス(代表例)材質 : PC40 材質 : PC44
材質 : PC47 材質 : PC90
105
104
103
102
101
100
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
Flux density B(mT)50 200 300100 500
500kHz
300kHz
200kHz
100kHz
50kHz
25kHz
(Sine wave data)
60˚C100˚C
105
104
103
102
101
100
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
Flux density B(mT)50 200 300100 500
500kHz
300kHz
200kHz
100kHz
50kHz
25kHz
(Sine wave data)
60˚C100˚C
(Sine wave data)
100
101
102
103
104
105
Flux density Bm(mT)
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
60˚C100˚C
300kHz
200kHz
100kHz
50 200 300100 500 100
101
102
103
104
105
Flux density Bm(mT)
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
300kHz200kHz
100kHz
50kHz
50 200 300100 500
(Sine wave data)
60˚C100˚C
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コアロス(代表例)材質 : PC95
コアロスの温度依存性(代表例) 材質 : PC40(周波数 : 100kHz) 材質 : PC44 (周波数 : 100kHz)
100
101
102
103
104
105
Flux density Bm(mT)
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
300kHz
200kHz
100kHz
50kHz
50 200 300100 500
(Sine wave data)
25˚C100˚C
0
200
400
600
800
1000
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
Temperature(˚C)0 20 40 60 80 100 120 140
200mT
150mT
0
200
400
600
800
1000
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
Temperature(˚C)0 20 40 60 80 100 120 140
Test core: ToroidalOD=31mmTH=8mmID=19mm
200mT
150mT
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コアロスの温度依存性(代表例) 材質 : PC47 材質 : PC90
材質 : PC95
B-H特性(代表例)HS52 HS72 HS10
0
200
400
600
800
1000
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
Temperature(˚C)0 20 40 60 80 100 120 140
100kHz/200mT
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
Temperature(˚C)
0
200
400
600
800
1000
0 20 40 60 80 100 120 140
100kHz/200mT
Cor
e lo
ss P
cv( k
W/m
3 )
Temperature(˚C)
0
200
400
600
800
1000
0 20 40 60 80 100 120 140
100kHz/200mT
0
100
200
300
400
500
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)0 500 1000
25˚C
60˚C
100˚C
Test coreOD: 31mmTH: 8mmID: 19mm
0
100
200
300
400
500
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)0 500 1000
25˚C
60˚C
100˚C
Test coreOD: 31mmTH: 8mmID: 19mm
0
100
200
300
400
500
Flu
x de
nsity
B( m
T)
Magnetic field H(A/m)0 500 1000
25˚C
60˚C
100˚C
Test coreOD: 31mmTH: 8mmID: 19mm
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002-03 / 20100222 / j140_1.fm
µi温度特性(代表例)PC40 PC44
PC47 PC90
PC95
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
µi
Temperature(˚C)–80 –40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
µi
Temperature(˚C)–80 –40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
–40–80 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360
µi
Temperature(˚C)
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
µi
Temperature(˚C)–80 –40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
µi
Temperature(˚C)–80 –40 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360
製品をより正しく、安全にご使用いただくために、さらに詳細な特性・仕様をご確認いただける納入仕様書をぜひご請求ください。記載内容は、改良その他により予告なく変更する場合がありますので、あらかじめご了承ください。
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002-03 / 20100222 / j140_1.fm
µi温度特性(代表例)HS52 HS72
HS10 HS12
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
µi
Temperature(˚C)–40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
µi
Temperature(˚C)–40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
µi
Temperature(˚C)–40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
µi
Temperature(˚C)–40 –20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Test core: OD=31mmTH=8mmID=19mm