中高频低损耗MnZn铁氧体材料研发进展

随着第三代宽禁带半导体的应用,功率器件的小型化、高频化、轻量化对MnZn铁氧体材料提出了高频低损耗化的迫切需求.分析了适用于500 kHz及以上频率的中高频MnZn功率铁氧体的低功耗化机理,归纳了高频MnZn铁氧体的发展历程,对比了几种在中高频下表现优异的典型MnZn铁氧体材料,指出了高频低损耗铁氧体开发中有待解决的一些问题.     

功率型NiZn系列铁氧体材料的开发与性能研究

NiZn功率铁氧体是近五年来发展起来的一种新型高频电子器件材料,也成为在lMHz以上频域替代MnZn功率铁氧体的佼佼者.本文首先概括了NiZn功率铁氧体的特点与应用、材料开发现状、性能要求与技术措施.然后重点介绍了我们开发的NiZn系列功率铁氧体材料的性能,期望对这一领域的研究起到有益的推动作用.     

MnZn功率铁氧体的研究进展

介绍了MnZn功率铁氧体的研究现状及TDK等铁氧体公司的最新产品,阐述了MnZn功率铁氧体的基本配方、添加剂及烧结工艺,指出了功率铁氧体的发展方向.     

高频功率铁氧体的最新进展

介绍了世界主要软磁铁氧体厂家生产的第四代功率铁氧体的型号、材料性能及一些工艺特点。     

NiZn系软磁铁氧体材料的种类及应用

NiZn系软磁铁氧体是尖晶石铁氧体材料中的一个重要分支.NiZn系铁氧体材料以其电阻率高、烧结工艺简单、高频性能好等特点而获得广泛应用.本文简要介绍了当前应用前景较好的几类NiZn铁氧体材料及其应用,包括抗EMI系列铁氧体材料、射频宽带NiZn铁氧体材料、功率型NiZn系铁氧体材料和低温烧结NiCuZn铁氧体材料等,同时展望了各自的发展前景.     

MnZn铁氧体功率损耗特性研究

采用固相反应法制备了Zn0.23Mn0.70Fe2.07O4功率铁氧体材料.研究了材料的静态磁参数和功率损耗;并在100kHz、200mT下对MnZn铁氧体材料的损耗进行了分离.结果表明,试样的Ⅱ峰在80℃左右,与磁滞损耗Ph极小值对应温度一致.材料的损耗特性随温度变化很大,在常温下,磁滞损耗Ph占了材料总损耗的大部分...     

浅谈现代功率铁氧体材料的现状及发展方向

综合介绍了国内外有代表性的铁氧体制造厂商功率铁氧体材料的研制开发和生产现状，同时列出了国外著名软磁制造厂商目前研制和生产中的新材料标准及这些新材料和磁芯在制备中的工艺特点。     

均匀设计方法在功率铁氧体材料开发中的应用

少量的添加剂对功率铁氧体材料的特性具有显著影响,对添加剂和工艺的优选可以获得更低功耗的材料.均匀设计方法用于试验规划可以有效减少试验次数,借助于计算机回归分析有助于判断各添加剂的影响.本研究选择SiO2、CaO、V2O5和Nb2O5添加剂,采用均匀设计法确定合适的添加剂用量,用常规的陶瓷工艺制备出高性能的功率铁氧体材料.表明在功率铁氧体材料的开发试验中,用匀设计法可用较短的时间和用较少的试验确定合适的添加剂用量.     

低损耗Mn-Zn功率铁氧体研究进展

介绍了低损耗功率铁氧体最新研究动向，其中包括阴离子对Mn-Zn铁氧体晶界特性的影响及其机理以及功耗与工艺参数及微结构的关系。     

全铁氧体基片微带组件的研制与应用

本文从铁氧体微带隔离器和功率分配器的设计、应用出发,论述了将三个微带隔离器、两个功分器等多个器件有效地制作在一块铁氧体基片上,构成微带组合件,成功地替代了陶瓷基片衬底及分离元件,在-10～+55℃的环境温度下,达到功率分配和功耗要求,提高了整机的可靠性并大大缩小其体积,得到整机使用验证的过程。文章还对陶瓷基片如何过渡到铁氧体基片等技术问题进行了探讨。     

自蔓延高温合成技术制备MnZn功率铁氧体

在介绍了铁氧体材料的主要种类及制备工艺之后,着重介绍了自蔓延高温合成(SHS)技术的特点和工艺流程.结合传统的MnZn铁氧体制备工艺,论述了初步用SHS技术制备Zn0.16Mn0.78Fe2.06O4功率铁氧体的工艺过程和分析测试结果.从初步的实验结果来看,SHS技术在铁氧体制备中是一种有前途的工艺技术.     

软磁铁氧体的单畴晶粒临界尺寸与功耗

综合报导了单畴晶粒临界尺寸的中子退极化测量技术及其测量结果.讨论了单畴颗粒临界尺寸理论公式的软磁环境修正问题.各类铁氧体的单畴晶粒临界尺寸是,MnZn铁氧体～4μm (3.8±0.7μm),NiZn铁氧体～3μm(D=2.8μm时单畴晶粒占90%),MgZn铁氧体～3μm(2.9±0.2μm)等.介绍了MnZn和NiZn功率铁氧体的功耗Ptot在晶粒尺寸D减小到单畴晶粒结构临界尺寸Dc时所发生的陡降,以及软磁铁氧体损耗新观点:除了传统的涡流损耗Pe、磁滞损耗Ph和剩余损耗Pr等三项以外,还应该计入晶粒内畴壁损耗.     

Mn-Zn功率铁氧体微量添加物的研究进展

铁氧体材料宏观电磁特性取决于材料的成分和微观结构.特定微观结构的获得取决于材料配方、制备工艺及掺杂.对于一定的基本配方,掺杂能够有效地改善材料的微观结构和电磁性能,因此,掺杂改性是铁氧体材料研究的重要内容.文章综合介绍了常见化合物、稀土氧化物和纳米氧化物等微量掺杂物的作用和对Mn-Zn功率铁氧体电磁性能的影响.根据目前的发展现状,指出了Mn-Zn功率铁氧体材料的研究方向.以期对功率铁氧体材料的微量添加研究提供有益的参考.     

Nb2O5掺杂对高频MnZn功率铁氧体微结构和性能的影响.

采用氧化物陶瓷工艺制备了高频MnZn功率铁氧体.从分析材料微观结构入手,研究了添加Nb2O5对MnZn铁氧体起始磁导率μi、电阻率ρ及高频功率损耗Pcv的影响,确定出适宜的Nb2O5添加量为(150～250)×10-6.     

纳米添加剂对MnZn功率铁氧体材料功率损耗的影响

研究了添加纳米CaCO3和SiO对MnZn功率铁氧体材料功率损耗的影响，并用俄歇电子能谱仪(AES)和扫描电镜(SEM)对Mnzn功率铁氧体材料的微结构和晶界进行了研究，结果表明加入适量的纳米Sio2有助于降低MnZn的功率损耗。     

高频功率铁氧体磁芯损耗的控制

从开关电源变压器的最大容许功率入手，介绍了磁性材料性能因子及其对开发高性能高频功能铁氧体的指导意义。详细分析了功率铁氧体磁芯损耗的组成及其控制方法。最后，介绍了部分磁芯设计技术。     

TiO_2掺杂对高频MnZn功率铁氧体显微结构及磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备2~4MHz高频开关电源用Mn Zn功率铁氧体,通过对铁氧体断面显微结构、密度和磁性能的测试,研究了TiO_2掺杂量对材料微观结构、磁导率和功率损耗的影响。结果表明,随着TiO_2掺杂量的增加,样品平均晶粒尺寸先减小后增大,磁导率单调减小,不同温度(25℃、100℃)下的磁心总功率损耗(激励条件3MHz,10m T、25m T)先减小后增大。说明TiO_2的适量掺杂可以改善高频Mn Zn功率铁氧体的微观结构,降低其功耗。     

S波段中功率铁氧体隔离器设计

为满足微波集成电路的需求,设计了S波段中功率铁氧体隔离器.简单介绍了器件的工作原理和结构,论述了铁氧体基片材料的选取、外加磁场的确定及电路设计.在-55～ 85℃的工作温度范围内,器件的技术指标为,工作带宽:400MHz, 正向损耗( ≤0.5dB, 反向损耗(-≥20dB, 电压驻波比VSWR≤1.25;平均承受功率10W;外形尺寸为10mm×18mm×10mm(max).     

烧结氧分压对高频MnZn功率铁氧体磁性能的影响

采用氧化物陶瓷工艺制备了高频MnZn功率铁氧体,基于动态磁化理论和损耗分离方法,研究了烧结氧分压对材料显微结构、磁导率和损耗的温度特性的影响。结果表明,随着氧分压的增大,室温下MnZn功率铁氧体的密度d、平均晶粒尺寸D、电阻率ρ和起始磁导率μi逐渐减小,而磁滞损耗Ph和涡流损耗Pe逐渐增大,同时μi-T曲线的二峰位置和Ph-T曲线的最小值所对应的温度逐渐移向高温。相同氧分压烧结MnZn功率铁氧体的涡流损耗Pe和剩余损耗Pr均随温度升高而增大。在氧分压为2%时,高频MnZn功率铁氧体具有最优性能,室温下起始磁导率μi为1175,1 MHz/50 mT时20℃与100℃的损耗PL分别为359 kW/m~3和486 kW/m~3,3MHz/10mT时20℃与100℃的损耗分别为221 kW/m~3和301 kW/m~3。     

开关电源用功率铁氧体的进展

本文主要介绍了近年来国内外在功率铁氧体技术领域内材料性能方面的改进以及制造技术上的一些发展。