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在設(shè)計(jì)電源裝置時(shí)，除了小型化之外，提升效率是最重要的研發(fā)目標(biāo)，哪怕0.1的效率提升都意義非凡。除了功率半導(dǎo)體元件之外，鐵氧體磁芯是提升效率的決定性因素。TDK集團(tuán)針對(duì)TDK磁芯的設(shè)計(jì)專門開發(fā)了全新的TDK鐵氧體材料并優(yōu)化了其幾何形狀。

所有類型的電源都需要使用鐵氧體，在廣泛的TDK磁芯設(shè)計(jì)中，鐵氧體是電感器的基礎(chǔ)元件，這些電感器是電力傳輸和電流隔離應(yīng)用中能量存儲(chǔ)裝置及變壓器的核心部件。盡管目前電源效率已經(jīng)超過了98，但研發(fā)人員依然努力提升每個(gè)0.1，特別是在大功率應(yīng)用中，他們希望在進(jìn)一步提升效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)零部件的小型化，從而節(jié)約空間和減輕重量。TDK鐵氧體磁芯|TDK鐵氧體磁材|TDK磁芯|TDK磁材



GaN和SiC等全新的寬禁帶半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)推動(dòng)了該領(lǐng)域的發(fā)展，因?yàn)樗鼈兛梢詫?shí)現(xiàn)更高的開關(guān)頻率、更快的轉(zhuǎn)換速度和更低的損失。從原理上來(lái)說，這意味著可使用顯著縮小的電感器和變壓器，或者采用相同尺寸的部件可處理更高的額定功率。不利之處在于現(xiàn)有的傳統(tǒng)電源鐵氧體材料不能用于MHz的頻率范圍，相比于低頻狀態(tài)，在如此高頻狀況下它們會(huì)產(chǎn)生極大的損耗。TDK鐵氧體磁芯|TDK鐵氧體磁材|TDK磁芯|TDK磁材

為了利用全新半導(dǎo)體材料的優(yōu)勢(shì)，TDK集團(tuán)開發(fā)了基于MnZn的全新PC200鐵氧體材料，其適用頻率范圍為0.7 MHz至4 MHz。在開關(guān)頻率為1.8 MHz至2 MHz之間以及100℃的使用溫度下可達(dá)到最大傳輸功率。PC200鐵氧體材料的居里點(diǎn)超過250℃，特別適用于環(huán)形或平面磁芯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變壓器。下圖顯示了PC200與傳統(tǒng)材料的性能對(duì)比。

在鐵氧體磁芯中采用單氣隙是目前延遲磁芯飽和并提升性能的常用技術(shù)。然而，這種相當(dāng)大的單氣隙會(huì)導(dǎo)致更高的邊緣磁通效應(yīng)，導(dǎo)致額外的銅損，特別是在高頻狀況下。通過分布式氣隙的全新幾何形狀和磁芯制造技術(shù)，TDK集團(tuán)成為首個(gè)可提供減少電磁輻射及發(fā)熱狀況的簡(jiǎn)潔解決方案的鐵氧體磁芯制造商。通過在中間位置布置多個(gè)氣隙，分布的氣隙有效地防止了磁場(chǎng)向環(huán)境中輻射。如下圖。

多種不同規(guī)格的TDK磁芯均可提供E、EQ、ER、ETD、PM和PQ型三分布的氣隙磁芯設(shè)計(jì)，并可采用所有愛普科斯 (EPCOS) 電源材料。TDK鐵氧體磁芯|TDK鐵氧體磁材|TDK磁芯|TDK磁材



三氣隙解決方案（圖3）為開關(guān)頻率比普通頻率高2至3倍以上的應(yīng)用提供了最佳的性價(jià)比。它最多可將功率損耗降低70。除了標(biāo)準(zhǔn)解決方案之外，TDK集團(tuán)還可提供客戶指定數(shù)量的多氣隙解決方案。


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受益于全新TDK PC200鐵氧體材料和先進(jìn)的TDK磁芯幾何形狀，現(xiàn)在TDK能最大限度地利用全新半導(dǎo)體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)滿足客戶對(duì)更高效率和小型化的需求。

TDK還將不斷開發(fā)出更多滿足客戶需求的TDK鐵氧體磁芯|TDK鐵氧體磁材|TDK磁芯|TDK磁材。


該內(nèi)容來(lái)源于TDK電子。