一种新的电抗器铁心材料

发布时间：2019-08-30浏览量：

一、研发背景

    在太阳能发电设备和混合动力汽车中，都需要用到整流器和逆变器；而在整流器和逆变中，电抗器又是不可缺少的一个重要元件。由于需要承受几十安到几百安的电流，整流器和逆变器必须大容量化，这对电抗器提出了较高的要求。基于以上背景，日本株式会社diamet研发了一种新型电抗器铁心材料。

二、材料性能

   电抗器铁心材料主要包括铁氧体、压粉铁心、硅钢板、非晶物质等。其中，传统的压粉铁心虽然饱和磁感应强度较大，但效率不高，此次研发的铁心材料便是全新的压粉铁心。在压粉铁心中，应用了新研制的厚仅几十纳米的超薄、高耐热性氧化镁绝缘薄膜，用于粉末表面及粉末间的绝缘，有效提高了材料的占空比，即填充因数，进而提高材料的效率。

    此外，压粉铁心的粉末原料采用了饱和磁感应强度较大、压缩性优良的纯铁粉，可以确保铁心的电阻特性。如图1所示为新研发的压粉铁心与其他材料的饱和磁感应强度比较。研发完成后，确认在频率大于10kHz的场合中，压粉铁心的效率与硅含量6.5%的的性能测试，结果如图2所示。由图2可见，随着电流的增大，压粉铁心的性能明显好于硅钢板。

    利用新研发的压粉铁心制成三维铁心，可以缩小20%的体积。在同样额定电流4 A、额定电感4 mH的参数下，三维铁氧体体积641 cm³，硅含量6.5%硅钢板体积223 cm³，非晶材料体积205 cm³，而由新研发压粉铁心制成的三维铁心体积仅125 cm³。目前，这一新研发的电抗器铁心材料正在逐步完善和商品化中。

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