| 研究課題/領域番号 |
63460109
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
榊 陽 千葉大学, 工学部, 教授 (80005280)
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| 研究分担者 |
天沼 克之 千葉大学, 工学部, 講師 (50009255)
奥野 光 千葉大学, 工学部, 助教授 (60169240)
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| キーワード | 多層薄膜磁心 / マイクロ磁心 / 超高周波鉄損計測 |
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| 研究概要 |
1.改良したスパッタ装置により、極めて低損失の多層薄膜磁心を開発することに成功した。最初に低保磁力磁性材料を見いだすために、CoZrMoを検討し、組成並びにスパッタ条件を確立した。次に磁性層間を絶縁する材料として、12.5μm厚のポリイミドフィルムを用い、のフィルム上にCoZrMoを2μm厚にスパッタ蒸着し、積層した磁心を作製した。磁心の保磁力は、4.8A/m(0.06OOe)と極めて小さい値であった。
損失の評価は、本研究で開発した鉄損計測システムで行った。スタインメッツ定数は1.59で、金属磁心の一般的な値1.6とほぼ一致した。鉄損は1MHz以上の周波数で、従来の磁心を凌ぎ、10MHzでは5μm厚スーパーマロイの1/3、MnZnフェライトの1/8、同じくうず電流損失は、1/5から1/10と極めて小さくすることができた。
2.既設の鉄損計測システム(上限周波数10MHz)は、正弦波電圧励磁専用であったが、スイッチングコンバータとしては、磁心は方形波電圧で駆動されることが多いので、このシステムを方形波電圧励磁できるよう改善した。方形波電圧の立ち上がり立ち下がり時間は、それぞれ約30nsで、動作の上限周波数は1MHzである。方形波は高調波を含むため、計測に際し、基本波の100倍の高調波まで処理し、測定精度の向上を図っている。
このシステムを用い正弦波電圧励磁と方形波電圧励磁における鉄損を比較し、励磁電圧波形による損失の相違を見いだした。この原因は内部磁区構造によるものであることを明らかにすることができた。また方形波電圧励磁の方が低損失となる磁心材料を見いだし検討した結果、スイッチング電源用磁心材料選定の指針を得ることができた。
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