300〜500kHz領域で低損失なソフトフェライトコア材料「ML27D」

日立金属のソフトフェライトコア材料 「ML27D」 [引用:日立金属株式会社]

　日立金属は、高周波特性に優れたソフトフェライトコア材料「ＭＬ２７Ｄ」を開発し、今月から量産開始する。開発したのは、３００キロ―５００キロＨｚ近傍の周波数領域で優れた低損失特性を示すＭｎ―Ｚｎ系フェライト材料。ネットワーク機器や自動車、スマホ搭載部品のさらなる小型・省エネ化に貢献する。特許出願済み。

　ＩｏＴの促進やビッグデータの活用などで情報処理が高機能化し、サーバーなどのネットワーク機器が大容量化、高速化へとシフトするとともに、省エネへの期待も高まっている。特にネットワークサービスの心臓部であるデータセンターでは、管理費用の中心を占める空調費を抑え、施設全体のエネルギー効率を高めるためにも、ネットワーク機器の小型化・低排熱化が望まれている。

　これらの機器に用いられる電源には、小型・高効率化のためにスイッチング周波数の高周波化と、パワー半導体スイッチング素子やトランス、インダクタなどの構成部品の低損失化が求められる。だが、電源のスイッチング周波数を１００キロＨｚ程度から数百キロＨｚ以上まで高めると、トランスやインダクタの主要部材であるコア材料の磁心損失が高くなり、電力変換効率が低下するとともに熱が発生しやすくなる。この熱の発生を抑え、周辺部品の動作を安定させるため、高い周波数帯においても磁心損失が低いコア材料へのニーズが強まっている。

　同社が今回開発したソフトフェライトコア材料のＭＬ２７Ｄは、３００キロ―５００キロＨｚ近傍の周波数領域で優れた低損失特性を示すＭｎ―Ｚｎ系フェライト材料。同材料は、同社独自の粉末配合技術と加工・熱処理技術により、従来材に比べ、同周波数帯において、磁心損失を３０％超改善した。

　低温から高温環境下にわたって低損失であるため、様々な使用環境のもとで電源回路の消費電力と発熱量を抑えることが可能。同製品の使用により、トランスやインダクタ部品の高効率化、高信頼性化、小型軽量化がこれまで以上に期待できるという。

　同社の高周波低損失材料のラインアップである「ＭＬ９５Ｓ」（５００キロ―２ＭＨｚ）、「ＭＬ９１Ｓ」（１Ｍ―５ＭＨｚ）に今回の新材料が加わることで、高速スイッチングに適応した、窒化ガリウム（ＧａＮ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）を用いた次世代パワー半導体用の素子においても、より幅広い用途に対応できる。

　ＭＬ２７Ｄの生産は、日立フェライト電子と日立金属（香港）有限公司番禺工場で行う。

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