電源類元器件緊盯整機發展方向

　　近年來，數字家電日益普及，整機快速向小型化、輕量化方向發展，尤其是平板電視框架薄型化趨勢更為顯著。在這種情況下，電源電路部分必需小型化、薄型化。作為其解決方案之一，TDK充分發揮所擁有的從原材料開發到應用工程的整套技術，開發出新型變壓器，實現了變壓器產品的小型化、薄型化，且已批量生產。這次開發的是電源用變壓器、功率因素改善用扼流圈、線路濾波器三個產品。將這些產品用于平板電視的電源電路部分，它可使電源電路印刷電路板的部件裝配高度從以前的25mm～30mm降至15mm以下，實現了薄型化。

　　元器件緊盯整機發展方向

　　一般而言，對電源類元器件的要求有以下三點：第一，能滿足整機產品的小型化、薄型化需求；第二，能降低成本，以應對當前不斷高漲的原材料價格；第三，降低二氧化碳排放量，減輕對環境的污染，實現高可靠性。傳統的電源用變壓器產品均是分別設計鐵氧體磁芯和變壓器以滿足用戶的要求，然而采用這種設計體制難以有效地達到上述三個目的。

　　TDK充分發揮公司垂直整合模式的強勢，根據整機發展動向來判斷電源電路的需求，對變壓器鐵氧體磁芯進行優化，并且從特性和結構的平衡性、加工工藝、安裝技術、自動化以及提高生產率的角度重新考量產品的開發。

　　TDK長年來一直從事鐵氧體材料的開發研究。與其他的鐵氧體相比，MnZn系列鐵氧體具有高磁導率、低損耗、飽和磁通密度高等特點。諸如鐵芯損耗和初磁導率等磁性特性大多具有結構敏感性，極易受到化學成分、細微結構等因素的影響。為了制造出高性能的鐵氧體，控制細微結構用的工藝技術極為重要。

　　通過對材料的不純物控制、材料的混合粉碎、燒結剖面圖等的研究，TDK已能控制燒結磁芯的高密度化、陽離子缺陷量和納處理的晶界，從而獲得高飽和磁通密度并降低了損耗。例如，在“PC47”材質中，晶界上形成厚度為 2nm～3nm的均勻的非晶態層，從而鐵芯損耗特性非常優異，與“PC40”材質相比，“PC47”材質鐵芯損耗特性改善(降低)40%，飽和磁通密度特性約提高8%。

　　此外，TDK還采用磁性向異性常數的控制技術，具有諸如“PC95”材質的最適合汽車用的鐵芯損耗溫度特性，開發出具有滿足各種需求特征的材料。

　　TDK開發的產品選擇“PC47”為最佳材質，能在“小型化”、“薄型化”、“低成本”、“環保”、“高可靠”等各方面達到開發的目標。

　　新品提升平板電視用電效率

　　以下以平板電視用電源電路為例，分別對三個產品的最優化和小型化過程進行說明。

　　諧振變壓器用于主電源電路部分的電壓變換，將源自PFC(功率因數校正)電路輸出的電壓變換成提供給面板用的電壓以及各系統電路部分的電壓，因此必須可應對低電壓大電流。此外，為了實現小型化、薄型化，鐵氧體磁芯要具有低損耗，即使在高飽和磁通密度條件下也能控制發熱量，這就要有效地利用 “PC47”材質特性，采用這一材質能獲得以下三個效果：

　　第一，降低發熱量。與通用材質相比，“PC47”材質約降低損失170kW/m 2，只需更換磁芯即可降低溫度。平板電視用電源對溫升規定非常嚴格，長期過度升溫，會使焊接接合部分的金屬產生老化，導致性能受到極大影響。這種降低發熱的措施可以提高產品的可靠性，還能降低二氧化碳排放量。

　　第二，實現小型化。鐵芯損耗降低了40%，所以使用比傳統磁通密度高約20%的磁鐵芯，其發熱還可控制在同等或以下。這樣通過擴大磁通密度的使用范圍，可縮小截面積。例如，EER35與EER30～EER32的重量比可減小40%，同時減少線材使用量。這樣既可大大節省資源，同時還能降低銅損，換言之也就是提高了電源效率。

　　第三，實現薄型化。如前所述，能縮小截面積，意味著在安裝面積與以往相同的情況下，降低該部分的高度，實現了薄型化。

　　功率改善用扼流圈一般用于有效利用電力方面。為了通過大電流，且應對高電壓，在小型化、薄型化方面要求鐵氧體磁芯具有高飽和磁通密度特性。在開發過程中，TDK開發出了新型磁芯結構，適合薄型化的諧振變壓器和功率因素改善用扼流圈。通過該產品的薄型化，模擬從傳統結構向薄型化磁芯磁通密度變化，設計更嚴密，實現了小型化薄型化。

　　線路濾波器必須在寬廣范圍內維持電阻特性，而且必須對干擾能確保高衰減量。提高量產能力以保證供貨穩定，保持降低繞線偏差所產生的特性穩定性，這些均是必須解決的課題。此外作為加工勞務費提高的對策，必須對手動繞線的結構進行改善。作為其解決對策，此次產品開發由傳統的環形鐵芯變更為幀形型環形鐵芯(FT磁芯)，采用自動繞線結構，實現最適合的獨創繞線方法。

　　另外在傳統的環形鐵芯橫置的情況下，使用黏合劑固定線圈和基座，需經過干燥將黏合劑硬化干燥。而本次開發的產品采用固定結構，不使用黏合劑，無需干燥過程，而且還采用了融入生態學的工藝。在輕量化方面，力求磁芯重量、線圈骨架和基座的樹脂材料使用量最適合，產品重量比原有產品約輕6%。

　　這次所開發的薄型產品以及傳統產品，能滿足30英寸至55英寸的薄型和普及型LCD(液晶)電視以及PDP(等離子)電視，產品系列還在繼續擴大。