本文档介绍了越峰铁氧体材料的规格和发展方向，重点讨论了锰锌和镍锌铁氧体在不同应用中的材料要求以及特性。同时，涵盖了功率损耗、频率范围和磁导率等关键参数的详细信息。文档还包括不同类型功率材料的性能数据及其应用案例。

1. ACME Electronics Corporation 1
鐵氧體材料規格
及
越峰鐵氧體材料與應用
簡介
賴瑞祥, FAE
2015 07
越峰業務/行銷團隊

2. ACME Electronics Corporation
Table of Content
A. 越峰鐵氧體材料規格和發展方向
1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性
2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性
3. 鎳鋅材料發展地圖和特性
4. 鐵氧體特性與應用
B.鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
C. Q & A
2

3. ACME Electronics Corporation 3
A. 越峰鐵氧體材料規格和發展方向
錳鋅和鎳鋅鐵氧體，根據應用 (如功率、通訊、電磁
兼容、射頻、無線充電等等) 以及質量要求的不同，需要
不同等級的材料，質量的要求，主要體現在以下規格
 功率損耗大小 (在特定應用條件下) 以及其溫度與頻率
特性  B-H 曲線
 頻率範圍  磁導率 vs. 頻率
 磁導率  磁導率 vs. 磁通密度、磁導率 vs. 溫度

4. ACME Electronics Corporation
A. 越峰鐵氧體材料規格和發展方向
4
典型的功率鐵氧體的”材料”規格書

5. ACME Electronics Corporation
A. 越峰鐵氧體材料規格和發展方向
5
典型的功率鐵氧體的”材料”規格書

6. ACME Electronics Corporation 6
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性
Low LossHigh Bs
High Freq. Temp. Tendency
P4
P41
P42
P5
P51
P52
P46
P47
25℃~100
℃
25℃~120
℃
700KHz
1MHz
250kW/m3
450kW/m3
350kW/m3
420mT
P45
P48
P61
1~5MHz
460mT
Low ŋB
N4
N42
N43
N5
N51
DC-
Bias
High Z
P49
P62
P491

7. ACME Electronics Corporation 7
ACME MnZn功率材的主要規格列表
符號 單位
測量條件 低損失功率材
頻率 磁通密度. 溫度 P4 P41 P42 P48(NEW)
初導率 μi 10kHz 0.25mT 25°C
2500±
25%
2400±25
%
1800±
25%
2500±
25%
震幅
磁導率
μa 25kHz 200mT 25°C ＞4500 ＞4500 ＞5000 ＞5000
100°C ＞4500 ＞4500 ＞5000 ＞5000
功率損失
Pv KW/m
3
100kHz 200mT 25°C 700 650 750 550
100°C 450 350 350 250
300kHz 100mT 25°C 660 820 900 500
100°C 430 500 500 300
500kHz 50mT 25°C 380 400 450 250
100°C 330 300 300 200
飽和磁通密度 Bms mT 10kHz H =
1200A/m
25°C 480 495 520 515
100°C 380 395 420 410
居禮溫度 Tc °C
>220 >230 >240 >220
表面電阻率 ρ Ωm 5.50 4.00 8.00 5.00
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 一般功率材

8. ACME Electronics Corporation
8
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 一般功率材

9. ACME Electronics Corporation
9
Core loss is a function of temperature and it is
a deep V shape for general power ferrites
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 一般功率材

10. ACME Electronics Corporation 10
越峰寬溫型高飽和磁通密度功率材
符號 單位 測量條件 材質
頻率 磁通密度 溫度 P47 P45
初導率 μi 10kHz < 0.25mT 25°C 3000± 25% 3100± 25%
功率損失 Pcv kW/m3
100kHz 200mT
25°C 400 365
60°C 290
80°C 270
100°C 350 260
120°C 310
140°C 380
飽和磁通密度 Bs mT 1kHz H = 1200A/m
25°C 520 530
100°C 420 405
剩磁 Br mT 1kHz H = 1200A/m
25°C 85 80
100°C 70 60
矯頑力 Hc A/m 1kHz H = 1200A/m
25°C 10 10
100°C 7 6
居禮溫度 Tc °C > 220 240
功耗(Pv) 對溫
度是一條較平
緩曲線
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 寬溫材

11. ACME Electronics Corporation 11
Power Loss VS. Temperature
0
100
200
300
400
500
600
700
800
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
Temperature(
o
C)
PowerLoss(kW/m
3
)
Test Core ：T25×15×10
P47
P45
200mT,100KHz
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 寬溫材

12. ACME Electronics Corporation 12
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 寬溫材

13. ACME Electronics Corporation 13
P45 (等同飛磁 3C95~3C97) 的負載與溫度功耗特性
Power Loss VS. Temperature
0
100
200
300
400
500
600
700
800
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
Temperature(
o
C)
PowerLoss(kW/m
3
)
Test Core ：T25×15×10
100mT,300KHz
200mT,100KHz
50mT,500KHz
100mT,200KHz
P45
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 寬溫材

14. ACME Electronics Corporation 14
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高Bsat材
符號 單位
測量條件 低損失高飽和磁通密度材料
頻率
磁通密度
.
溫度 P49 P491 NEW
初導率 μi
≤
10KHz
0.25mT 25°C 1700 ± 25% 1500 ± 25%
功率損失 Pv KW/m3
25KHz 200mT
25°C 160
100°C 240
100KHz 200mT
25°C 800 895
100°C 400 1387
500KHz 50mT
25°C 450 248
100°C 220 554
飽和磁通密度 Bms mT 10KHz
H=1200
A/m
25°C 540 600
100°C 460 500
居禮溫度 Tc °C ≥ 280 ≥ 300
表面電阻率 ρ Ωm 5.00 5.00
密度 d g/cm3
4.90 4.90

15. ACME Electronics Corporation 15
P49 B-H 曲線
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高Bsat材

16. ACME Electronics Corporation 16
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高Bsat材

17. ACME Electronics Corporation 17
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高Bsat材

18. ACME Electronics Corporation 18
T25*15*10
1200A/m 10kHz,P-gain:10,N1=N2=20Ts
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高Bsat材

19. ACME Electronics Corporation
19
• 1.5 ~ 3 MHz DC-DC 電源功率材，將磁性元件體積最小化
• P61 的各型小尺寸鐵芯已通過客戶端 200mT/1~3MHz 測試，並已經有超過
10個客製機種量產中
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高頻功率材
符號 單位
測量條件 高頻低損失材料
頻率 磁通密度. 溫度 P61
初導率 μi ≤ 10KHz 0.25mT 25°C 900 ± 25%
功率損失 Pv
kW/m
3
1MHz 50mT
25°C 250
100°C 150
3MHz 10mT
25°C 50
100°C 50
3MHz 30mT
25°C 600
100°C 500
5MHz 9mT
25°C 150
100°C 170
飽和磁通密
度
Bms mT 10KHz
H=1200A/
m
25°C 515
100°C 430
居禮溫度 Tc °C ≥ 280
密度 d g/cm3
4.80

20. ACME Electronics Corporation
20
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高頻功率材

21. ACME Electronics Corporation
21
fswitch [Hz]duty-cycle Irip [A] mT (?) T [°C] #1 #2 #3 #4 #5
1.00E+06 5.00E-01 2.10E+00 100 25 215.07 202.98 216.44 206.52 206.80
1.00E+06 5.00E-01 4.11E+00 200 25 1,296.72 1,227.18 1,216.33 1,191.80 1,226.02
1.00E+06 5.00E-01 2.02E+00 100 100 231.57 216.40 224.81 231.71 226.95
1.00E+06 5.00E-01 3.95E+00 200 100 1,349.69 1,372.45 1,358.02 1,388.81 1,407.06
2.00E+06 5.00E-01 1.99E+00 100 25 921.31 924.93 872.21 864.00 871.18
2.00E+06 5.00E-01 3.94E+00 200 25 4,143.46 4,186.04 4,048.78 4,134.14 3,996.12
2.00E+06 5.00E-01 1.92E+00 100 100 1,099.52 1,058.99 1,089.94 1,047.91 1,084.28
2.00E+06 5.00E-01 3.70E+00 200 100 5,034.51 5,176.33 5,203.89 5,125.00 5,282.60
3.00E+06 5.00E-01 1.84E+00 100 25 2,270.11 2,208.32 2,196.73 2,202.43 2,235.13
3.00E+06 5.00E-01 3.55E+00 200 25 9,315.22 9,637.46 9,715.79 9,824.53 9,563.89
3.00E+06 5.00E-01 1.77E+00 100 100 2,597.86 2,609.84 2,668.96 2,616.68 2,692.54
3.00E+06 5.00E-01 3.10E+00 200 100 16,096.09 15,468.91 15,854.08 16,010.92 15,980.12
Pcv (mW/cm^3)
P61 High Frequency Low Loss Material
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高頻功率材

22. ACME Electronics Corporation 22
fswitch [Hz]duty-cycle Irip [A] mT (?) T [°C] #1 #2 #3 #4 #5
1.00E+06 5.00E-01 2.10E+00 100 25 7.52E-07 7.39E-07 7.44E-07 7.35E-07 7.35E-07
1.00E+06 5.00E-01 4.11E+00 200 25 7.68E-07 7.53E-07 7.56E-07 7.47E-07 7.49E-07
1.00E+06 5.00E-01 2.02E+00 100 100 7.76E-07 7.73E-07 7.81E-07 7.71E-07 7.75E-07
1.00E+06 5.00E-01 3.95E+00 200 100 7.92E-07 7.84E-07 7.92E-07 7.88E-07 7.86E-07
2.00E+06 5.00E-01 1.99E+00 100 25 7.67E-07 7.62E-07 7.66E-07 7.58E-07 7.51E-07
2.00E+06 5.00E-01 3.94E+00 200 25 7.60E-07 7.56E-07 7.60E-07 7.48E-07 7.46E-07
2.00E+06 5.00E-01 1.92E+00 100 100 7.96E-07 8.00E-07 8.01E-07 7.94E-07 7.96E-07
2.00E+06 5.00E-01 3.70E+00 200 100 8.00E-07 7.98E-07 8.03E-07 7.99E-07 8.01E-07
3.00E+06 5.00E-01 1.84E+00 100 25 7.84E-07 7.76E-07 7.85E-07 7.75E-07 7.71E-07
3.00E+06 5.00E-01 3.55E+00 200 25 8.02E-07 7.96E-07 8.03E-07 7.90E-07 7.88E-07
3.00E+06 5.00E-01 1.77E+00 100 100 8.04E-07 7.98E-07 8.00E-07 7.99E-07 7.98E-07
3.00E+06 5.00E-01 3.10E+00 200 100 8.19E-07 8.06E-07 8.21E-07 8.12E-07 8.06E-07
Inductance (H)
P61 High Frequency Low Loss Material
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高頻功率材

23. ACME Electronics Corporation
23
• P62 是客戶驗證中的最新材料
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高頻功率材
符號 單位
測量條件 材料編號
頻率 磁通密度 溫度 P62NEW
初導率 μi 10KHz <0.25mT 25°C 600± 25%
Pv
KW/m
3
1MHz 50mT 100°C 120
功率損失
1MHz 75mT 100°C 700
2MHz 50mT 100°C 700
飽和磁通密度
Bms mT 10kHz H = 1200A/m 25°C 520
100°C 430
居禮溫度 Tc °C ≧280
表面電阻率 ρ Ωm 5.0
密度 d g/cm3
4.80

24. ACME Electronics Corporation
24
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高頻功率材

25. ACME Electronics Corporation
• P5 – 300KHz ~700KHz
• P51 & P52 – 500KHz ~ 1MHz
• P52 (高 Bsat & 高操作頻率)
– P5進化版，應用於高頻高功率電感
Symbol Unit
Measuring Conditions
P5 P51 P52
Freq. Flux den. Temp.
Initial Permeability μi 10KHz <0.25mT 25oC 2000±25% 1500±25% 2000±25%
Core Loss Pv KW/m3
700kHz 50mT
25oC 600 300 410
100oC 550 250 400
1MHz 50mT
25oC 600 1000
100oC 600 1000
Saturation Flux
Density
Bs mT 10kHz H=1200A/m
25oC 470 490 500
100oC 350 400 400
Curie Temperature Tc oC ≥220 ≥250 ≥250
Density d g/cm3 4.70 4.85 4.85
A1. 錳鋅功率材料發展地圖和特性 – 高頻功率材

26. ACME Electronics Corporation 26
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性
應用於各類通訊
電路，隔離變壓
器、共模電感、
POE電感
High μiLow THD
Wide Freq.
Wide Temp.
A10
A121N07
A05
A07
A102
A043
A061
N10 A151
A101
DC-
Bias
w-T
A062
A063
A13

27. ACME Electronics Corporation 27
A3. 鎳鋅材料發展地圖和特性
越峰有全系列適合各種應用的鎳鋅材料
EMI/EMC
• K05
• K07
• K08
• K10
• K15
• K20
Low loss
• K081
• K12
HighBs
• B25
• B30
• B40
• B45
• B60
• B90
Wide Temp
• F50
• F51
• F52
Low Permeability
• L1
• L2
• L3
• L4
• L5
• L6
NFC/RFID
Antenna
• H2
• H3
• H4
• H5
• H5M
• H5R
WPC

28. ACME Electronics Corporation
28
鎳鋅材料的規格書基本與錳鋅高導材一致，在電磁兼容和通訊應用的領域兩者
有重疊
μi Bsat 頻寬 tanδ/μi (*) ρ
錳鋅 高 較高 較低 較高 非常低
鎳鋅 低 較低 較高 較低 非常高
A2-3. 錳鋅高導材與鎳鋅材

29. ACME Electronics Corporation
Symbol Unit
High Permeability Materials
A05 A07 A10 A102 A121 A151
Initial Permeability μi 5000±25% 7000±25% 10000±30% 10000±30% 12000±30% 15000±30%
Realative Loss factor
tan δ/μi 10-6
＜ 4 < 8 ＜10 ＜10 ＜10 ＜10
＜ 15 < 30 ＜ 60 ＜60 ＜60 <110
Saturation Flux
Density Bms mT
440 400 410 380 380 400
300 200 210 180 180 170
Remanence
Brms
mT 80 150 140 95 130 220
90 110 110 75 110 100
Temperature Factor
of Permeability
αF 10-6
/℃
0~2 -1 ~ 1 0~1.5 -1～1 0~1.5 -1~1
0~2 -1 ~ 1 -0.5～1 -1～1 -0.5~1 -1~1
Hysteresis Material
Constant
ηB 10-6
/mT
＜ 0.8 ＜ 1.2
< 0.5 ＜ 1 ＜0.5 ＜0.5
Disaccommodation
Factor
DF 10-6
＜ 3 ＜ 2
＜ 2 ＜2 ＜2 ＜2
Curie Temperature Tc ℃ 160 160 130 120 110 110
Resistivity ρ Ωm 0.20 0.35 0.15 0.15 0.12 0.10
Density d g/cm3
4.85 4.90 4.90 4.90 4.90 5.00
29
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性

30. ACME Electronics Corporation
Symbol Unit
Telecom High Permeability Materials
A043 A061 N07 N10
Initial Permeability μi 4500±25% 6000±25% 7000±25% 10000±30%
>9000
Realative Loss
factor
tan δ/μi 10-6 ＜10 ＜10 ＜5 ＜10
＜10 ＜30 ＜30 ＜90
Saturation Flux
Density
Bms mT
460 460 400 380
300 320 220 160
Remanence Brms mT
65 100 70 160
60 80 60 110
Temperature
Factor of
Permeability
αF 10-6
/℃
1～ 2 1～ 3 -1 ~ 1 -1～ 0
-1～ 1 -1～ 1 -1～ 1 -1 ~ 1
Hysteresis
Material Constant
ηB 10-6
/mT < 0.5 < 0.5 <0.2 < 0.5
Disaccommodatio
n Factor
DF 10-6
＜ 2 ＜ 2 <2 ＜ 2
Curie Temperature Tc ℃ 160 160 130 100
Resistivity ρ Ωm 0.20 0.20 0.15 0.12
Density d g/cm3
4.85 4.85 4.90 5.00
30
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性

31. ACME Electronics Corporation 31
A13 是越峰最新的高導材 (對照天通 TDG TL13)
特性
 改善 150k~500kHz的磁導率對頻率特性
 磁導率在200kHz維持在 9000以上
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性

32. ACME Electronics Corporation 32
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性
A13 是越峰最新的高導材 (對照天通 TDG TL13)
特性
 改善 150k~500kHz的磁導率對頻率特性
 磁導率在200kHz維持在 9000以上

33. ACME Electronics Corporation 33
APPLICATIONS
‧Wideband transformer
‧pulse transformer
‧inductor
‧ filter
‧T, EE, ET, etc.
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性

34. ACME Electronics Corporation 34
Critical in common mode
choke design selection
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性
磁性材料的磁導率會隨著頻率的升高而下降，因為磁導率和頻
率的乘積是一個常數  Snoek Limit

35. ACME Electronics Corporation 35
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性
材料開發目標
 磁導率和頻寬越高越好
 基本違反物理定律
where:
fg – gyromagnetic critical frequency
γ ~0.22 ΜΗz m/A is the gyromagnetic ratio for an electron
i.e. the ratio of magnetic moment and torque
Bs – saturation flux density
μi,0– initial permeability * J. L. Snoek, Physica 14, 207, 1948
sig Bf 
3
4
)1( 0,  Snoek Limit

36. ACME Electronics Corporation 36
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性
對共模電感(CMC)，並不是磁導
率越高越好，要看濾波的頻率段
而定
Z (Ω)
Hz A07H A151
100k 1.648E+03 3.343E+03
150k 2.568E+03 4.109E+03
200k 3.517E+03 4.609E+03
500k 9.086E+03 5.938E+03
1000k 1.486E+04 5.938E+03

37. ACME Electronics Corporation 37
A2. 錳鋅高導材料發展地圖和特性
Mn-Zn 與 Ni-Zn 鐵氧體材的 磁導率 vs.頻率 分布特性
 Snoek limit 建立起邊界線

38. ACME Electronics Corporation 38
TSMP TSMP
磁導率越高，居禮溫度Tc越低
 這種 磁導率 vs. 溫度變化會對一般設計產生嚴重影響嗎? 對功率類應用一般不會，
但在通訊和RFID上就必須考慮！
A4. 鐵氧體特性與應用
前面介紹各項特性都是“定點”的狀況，但鐵氧體的磁導率和其他特性，事實上
都與溫度密切相關

39. ACME Electronics Corporation 39
在應用範圍內磁導率幾乎和溫度無關的材料：F50和F51 (鎳鋅材)
(越峰可以配合客戶開發特定材料特性)
鐵氧體的規格，基本上是在幾個特性之間互相妥協
F50 與 F51 是以低 Tc 換取優異的溫度特性
A4. 鐵氧體特性與應用

40. ACME Electronics Corporation 40
新材料F52
• 在-40 ~ 120oC間穩定的磁導率 (500ui)
• 較高的居禮溫度 Tc > 140oC.
• 較低的損失因子
應用面
• 汽車用高頻 RFID 天線
A4. 鐵氧體特性與應用

41. ACME Electronics Corporation 41
N07: 寬溫 低 THD 通訊用材料
 在20~85℃溫度範圍內的 THD 值低
 主要是 EP 型鐵芯，應用於 xDSL modem的變壓器
N07 V.S. A101 EP13L @5kHz
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120
Temperature(℃)
THD(dB)
N07
A101
A4. 鐵氧體特性與應用

42. ACME Electronics Corporation 42
N07 與 A101 的低THD特性，適用於高速網路用xDSL
modem的訊號變壓器設計
對應於
TDK DN70 材料
A4. 鐵氧體特性與應用

43. ACME Electronics Corporation 43
A043~4500μi 與 A061~6000μi:
 適用於Ethernet LAN 脈衝變壓器的材料
A043 for 100Base-T & 100/1000Base-T 系統
A061 for 1Giga Base-T system
 操作溫度範圍 -40~85℃
 滿足 Ethernet POE 需求的直流疊加特性
 小磁環專用
A4. 鐵氧體特性與應用

44. ACME Electronics Corporation 44
Initial Permeability V.S. Field Strength
0
1000
2000
3000
4000
5000
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
Field Strength (Oe)
μi
25℃
-40℃
85℃
70℃
0℃
Test core ：T3.05*1.5*2.06
InitialPermeabilityV.S. Field Strength
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Field Strength(Oe)
μi
Test core ：T3.05*1.27*2
25℃
-40℃
70℃
0℃
85℃
A4. 鐵氧體特性與應用

45. ACME Electronics Corporation 45
高速網路應用
Pulse Transformer
Ex: High DC-Bias sustainability
N2、A043、A061
Common Mode Choke
Ex: NiZn Ferrite(K08)
Differential Mood Choke
Ex: NiZn Ferrite(L1)
10-100 Base 1000 Base
A043 K08
A061 K08 L1
對應材質
Steward #56 材料
A4. 鐵氧體特性與應用

46. ACME Electronics Corporation 46
N10: 通訊版的A10 (磁導率 10,000)
 在 -20~85℃ 範圍內 ui >9000 適合室外的應用
 多種鐵芯面型 EE, EP,ring cores, …, 應用在共模電感、脈
衝變壓器及EMI choke等等
Initial Permeability V.S. Frequency
10
100
1000
10000
100000
1 10 100 1000 10000
Frequency (KHz)
μi
Test core ：T13.4*6.7*5.6
Initial Permeability V.S. Temperature
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140
Temperature(℃)
μi
Test core ：T13.4*6.7*5.6
A4. 鐵氧體特性與應用

47. ACME Electronics Corporation 47
符號 單位
測量條件
A062New
A063New
頻率 磁通密度 溫度
初導率 μi 10KHz <0.25mT 25oC 6000±25% 6000±25%
飽和磁密度 Bs mT 10kHz
H=1200A/
m
25oC 460 460
100oC 300 280
居禮溫度 Tc oC ≥160 ≥150
密度 d g/cm3 4.85 4.85
A062 與 A063 是為了對應 EPCOS T65 與 Ferronics M 材料而
開發
A4. 鐵氧體特性與應用

48. ACME Electronics Corporation 48
A062
 兼具高磁導率與高磁通密度
 適用於作為鎮流器(ballast)或高電流狀況下的CMC，主要
是環型鐵芯設計
A4. 鐵氧體特性與應用

49. ACME Electronics Corporation 49
A063 的開發，是以替代 Ferronics M 材料
為目標，取代它在 POE 和 Telecom 上的應
用
A4. 鐵氧體特性與應用

50. ACME Electronics Corporation 50
A4. 鐵氧體特性與應用
A063 的開發，是以替代 Ferronics M 材料
為目標，取代它在 POE 和 Telecom 上的應
用

51. ACME Electronics Corporation 51
Applied Frequency
N5 N51
1MHz 100MHz 1GHz
1000
10000
Higher
frequency
電磁抑制和電磁兼容的鐵氧體產品地圖
Ni-Zn:K08,K10, K15, K20
5000
10MHz
100
High Perm.:
A151,A121,
A102, A10,
A07, A05
High pass band
InitialPermeability
A4. 鐵氧體特性與應用

52. ACME Electronics Corporation 52
InitialPermeability
Applied Frequency
Telecom filters and
chokes:
N4, N43
10KHz 1MHz 10MHz
1000
10000
HF
Under Development
通訊應用的鐵氧體產品地圖
5000
100KHz
Ni-Zn,High Q filters and
chokes:
L1, L2, L3 L4 L5…
100
High Perm. For xDSL:
A101
High Perm. For outdoor
xDSL:N07
Wide temperature
stability
Pulse X’fmer for LAN:
A043, A061
High Bs for Telecom Wideband
X’fmer: N42
Low THD
Wide temperature
range
High
Bs
A4. 鐵氧體特性與應用

53. ACME Electronics Corporation
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
53
典型的功率鐵氧體的”材料”規格

54. ACME Electronics Corporation 54
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
檢視材料規格時，這個“規格”指的是 ……
粉 or 成品?
材料規格書是以未塗裝環型鐵芯
為準，以特定圈數繞線後測得的
這個?
還是這個?

55. ACME Electronics Corporation 55
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
鐵氧體從原料到成品，是一個包含太多變數的長製做鍊
Fe2O3
MnO2
ZnO
……

56. ACME Electronics Corporation 56
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
磁化曲線三部曲 (大家只熟知 B-H 曲線，但它實際上是一個特
定狀況的導出量 “derivative”)
a. B-H curve
磁導率
“材料” 規格
單圈感值
“鐵芯” 規格
成品感值
磁性元件成品規格
安培定律和法拉第電磁
感應定律描述的是 Λ-I
(磁交鏈和電流)關係

57. ACME Electronics Corporation 57
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
B-H 曲線是有條件限制下 “導出” 的材料特性
1. 從封閉的固定鐵芯幾何 (通常是環形鐵芯), Why? 實務上大多數
的功率應用，都不是用環形鐵芯且都有“氣隙”存在
2. 用固定的條件 (低頻低磁通密度正弦電壓),
Why? 主要的鐵氧體應用是中到高頻(50k~2MHz)的方波開關
電源操作，磁通密度配合負載和設計經濟的考量，通常是可操
作磁通密度越高越好
從設計的觀點看，鐵氧體的“材料”規格書所列的規格(如B-H
曲線)，大部分的情況下，都只是一個“參考”，具體的規格要看鐵
芯的實際幾何以及應用的電氣條件來確定。

58. ACME Electronics Corporation 58
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
B-H 曲線是鐵氧體粉材製造商的重要品質指標，用來區別不
同應用需求的材料以及展開”材料“的產品地圖.
但在實際應用上，鐵芯的幾何型態和大小也同樣在決定規格
中扮演著關鍵的角色.
磁性元件的設計(L)與其他被動元件(R、C)有標準件可以取
用不同，仍然是一個case-by-case的設計

59. ACME Electronics Corporation 59
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
鐵氧體材料的關鍵規格
a. 初導率和振幅磁導率： ui 與 ua
b. 飽和磁通密度 Bsat
c. 功率損失密度 Pv
d. 有效操作頻寬
江解釋於後. 其他規格，如:
剩磁 (Brms) 、矯頑力 (Hc), 磁滯常數 (ηB), Disaccommodation
Factor (DF) 與 品質因數 (Q) 將另外討論

60. ACME Electronics Corporation 60
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
為什麼 B-H 曲線對強磁性材料如此重要!
Magnetic Field H
Flux density B
Permanent magnetics
永磁
Soft magnetic material
軟磁
Bsat

61. ACME Electronics Corporation 61
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
磁導率有兩種  ui and ua
Freq. Flux den. Temp. P45 P46 P47
Initial Permeability μi ≤ 10KHz 0.25mT 25°C 3100 ± 25% 3300 ± 25% 3000 ± 25%
25°C > 5000 > 4500 > 5000
100°C > 5000 > 4500 > 5000
Unit Measuring Conditions Wide Temperature Low Loss Materials
Amplitude Permeability μa 25KHz 200mT
Symbol
規格書只列出特定條件下的數值
但磁導率(permeability) 是溫度和負載(磁通密度)的非線性函數

62. ACME Electronics Corporation 62
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品
磁導率(permeability) 是溫度的非線性函數

63. ACME Electronics Corporation 63
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
TSMP 點如果接近 20~30℃ 在某些應用上會產生問題

64. ACME Electronics Corporation 64
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
磁導率(permeability) 是負載(磁通密度)的非線性函數
ui 與 ua 的差別在於磁路徑上的磁通密度不同
ui 是極低磁通密
度下的ua

65. ACME Electronics Corporation 65
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
B-H 曲線 是個 “磁滯迴圈” (Pętla histerezy)
Flux Density B[T]
Magnetic Residue Br
Coercive Force Hc
Magnetic Field
H [A/m]
Saturation (Bsat)
Hmax

66. ACME Electronics Corporation 66
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
Przenikalność początkowa 初磁導率
Initial Permeability
0H0
i
H
B
µ
1
µ



0.1mT

67. ACME Electronics Corporation 67
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
µi initial permeability
µm maximal
permeability
µa amplitude
permeability
µdif or µrev reverse
permeability
)1.0,25(
)1.0,25(
)1.0,25(
)( mTBkHzf
mTBkHzf
mTBkHzf
ACDCrevdif
ACa
ACi
ii
i
i










68. ACME Electronics Corporation 68
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
DC-DC 應用 udiff 或 urev
HH
rev
AC
H
B
µ
µ



0
1

69. ACME Electronics Corporation 69
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
可逆磁導率 urev vs. 直流磁場強度 Hdc

70. ACME Electronics Corporation 70
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
飽和磁通密度 Bsat
Bsat的觀念和規格有誤區，鐵氧體材料，有用的磁場強度，不會超過200A/m!
其實只有這一段可用！
This is the real usable
Hmax range for soft
ferrite and SMPS
designer should be care
about the Bmax available
in the maximal applied H
range
The proviso for Bsat=
530mT is H =1200A/m, this
is the legal commercial
employed by the industry.
Useless in practical designs

71. ACME Electronics Corporation
71
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
FXC, DMEGC, 和 TDG的B-H曲線

72. ACME Electronics Corporation
72
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
只有鐵氧體會誇大嗎?
其他材料都一樣！

73. ACME Electronics Corporation
73
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
磁滯效應 (Brms and Hc) 可以用 SPICE 電路模擬來說明.
Using the built-in TX22_14_13_3E27 model (ui=6000)
* TX22_14_13_3E27 CORE model
.MODEL TX22_14_13_3E27 CORE
+ MS=377.56E3
+ A=12.672
+ C=.20161
+ K=5.5151
+ AREA=.507 (cm^2)
+ PATH=5.4200 (cm)
Simulate an “ideal” inductor and the “real” inductor by 10 turns of winding
with TX22_14_13_3E27

74. ACME Electronics Corporation
74
1. Specifications of Ferrites – Materials & Products
L5
10
1
2
R5
1
8
V3
FREQ = 100k
VAMPL = 10
VOFF = 0
7
0
K
COUPLING=
K3
1
TX22_14_13_3E27
R6
1
L6
705.3uH
1
2
V4
FREQ = 100k
VAMPL = 10
VOFF = 0
9 10
0
Time
19.950ms 19.955ms 19.960ms 19.965ms 19.970ms 19.975ms 19.980ms 19.985ms 19.990ms 19.995ms 20.000ms
I(R5) I(R6)
-20mA
0A
20mA

75. ACME Electronics Corporation
75
1. Specifications of Ferrites – Materials & Products
L5
10
1
2
R5
1
8
V3
FREQ = 100k
VAMPL = 10
VOFF = 0
7
0
K
COUPLING=
K3
1
TX22_14_13_3E27
R6
1
L6
705.3uH
1
2
V4
FREQ = 100k
VAMPL = 10
VOFF = 0
9 10
0
Frequency
0Hz 100KHz 200KHz 300KHz 400KHz 500KHz 600KHz 700KHz 800KHz 900KHz 1000KHz
I(R5)
0A
10mA
20mA
I(R6)
0A
10mA
20mA
SEL>>

76. ACME Electronics Corporation
76
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
L5
10
1
2
R5
1
8
V3
FREQ = 100k
VAMPL = 100
VOFF = 0
7
0
K
COUPLING=
K3
1
TX22_14_13_3E27
R6
1
L6
705.3uH
1
2
V4
FREQ = 100k
VAMPL = 100
VOFF = 0
9 10
0
Time
19.950ms 19.955ms 19.960ms 19.965ms 19.970ms 19.975ms 19.980ms 19.985ms 19.990ms 19.995ms 20.000ms
I(R5) I(R6)
-200mA
0A
200mA

77. ACME Electronics Corporation
77
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
L5
10
1
2
R5
1
8
V3
FREQ = 100k
VAMPL = 100
VOFF = 0
7
0
K
COUPLING=
K3
1
TX22_14_13_3E27
R6
1
L6
705.3uH
1
2
V4
FREQ = 100k
VAMPL = 100
VOFF = 0
9 10
0
Frequency
0Hz 100KHz 200KHz 300KHz 400KHz 500KHz 600KHz 700KHz 800KHz 900KHz 1000KHz
I(R5)
0A
100mA
200mA
SEL>>
I(R6)
0A
100mA
200mA

78. ACME Electronics Corporation
78
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
If the inductor or transformer design is not carefully engaged per the
specified operation conditions. It might result in serious distortion and
endanger the application or device.
Below is an extreme case.
L1
5
1
2
R1
50
2
V1
FREQ = 100k
VAMPL = 100
VOFF = 0
1
0
K
COUPLING=
K1
0.99
TX22_14_13_3E27
L3
5
1
2
R3
500
3
Time
19.950ms 19.955ms 19.960ms 19.965ms 19.970ms 19.975ms 19.980ms 19.985ms 19.990ms 19.995ms 20.000ms
V(1) V(3)
-100V
-50V
0V
50V
100V

79. ACME Electronics Corporation 79
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
Ferroxcube 3C95 Material Specification
Pv @100kHz/200mT/25℃ = 350mW/cm^3
Pv @100kHz/200mT/100℃ =290mW/cm^3
Ferroxcube 3C95 Product Specification
PQ26/25
Pv @100kHz/200mT/25℃ = 4.0W/6.530cm^3=613mW/cm^3
Pv @100kHz/200mT/100℃ =3.8mW/6.530cm^3=582mW/cm^3
PQ35/41
Pv @100kHz/200mT/25℃ = 11.5W/18.5cm^3=622mW/cm^3
Pv @100kHz/200mT/100℃ =10.8W/18.5cm^3=584mW/cm^3
功率損失密度: Pv 問題

80. ACME Electronics Corporation 80
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
Pv Issue

81. ACME Electronics Corporation 81
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
Material
Specification
from TDK
Pv Issue

82. ACME Electronics Corporation 82
B. 鐵氧體規格 – “材料” & “產品”
PQ32/25
Ve=12.44cm^3
30℃ Pv=
~ 580mW/cm^3
100 ℃ Pv=
~400mW/cm^3
80 ℃ Pv=
~335mW/cm^3
Pv quality in pg.
34 & 35 is not
practical in real
life
Pv Issue

83. ACME Electronics Corporation 83
1. Specifications of Ferrites – Materials & Products
Pg. 34 與 36 Pv 比較
1. Pg. 34 是 “材料” 比較，採用標準磁環. (T25x15x10)
2. Pg. 36 是 “量產品”比較, 採用設計功率元件真正會用到的鐵芯
面型.
3. 其他條件相同時，”產品”的Pv永遠會高於”材料”的Pv
4. 材料定義Pv_min的溫度點是100 ℃, 但實務上因為產品的尺寸
還有燒結條件控制等因素，產品的Pv_min會落在80 ℃ or 90
℃之間，這是品質和成本之間無可避免的妥協

84. ‹#›
TDG TPW33 Pv = 469mW/cc @ 100℃/ 200mT/100kHz
DMEGC DMR95E Pv = 480mW/cc @ 100℃/ 200mT/100kHz
Competitors Benchmark Reference
PQ cores losses
(kW/m^3)
25℃ 100℃ Note
DMR95E PQ26/20 447.81 551.535pcs from customer
TPW33 PQ26/20 548.06 574.245pcs from customer
3C95 PQ26/20 & 20/20 480.23 446.0010pcs from FXC product batch
3C95 Material Pv spec 350 290HB2009
3C95 smaller core Pv
spec
590 560HB2009

85. ACME Electronics Corporation 85
Open Discussions

86. ACME Electronics Corporation
ACME Electronics Corporation
Aggressively Committed to Manufacturing Excellence