新製品紹介 ノンカットコアを使用した高周波トランス High Frequency Transformer Designed with Noncut Core Noncut transformer ：FINEMET® NC Series 中容量太陽光インバータをはじめ まで FM もカットコアの形態で高周 に FM ノンカットコア，FM カット とした代替エネルギー用パワーコン 波トランスに利用されてきたが，切 コア，当社フェライト ML33D の磁 トローラーは小型軽量化，設置の簡 断に伴う損失増加により動作磁束密 束密度（Bm）とコアロス（Pcv）の関 素化の観点より商用周波数の絶縁 度が制限されるため，材料特性を活 係を示す。一定のコアロスを設計上 ト ラ ン ス を 外 付 け す る 方 式 か ら， かすことができず，小型軽量化には 限 と し て 想 定 し た と き FM ノ ン パワーコントローラーに内蔵した高 限界があった。 カットコアはフェライトの 2.5 倍， 周波トランスで絶縁する方式への指 日立金属は小型軽量化が可能な新 FM カットコアの 1.5 倍の動作磁束 向が高まっている。これらの高周波 構造の高周波トランス「 ノンカット 密度を許容できる。表 1 に先述の トランスは周波数 10 kHz 以上，容量 シリーズ」を開発した。開発したト 各コアの磁気特性および 20 kHz 10 10 kW 以上の大容量トランスであ ランスの外観を図 1（a）に示す。開 kW トランスの比較を示す。比較例 り小型軽量化が望まれている。日立 発品は新巻線構造を導入し，切断の において FM ノンカットトランスは ® 金属の FINEMET （ 以下 FM）は ない FM コア（FM ノンカットコア） フェライト，FM カットコアトラン 高飽和磁束密度と低損失を併せ持 を使用可能とすることで，コアロス スより高い磁束密度動作が許容で ち，小型軽量な高周波トランスに適 の増加を抑え，動作磁束密度を高め， き，フェライトに対し 20 % 小型化， した磁性材料である。しかし，従来 小型軽量化を実現したものである。 フェライト，FM カットコアに対し の巻線工法ではノンカットコアへの 図 1（b）にカットコア，図 1（c）に 40 % 軽量化できる。 巻線が困難であったことから，これ ノンカットコアの外観を示す。図 2 （a） （b） （ 磁性材料カンパニー） 1,000 FINEMET® cut core Pcv (kW/m3) 100 20 mm （c） Mn-Zn ferrite core ML33D FINEMET® noncut core 10 f=20 kHz 23℃ 1 100 20 mm ® 図 1 （a）ファインメット ノンカットトランス 20 kHz 5 kW （b）カットコア （c）ノンカットコア ® Fig. 1 (a) FINEMET noncut transformer 20 kHz 5 kW (b) cut core (c) noncut core 1,000 Bm (mT) 20 mm 図 2 磁束密度（Bm）とコアロス（Pcv）の関係 Fig. 2 Relation between flux density (Bm) and core loss (Pcv) 表 1 磁気特性および 20 kHz10 kWトランスでの比較 Table 1 Comparison as magnetic characteristics and 20 kHz 10 kW transformer Magnetic characteristics Material μr at 20 kHz FINEMET® noncut core Mn-Zn ferrite core ML33D ® FINEMET cut core 20 kHz 10 kW transformer Bs (T) Pcv＊1 (kW/m 3) 22,000 1.23 10.9 ∼0 3,500 0.53 67.8 −0.6 10,000 1.23 27.0 ∼0 570 λs (ppm) Bm (T) Volume (CC) Weight (kg) Loss (W) 570 0.60 583 1.09 23.2 230 0.23 712 1.78 26.6 0.28 633 1.79 26.5 Tc (℃) ＊1 f=20 kHz Bm=0.2 T 日立金属技報 Vol. 31（2015） 51
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