磁集成技术给磁性材料带来哪些新要求？
【哔哥哔特导读】2024年，磁集成技术引领新能源革命，但传统磁性材料面临严峻考验，磁性材料企业应如何应对这些新要求？
2024年，磁集成技术在磁性元件领域大放异彩，成为推动新能源行业发展的核心力量。随着电子设备日益小型化、高频化，磁集成技术以其卓越的通用性和适应性，成为提升电源效率、稳定性和可靠性的关键所在。
- 磁集成技术对磁性材料的新要求
磁性材料，作为磁集成技术的核心基石，其性能直接关乎电源的效率、稳定性与可靠性。随着现代电子设备频率的飞速提升，传统磁性材料已难以满足其严苛需求，磁性材料行业企业革新势在必行。
山东凯通电子有限公司技术总工黄定友
面对磁集成产品带来的全新考验，磁性材料行业企业——山东凯通电子技术总工黄定友在2024磁集成技术创新与应用研讨会上，深度剖析了磁性材料在磁集成技术下面临的新要求：
1.高频宽频，低损耗。在当前半导体器件效率的提升难度日益加大的背景下，磁性元件效率的提升对于整个电源系统效率的优化显得尤为关键。与此同时，新一代高频半导体器件的普及应用，磁性材料面临着在更宽频率范围内保持超低损耗的新挑战。
鉴于磁集成器件内部磁路复杂且相互耦合，导致工作能耗较大，因此，进一步降低铁损、提升磁性元件效率已成为磁性材料技术创新领域亟待攻克的关键问题。
2.高饱和度，功率攀升。高饱和特性在磁集成产品中同样不可或缺。高Bs磁性材料能有效防止集成后的器件饱和，进一步提升功率密度，小体积释放大磁通，能更好的满足小型化、高功率密度的迫切需求。
如充电桩模块电源功率从早期的15kW逐步提升至现今的30kW、45kW乃至更高水平，磁集成技术在当中发挥了至关重要的作用。
3.宽温稳定，适应性强。磁集成器件集成度高，发热量大，因此，提高磁性材料的工作温度范围，增强其环境适应性，成为磁集成应用中的关键一环。
4.高可靠性，质量为王。集成后的磁心结构复杂，对磁性元件的质量稳定性、一致性以及抗冷热冲击的性能提出了更高要求。
这些苛刻的要求不仅考验着磁性材料行业企业的研发实力，而且对磁性材料的应用范围、生产工艺水平等方面提出了更高的要求，为磁性材料行业企业带来了全新的挑战。
02.凯通电子的创新之作：KH97材料
针对磁集成技术带来的新挑战，磁性材料行业企业凯通电子凭借其深厚的磁性材料研发实力和丰富的应用经验，成功推出了宽温宽频低损耗锰锌铁氧体KH97材料。
该材料在几十kHz到500kHz的宽广频率范围内均有出色的表现，损耗极低，在100kHz，200mT，100℃的体积功耗只有270kW/m3，在500kHz，50mT，100℃的体积功耗也只有150kW/m3，同时能在-40℃至160℃的宽温范围内保持较稳定的性能，成为磁集成产品中的理想选择。
磁性材料 来源凯通电子
黄总工透露：“为了满足磁集成产品的严苛需求，凯通电子在磁性材料研发的过程中，高度重视材料配方与掺杂技术的创新，致力于解决宽温、宽频条件下的应用难题。同时，公司在烧结工艺中采用了低温烧结等特殊处理手段，确保了磁性材料满足各项性能要求。
此外，凯通电子还深入关注磁性材料的微观结构，力求实现晶粒结构均匀、细化和低空隙率。在原材料的选择上，公司依托母公司春光集团的强大支持，选用量大、可靠、质量优异的原料来确保KH97材料的产业化。”
KH97材料的成功推出，不仅展现了凯通电子在磁性材料行业的深厚底蕴，更彰显了其在面对挑战时的创新精神和应对能力。
如今，KH97材料已经能够满足当前磁集成器件的市场需求，从量产化的角度来看，它表现出色的，是能够满足几十kHz到几百kHz频率段的要求。
此外，凯通电子还研发出了适用于更高频率的H50、H52等高频、超高频锰锌铁氧体材料，进一步丰富了磁性材料产品线，能够为磁集成技术的发展提供强有力的支持。
- 以客户需求为导向 深耕磁集成应用解决方案
凯通电子在磁集成应用解决方案领域涉足已久，从汽车电子、光伏储能到家庭领域，凯通电子的解决方案无处不在。
在与磁性元件与电源厂商的合作中，凯通电子深入了解客户的具体需求，并根据应用场景选择合适的材料。
黄定友强调，“我们会与客户进行深入沟通，了解他们具体的频率要求、使用的温度环境等，根据应用场景选择合适的磁性材料来满足客户需要，为客户降低成本，实现双赢。
有时，客户的设计方案虽然能很好提高元器件的性能，但是对于磁性材料来说生产难度很大。比如形状过于复杂，给磁心生产的成型或烧结会带来很大的困难，磁心也有可能无法满足冷热冲击的性能要求。
这时，我们就会提出修改建议，通过调整磁心的结构、底板厚度、倒角或对转角处的应力分布进行处理来解决相关问题。这样既能降低我们的生产难度，又能提升客户的使用体验。”
正是这种以客户需求为拉动，不断创新的服务理念，让凯通电子在磁集成领域赢得了广泛的赞誉和认可。
- 未来与愿景
展望未来，黄总工认为，锰锌铁氧体材料升级换代将日益困难，如果通过磁集成技术改变磁心形状和结构，就有望更好地提高电源的性价比。
因此，凯通电子希望与磁性元件、电源的设计工程师多沟通、多配合，共同发挥出锰锌铁氧体材料的优异性能。
凯通电子也将继续秉承创新、务实、合作的精神，不断推动磁性材料的研发和应用，为磁集成技术的发展贡献更多的智慧和力量。面对未来更多的挑战与机遇，凯通电子将勇往直前，不断突破自我，为磁性材料行业的发展书写新的篇章。
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