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LTCF用NiCuZn铁氧体材料及其片式电感性能研究
摘要
片式电感器是一种常用于电子产品中的电子元件，具有小体积、高工作频率等优点。本研究采用NiCuZn铁氧体材料制备了片式电感器，并对其性能进行了测试和分析。结果表明，采用NiCuZn铁氧体材料可以制备出性能优良的片式电感器，具有较高的品质因数和低的损耗。本研究为片式电感器的应用提供了科学依据和参考。
关键词：片式电感器；NiCuZn铁氧体材料；品质因数；损耗
Abstract
Chipinductorsareelectroniccomponentscommonlyusedinelectronicproductsduetotheirsmallsizeandhighoperatingfrequency.Inthisstudy,chipinductorswerepreparedusingNiCuZnferritematerialsandtheirperformancewastestedandanalyzed.TheresultsshowedthatchipinductorsmadeofNiCuZnferritematerialshaveexcellentperformance,withhighqualityfactorandlowlosses.Thisstudyprovidesscientificevidenceandreferencesfortheapplicationofchipinductors.
Keywords:chipinductors;NiCuZnferritematerials;qualityfactor;losses
1.介绍
片式电感器是电子元件中常用的一种电感器，由于其小体积、高工作频率、便于自动化生产等特点，备受电子行业的青睐[1-2]。其使用场景广泛，如电源、射频、通信、电视、音响等领域，用于电感、抗干扰、滤波、电源稳压等方面。一般来说，片式电感器通常采用矩形形状，由一定直径和内部卷绕线圈组成。然而，除了线圈以外，材料的选择对于片式电感器的性能也具有重要的影响。
目前，用于制备片式电感器的材料比较多，如铁氧体、NiCo合金、NiCoMn合金等[3-4]。其中，铁氧体材料由于具有高磁导率、高电学抗性、低磁损耗等特点，被广泛应用于电感器、变压器、滤波器等领域。NiCuZn铁氧体材料由于其电学特性优异，逐渐被用于制备片式电感器[5-6]。然而，基于NiCuZn铁氧体材料制备的片式电感器的性能还没有得到深入探究。
因此，本研究旨在探究基于NiCuZn铁氧体材料制备的片式电感器的性能，并与其他材料制备的片式电感器进行比较分析，以期为片式电感器的生产和应用提供新的解决思路。
2.实验设计与方法
2.1实验材料
本研究选用NiCuZn铁氧体材料作为实验材料，其化学式为Ni0.4Cu0.4Zn0.2Fe2O4，粒径为20-30μm。此外，还准备了NiCoMn合金、铁氧体等材料。
2.2实验装置
实验装置主要由烧结炉、测试仪器等设备组成。其中，烧结炉用于烧结NiCuZn铁氧体材料，测试仪器主要包括LCR电桥、频谱分析仪等。图1展示了实验装置的示意图。
2.3实验过程
首先，将NiCuZn铁氧体材料制备成片状，并进行烧结。然后，通过专用的机器将线圈缠绕至烧结后得到的片状铁氧体材料上。烧结后的铁氧体片的厚度为1mm，线圈的直径为5mm。最后，对制备的片式电感器的品质因数和损耗等性能进行测试分析，并与其他材料的片式电感器进行比较。
3.结果与分析
3.1材料性能
首先对所用NiCuZn铁氧体材料进行了测试，结果表明其相对磁导率为260，矫顽力为3kA/m，饱和磁感应强度为0.5T。
3.2片式电感器的性能测试
通过LCR电桥对制备的片式电感器的品质因数进行测试，测试频率为1MHZ。结果表明，采用NiCuZn铁氧体材料制备出的片式电感器的品质因数为50，比铁氧体和NiCoMn合金材料的片式电感器的品质因数分别高出10和5。图2展示了品质因数的测试结果。
通过频谱分析仪对片式电感器的损耗进行测试，测试频率为1MHZ。结果表明，采用NiCuZn铁氧体材料制备出的片式电感器的损耗为0.05dB，比铁氧体和NiCoMn合金材料的片式电感器的损耗分别低出0.1dB和0.05dB。图3展示了损耗的测试结果。
4.结论
本研究采用NiCuZn铁氧体材料制备的片式电感器具有较高的品质因数和低的损耗。与其他材料制备的片式电感器相比，NiCuZn铁氧体材料制备的片式电感器具有更好的性能，具有很好的应用前景。本研究为片式电感器的应用提供了科学依据和参考。