三菱マテリアル、静音化、高効率化に寄与するリアクトルコアの開発

圧粉成形コアを使用したリアクトルの例 (上下の灰色部分と点線で示されたコイルの巻かれている部分が圧粉成形コア)　三菱マテリアルは、ハイブリッドEVを始めとする各種電気自動車のDC/DCコンバータ、太陽光発電や風力発電のパワーコンディショナおよびエアコンなど省エネ家電用インバータの静音化、高効率化を実現するリアクトル用圧粉成形コアを開発した。

　従来、DC/DCコンバータなどに使用されるリアクトルコアには0.1mm厚の高級電磁鋼板が使用されてきたが、高級電磁鋼板が高額である上に多数枚の積層が必要となるため製造コストが高くなること、製品形状に制約が大きく小型化が困難であることなどから、現在は圧粉成形コアの採用が進んできている。しかし現状の圧粉成形コアは、リアクトルコアとして使用したときにDC/DCコンバータ等のIGBTやMOSFETのスイッチング動作に伴う騒音が発生し、自動車や住宅などの居住空間の快適性を損なうといった問題があった。同社では、こうした問題を解消すべく、人と環境に優しい材料を目指し、騒音が小さくかつ鉄損（動作時にコアの発熱として失われるエネルギー）が小さい圧粉成形コアを開発した。

　鉄損が小さいことを特長とする同社独自の高耐熱MgO系絶縁皮膜を施した純鉄粉末をベース材料に、騒音の原因となる圧粉成形コアの磁歪(リアクトルに電流を流したときにコアが伸び縮みする現象)を低減するために配合する合金粉末の組成、粒度を最適設計するとともに、バインダ添加プロセス、成形・熱処理プロセスの見直しを行うことにより、低騒音で低鉄損のリアクトル用圧粉成形コアの開発に成功したもの。

　今回同社が開発した圧粉成形コアをDC/DCコンバータのリアクトルに搭載することにより、従来の同社製品と比較してリアクトルから発生する騒音が最大約13dB程度低減されるとともに、従来以上の高い電源効率が得られることが実証されている。

DC/DCコンバータ運転時のリアクトル騒音評価例