[发明专利]塑磁粉料、功率电感及其制备方法和光伏逆变模块

说明书

本申请提供了一种塑磁粉料、功率电感及其制备方法和光伏逆变模块。该塑磁粉料按重量百分比计包括以下组分：磁性粉体95％～99％，钝化剂0.01％～2％，偶联剂0.01％～2％，树脂0.01％～4.95％以及脱模剂0.02％～0.2％。利用该塑磁粉体可提高功率电感的电感量，降低功率电感的体积，提升功率电感的功率密度。

技术领域

本申请涉及电感领域，具体涉及一种塑磁粉料、功率电感及其制备方法和光伏逆变模块。

背景技术

功率电感在光伏逆变器中起到整流或逆变的作用，是光伏逆变器中的关键元件，通常要求逆变器用功率电感具有工作电压高、功率大、绝缘性好、散热好的特点，同时，随着器件的小型化发展，也要求功率电感在具有相同感量的情况下，具有更小的体积。现有逆变器的功率电感一般是由磁芯与漆包线绕组装配组合而成。现有工艺中，主要用模压和注塑两种成型工艺制作功率电感，以缩短加工流程。现有的模压或注塑方式所用塑磁粉料，虽然其中的磁性粉体所占的比重均较高，有的可达98wt％以上，但是其相对磁导率仍较低，一般在40以下，为满足功率电感对感量的要求，需要设置更多匝数的绕组才能实现，因此，不利于功率电感性能的提升和功率电感体积的减小。

发明内容

本申请提供了一种塑磁粉料、功率电感及其制备方法和光伏逆变模块，以提高功率电感的磁导率，降低功率电感的体积，提升功率电感的功率密度。

第一方面，本申请提供一种塑磁粉料，该塑磁粉料按重量百分比计包括以下组分：

磁性粉体95％～99％，钝化剂0.01％～2％，偶联剂0.01％～2％，树脂0.01％～4.95％以及脱模剂0.02％～0.2％。

本申请中，磁性粉体可为功率电感提供高磁导率，通过加入钝化剂，可实现磁性粉体的钝化，提高磁性粉体自身的电阻，提高功率电感的耐压特性；通过加入偶联剂和树脂，可提高经钝化的磁性粉体之间的粘结性能，使磁性粉体的颗粒之间紧密粘结，同时能够提高所得磁芯的电阻，提高其耐压的特性。利用本申请磁性粉体制备的用于功率电感的磁芯，相对磁导率可达到40以上。

在一种可能的实现方式中，磁性粉体为软磁金属粉末。其中，软磁金属粉末例如可包括FeSi、FeSiAl、FeNi、FeSiCr、羰基铁粉、铁基非晶粉以及铁基纳米晶粉中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，磁性粉体包括两种不同平均粒径的粉末，其中，第一粉末粒径D50＜2μm，第二粉末粒径D50为这样，可使利用该磁性粉体的制作的功率电感具有较高的压实密度，以提高功率电感的电感量。

在一种可能的实现方式中，钝化剂包括硫酸、硝酸、磷酸以及盐酸中的至少一种。在钝化过程中，软磁金属粉末可与钝化剂发生化学反应，形成一层钝化绝缘包覆层，增加颗粒间绝缘耐压特性。

在一种可能的实现方式中，偶联剂包括硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的至少一种。

在一种可能的实现方式中，树脂的玻璃化转变温度大于等于90℃～180℃。树脂种类例如可选自热固性环氧塑封树脂，热固性酚醛树脂。

在一种可能的实现方式中，脱模剂包括棕榈蜡。

第二方面，本申请还提供一种制备如本申请的塑磁粉料的方法，该方法包括：

将钝化剂和第一稀释剂混合均匀，然后与磁性粉体混合，经干燥后得到钝化磁粉；钝化磁粉与偶联剂和第二稀释剂混合干燥后，再与树脂和脱模剂在120℃～180℃范围内混合，得到塑磁粉料。

本申请提供的塑磁粉料的制备方法中，先将磁性粉体和钝化剂混合，利用钝化剂对磁性粉体进行钝化，再将钝化的磁性粉体与偶联剂混合，然后再与树脂和脱模剂在120℃～180℃范围内混合，以得到塑磁粉料。利用该方法制备的塑磁粉料，磁性粉体之间的粘结性能好，可使磁性粉体的颗粒之间紧密粘结，同时能够提高所得磁芯的电阻，提高其耐压的特性。