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节能灯镇流器磁材选用参考

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  • 更新日期:2014-06-10 13:38
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详细介绍
分析磁芯的有关参数和对选用磁芯及其磁性材料的原则。

1 引言

在$节能灯$电子电路所使用的诸多元器中,磁芯被称为节能灯的心脏。因为在节能灯电子电路的设计,制造和调试的各个环节,磁芯参数的变化都将影响节能灯的质量和性能指标,包括节能灯的启动时间、三极管的开关性能、镇流器的工作频率,灯功率等等,特别是用110V电压供电的情况下,由于电路设计不使用倍压电路,故对磁芯的选用尤其关键,本文将分两部分分析磁芯的有关参数和对选用磁芯及其磁性材料的原则。

2 磁芯及磁性材料的性能参数分析              

图1所示为环形磁芯测得的磁化曲线,磁环的磁化曲线可以反映出磁芯的基本性能,在图1中,B为磁感应强度,Bs为饱和磁感应强度,Bm为最高磁感应强度,H为磁场强度,Br为磁场强度H=0时的剩余磁通,He和Hc为矫顽力。



图1 磁化曲线
 

在节能灯电子电路中,通常都是选用可饱和的磁芯。为了使节能灯半桥逆变电路有良好的开关特性,产生良好的震荡波形,要求磁环的磁化曲线能够近似于矩形。在图1所示的S形磁化曲线上,从a点到b点,又从c点到d点,最后回到原始起点a,这样得到一个完整的磁化周期曲线。在这个磁滞回线图中,可以看到磁芯有明显的饱和点和饱和段,同时具有良好的对称性和近似于矩形。这样的磁性能可以使磁芯线圈中的电流波形前后沿较陡,能够较好地满足三极管驱动的要求。如果呈S形的磁滞回线在各个点上不完全对称的话,那将会严重影响节能灯半桥逆变电路的    开关特性,导致损耗加大,三极管温升加剧。

下面,我们以图2的曲线来说明节能灯常用的几种磁芯之磁性材料初始磁导率的温度特性。在图2中,曲线1为磁导率等于3K的磁感应强度B与温度的关系曲线。图中可见,3K磁导率的材料比较快地达到第一个峰值,然后快速地下降到谷点位置(约80℃),再缓慢上升,直到居里温度点(约200℃)。磁导率为2.5K的磁感应强度B与温度的关系见图2中的曲线2所示:图中可以看到,2.5K磁导率的磁性材料的磁导率一直随温度上升,谷点极短,并且谷点温度比较高,达到180℃左右,居里温度则达210℃左右。曲线3为磁导率是2.3K的磁感应强度B与温度关系的曲线。由图中可以看到,2.3K的材料随温度变化的磁感应强度B值的变化并不大,谷点温度约150℃,居里点温度为220℃。由以上三种材料的温度曲线可见,它们的居里温度都可以满足节能灯电路设计的要求,因为节能灯壳内的最高温度一般不会超过150℃,从图中三条曲线综合分析的结论是,3K材料的稳定性稍差,2.5K材料的谷点温度偏高,如果发生节能灯壳内温度超高,达到最大值150℃,如在此时磁芯的B值不但没有降低,仍然在上升的话,则必将导致三极管过驱,电流增大,最终出现节能灯毁坏的后果;2.3K材料具有平稳的温度曲线,在节能灯电子线路设计中受到欢迎,如果没有特殊要求,通常情况下,节能灯都会选用2.3K或3K的材料做磁芯。其完美的温度曲线应该是次峰较平,几乎看不见,而谷点较长,最好在70~150℃之间,居里温度在200℃就可以了。

详细资料见:http://www.big-bit.com/uploadfile/2014/0610/20140610014417865.pdf

 
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