在节能灯电子电路中,磁环素有节能灯心脏之称,不管在节能灯电子电路的调试上,或许在生产上,磁环参数的改变都影响较大,可谓牵一发而动全身,受其影响的参数有:节能灯的发动时刻,三极管的开关功能,镇流器的作业频率,灯功率等.特别是在110V电压条件下,电路设计时不必倍压电路,对磁环的选用特别灵敏.下面我分两部分来阐明磁环的各项参数以及挑选考虑。
一、各项参数曲线剖析
见下图:
图一为磁环的磁化曲线;
图中:
B为磁感应强度.
BS为饱满磁感应强度.
BM为最高磁感应强度.
H为磁场强度.
Br为磁场感应强度H=0时的剩下磁通.
He与Hc为矫顽(磁)力.
节能灯中,磁环一般都选用可饱满环形磁芯,为使节能灯半桥逆变电路有杰出的开关特性,发生杰出的震动波形,要求磁环有必要如图所示,有近似于矩型的磁滞回线,在S形的特性曲线中,以a点为起点,从a点到b点,再到c点和d点,终究回到原始的a点,这样就得到一个完好的磁化周期.这样的磁滞回线有显着的饱满点和饱满段,而且具有杰出的对称性.近似于矩型的磁滞回线可使磁环线圈中的电流波形前后沿较陡,能较好的满意三极管的驱动要求.假如S形的磁滞回线在各点上不能彻底对称的话,都将严重影响节能灯半桥逆变电路的开关特性,导致损耗加大,三极管温升加重。
咱们用别的一幅图来阐明节能灯常用的几种磁环的磁性资料初始磁导率的温度特性曲线.
图二中: 曲线1为磁导率3K的B与温度的曲线.由图中可见3K资料比较快的到达第一个峰值,然后快速下降至谷点方位,约80度,后缓慢上升,一向到居里点,约200度.
曲线2为磁导率2.5K的B与温度的曲线.由图中可见2.5K资料的磁导率一向随温度在上升,谷点极端短,而且谷点温度比较高,到达了180度左右,居里温度约210度.
曲线3为磁导率2.3K的B与温度的曲线.由图中能够见2.3K资料随温度改变的B值改变并不大,谷点约150度,居里温度约220度. 由上面三种资料的温度曲线可见,三种资料的居里温度都能够满意节能灯的要求,节能灯壳内最高温度一般不会超越150度.三种曲线归纳剖析,3K资料安稳功能稍差,2.5K资料的谷点温度偏高,假如遇到节能灯壳内温度超高,到达最大值150度,而磁环在这个时分,B值不光没有下降,还在一向升高的话,必将导致三极管过驱,电流加大,终究导致灾难性的结果.2.3K资料因为其安稳的温度曲线,在节能灯中大受欢迎.若非有特殊要求,一般节能灯都会选用2.3K或许3K的磁环. 完美的温度曲线应该是次峰平,简直看不见,而谷点长,最好在70-150度,居里温度只需有200度以上就能够了,惋惜这样的磁环至今仍没有应用在节能灯上.
二:挑选考虑(为进步节能灯的可靠性和安全性,磁环的选用有必要习惯节能灯的特色和要求)
1、外形和尺度的挑选:
适用于电子节能灯的磁环一般有这些标准,∮10*6*5;∮10*6*3.5;∮10*6*3;∮9*5*3;∮12*6*4;∮13*7*4.当节能灯塑件空间小,或许PCB面积小的时分,能够选用∮9*5*3磁环.不受节能灯塑件空间和PCB面积影响的时分,咱们一般选用∮10*6*5;∮10*6*3.5;∮10*6*3这些标准的磁环.当电路中选用MOSFET作为开关管时,咱们一般选用∮12*6*4;∮13*7*4这些标准的磁环,因为MOSFET要求栅极驱动电压比较高,所以磁环的次极圈数会比较多,关于磁环而言,就需要有足够大的内径,来绕过这些次极线圈。
2、磁性资料的挑选:
不同的磁性资料有着不同的特性和不同的适用范围.大类上来说,咱们节能灯一般选用锰锌铁氧体,适用于节能灯的铁氧体有:PC30,PC40和PC50等.在磁环磁性资料的选用上,应要点考虑下面几点要求:
(1) 居里温度应足够高,因为节能灯内空间狭小,散热不畅,壳内温度一般都在80度以上,要是作业环境温度过高或许是带罩灯,壳内温度更高,最高可达130-150度.为确保节能灯壳内温度低于磁环居里温度,磁环宜选用居里温度高于200度的磁性资料.
(2) 初始磁导率应适中,因为磁性资料的初始磁导率和居里温度是成反比的,初始磁导率越高,居里温度越低,咱们的挑选空间就留在4K以下这段范围了.当然关于那些壳内温度不高于80度,灯管实践功率低于70%的节能灯,或许是110V输入在电路上没有采纳倍压的.为取得较高的驱动信号,能够恰当挑选初始磁导率高的磁性资料.
(3) 电阻率应比较高.当作业频率一守时,磁性资料的涡流损耗与电阻率成反比.为下降磁环的本身损耗,应选用电阻率恰当高一些的磁性资料,尽管磁环本身损耗在整个节能灯电路损耗中是微乎其微的,但其发生的不良反应是不容小诩的.
(4) 适宜的温度系数.关于磁环,咱们一般要求其具有负温度系数,即其磁导率或磁芯线圈电感量应随温度升高而下降.在温度0-100度改变时,三极管的集电极电流约添加15%.在此温度范围内,要是磁环具有负温度系数,刚好与三极管的正温度系数相抵消或大部分抵消,根本坚持平衡,就确保了电子节能灯的安稳作业.
(5) 饱满磁通密度与磁滞回线.电子节能灯中的磁环应具有较高的饱满磁通密度,以确保磁环次级有足够高的驱动功率,避免电感因简略进入饱满而温升加重.因为磁环的磁滞损耗与磁滞回线所围住的面积成正比,所以应选用磁滞回线比较狭小的磁环,这样有利于下降功率损耗,磁环有必要有如前文讲到的,近似矩形的磁滞回线.而且要求磁滞回线有比较好的对称性,这样能确保电路中两个三极管发生对称的电流波形,避免两个三极管温度误差.
简略的磁环可靠性实验办法,热实验办法:将磁环测验分档(一般测验磁导率和单圈电感量),记载数据,然后将磁环置于温度100度的烘箱内,烘48小时后从烘箱里拿出来天然寄存24小时.再一次测验磁环的参数,假如改变不大,能够选用,假如改变过大,则不能够选用.测验时,磁环最少不得少于100只.这种办法用于判别磁环的一致性是否过关,在长时刻的高温下,磁环的参数是不是会发生大的改变,影响节能灯的寿数.
当然其他的和节能灯附近的照明产品,如:电子镇流器.电子变压器等,也都能够参照本选用办法进行挑选,除了作业环境,温度等有不同外,电子镇流器,电子变压器与节能灯根本相同。
