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              節能燈磁環磁化曲線的矩形度

              作者: 點擊量: 日期:2010-1-28

                       之前某磁材廠的幾位工程師在他們的論文中提出了磁滯回線的矩形度概念,具體的論述如下:

                  這里的矩形度是個新概念,對很多做電子鎮流器的工程師來說,是個甚至聞所未聞的新名詞,于是更加增加了這個概念的神秘感,甚至有些客戶在磁環驗收中提出,Br/Bm越大越好的推理。在以上的論述文字中,是基于磁環在應用中會達致磁飽和的理論基礎而建立起來。
                  關于以上的論點,我有以下的看法:
              1.  關于磁化曲線的矩形度的概念。
                  之前,這個概念最早是在恒導磁合金中曾經提出過,而在錳鋅鐵氧體中,很少人會提出,因為這個概念在應用中,如果不是應用到磁飽和的話,矩形不矩形就沒有特殊意義了。我在之前的文章中,已經做了大量的檢測,數據說明,這個振蕩電路的小磁環,不具備令自身磁飽和的條件,因此,這個矩形度的應用,也是意義不大的。

              2.  關于Br/Bm>0.75,甚至越大越好的觀點。
                 (注意:磁化曲線的矩形度與Br/Bm>0.75不是同一概念,不能混淆是非,Br/Bm>0.75只是讓矩形更加拉寬而已。)

                    第一,要Br/Bm數值大,有兩個途徑,要么Br要大,要么Bm要小。
                    如果Br大,剩磁在磁化過程中產生阻礙的力,剩磁越大,必然會出現磁致損耗大,初級加入的帶頻率的電流,因為剩磁的阻礙,磁損耗大,磁感應強度降低,在次級感生的電壓也小,導致脈沖變壓器傳導變形,觸動三極管的動力也降低。
                    如果Bm小,Bm的下降也代表著磁環容易飽和,這在脈沖變壓器中是非常危險的,當磁飽和之后如果持續下去,當磁環溫度上升到居里溫度,磁環會突然失磁,完全失去磁感應的作用,產生短路燒機現象,并且,這個飽和到失磁的過程,因為還要涉及到你鎮流器的散熱情況,是在你不受控的情況下發生的,這效果,相信不是你想要的結果。
                  我認為,這個概念的提出,只是隱蓋了這種磁性材料的兩個明顯的缺點而已。特別是象如上數據所說的,剩磁Br=285mT,矯頑力Hc=36A/m,飽和磁感Bm(在H=550A/m時,已經接近Bs)=380mT,這幾個參數對于功率材料來說,是很不理想的數據。這是對缺點的欲蓋彌彰。因此,我認為,從磁性材料的角度,Br/Bm不是越大越好,相反,應該是越小越好!
                      把Br/Bm冠以磁化曲線的矩形度的叫法,非常新穎,新穎得讓人有點眼花繚亂,應接不暇了。
                      不過,從另一個角度說,這也許正是被混亂的電子鎮流器技術逼出來的,這也是磁材配方工程師的無奈之舉。
                     在電子鎮流器的應用中,輸出功率是對這個振蕩磁環是有電感要求的,他需要和后級的扼流電感要配對。而這個扼流電感的電感值,又與繞線圈數和氣隙量有關。目前的市場上的習慣是,這個扼流電感基本上被很多電子鎮流器的工程師定律化,是不敢輕易變動的,因此,這只能委屈了振蕩磁環來將就這個電感值,而之前的電路往往都是高電感的設計,比如之前的振蕩磁環都是采用5K、7K等。因此,為了提高振蕩磁環的電感,但又以高居里溫度作為賣點,于是,很多配方工程師就采用,以PC40功率材料作為基礎,采用移小峰峰值的辦法,通過增加配方中鐵的含量,把小峰從通常的120℃前移到60℃,借助小峰峰值上升的斜度,把磁環的電感拉高,但這個是以犧牲Br的增大導致的功耗升高,和降低BS,造成的容易飽和為代價的。因此,這個配方的Br/Bm特別高。
                      另外需要糾正一點的是,之前有個資深的鎮流器的工程師曾經說過,這個振蕩磁環如果電感因數低于2.0uH,則電子鎮流器就肯定會出問題。我認為,這個振蕩磁環只是一個脈沖變壓器,不是電感低了,就不能起到變壓器的作用,相反,我曾見過有很多電子鎮流器和電子變壓器的振蕩磁環的電感因數,甚至低到0.6uH,他同樣可以發揮到驅動三極管開關的作用,只是在電子鎮流器中,需要與后面的扼流電感的電感值的相互搭配以及這個振蕩磁環的繞線參數搭配而已。
                        對于這個觀點,我們用以下的例子和數據來佐證一下:

                     上圖是某知名品牌的22W節能燈采用了我司ZP5-OR10*5-6的振蕩磁環的輸出功率與電感的數據圖。
                     從數據可以看到,不同的電感是對節能燈的輸出功率有著很大的差別的。
                     該節能燈電子鎮流器的設計工程師采用的是AL=1.3的振蕩磁環,輸出功率約19瓦。但當采用AL=2.1的振蕩磁環時,輸出功率更高,達到20W,而AL=1.1的磁環,在這個電路中不是很理想,輸出功率低,穩定性欠佳。
                   但是,在還沒有改變后面的扼流電感的情況下,還是采用這個電感比較低的AL=1.1的震蕩磁環,通過改變這個振蕩磁環的繞制參數,把原來的343改為454,結果,輸出功率有了明顯的改變,輸出功率甚至達到標準的23W,超過了之前的AL=2.1的磁環,并達到較好的穩定性,如下圖:
                   因此,可以總結地說,在電子鎮流器上的振蕩磁環并不是電感低了就完全不能用,關鍵的還要看繞線參數和后級的扼流電感的搭配。


              3.  照明行業中,都對飛利浦的鎮流器非常贊賞和推崇。
                  下面,我們做了一個飛利浦的振蕩磁環的數據對比,以供參考,從數據可以看出,該磁環并沒有出現象上文所要求的Br/Bm要大的現象,而是相反。該磁環的Br/Bm=0.28遠遠比0.75小,難道,飛利浦的鎮流器就無法保證節能燈的可靠性?并導致節能燈的壽命大大降低?

              工廠地址:江門市江海區滘頭工業園滘興中路1號 電話:0750-3082891 3082892 3082893 傳真:0750-3082900

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