电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网

欢迎来到电工学习网!

一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

2021-11-09 03:53分类:电子元器件 阅读:

 

  电子镇流器就是指选用电子信息技术推动节能灯具,使之造成所需灯光的电子产品。与之相对应的是电感式传感器电子镇流器(或电子镇流器)。当代日日光灯愈来愈多的应用电子镇流器,轻巧精巧,乃至能够将电子镇流器与led灯管等集成化在一起,与此同时,电子镇流器一般 能够兼顾启辉器作用,因此又可省掉独立的启辉器。

  文中首要讲解了永磁材料的特点,随后依据它的特点,探讨电子镇流器中电源变压器主要参数的选取与计算方式,包含采用磁心规格、磁密尺寸、线圆圈数和丝包线电缆线径等。

  一、锰锌铁氧体磁芯永磁材料的一般特点

  表现永磁材料的带磁主要参数有下述多种:

  1、原始导磁率μ1

  原始导磁率是基本上被磁化曲线图上起止点的磁通量B与磁化强度H比例。一切一种永磁材料的原始导磁率能够按下列方式求取:用该原材料制成截面为A(cm2)的圆形,均值直徑为D(cm),在圆盘上分布均匀缠线N匝,在LCR电桥电路(比如TH2811C数据LCR电桥电路)上,测到其电感器为L(H),则可按以下计算方法算出其导磁率

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  式中,Le、Ae各自意味着磁心等效电路的合理长短及合理总面积,如式(1)除于真空磁导率μ0(μ0=4π×10-7(H/m)),则获得相对性原始导磁率,它还可以表述为:

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  式(1)、(2)中,L的公司为亨(H),D、合理长短Le的公司为cm,A、合理总面积Ae的公司为cm2。如D、A各自改用mm、mm2为企业,则式(2)中最终一项应换为1010。公式计算(2)因为除于μ0,因此是无量纲的,一般在永磁材料的加工厂指南中列出的原始导磁率,便是按式(2)求取的。

  例1有一个R5K原材料磁芯,其规格为直径12mm、內径6mm、厚4mm,试测算其相对性原始导磁率。

  解:在磁芯上绕4匝电磁线圈,测到其电感器(用TH2811C数据LCR电桥电路在10kHz标准下精确测量电感器)为53.1μH。立即查生产厂家带来的数据分析表,查得磁芯的合理等效电路长短Le=26.1mm,合理截面为11.3mm2。如沒有这种数据信息,做为粗略地估计,其合理等效电路长短可按直径和內径的平均数测算出圆形的直径来替代,即Le=π(12 6)/2=9πmm=28.2mm;合理截面并不是相当于由磁芯薄厚与其说直径、內径之差的相乘测算出的具体总面积,而应考虑到磁化强度(或磁通密度)沿直径方位内强外弱的线形转变 ,磁通量并不是分布均匀,故具体总面积应除于2,才算是其合理总面积。按那样方式求取的数值12mm2,与指南表格中所给数据信息类似,带入式(2)得:

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  依据上述测算,以上原材料应是R5K原材料。现阶段加工厂应用的精确测量导磁率的仪器设备,如磁芯主要参数筛分仪UI9700,仪表盘指示灯的并不是相对性原始导磁率的平方根,只是它的比较尺寸。

  永磁材料的原始导磁率μi并不是稳定的,它随环境温度的变动而转变 ,如图所示1所显示。图上得出的是金宁企业的永磁材料JP4A(等同于TDK的PC40)的原始导磁率随环境温度改变的曲线图。

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  (相对性)原始导磁率随溫度之转变

  2、合理导磁率eμ(Effectivepermeability)

  在合闭等效电路中,用合理导磁率μe来表明磁芯的导带磁能:

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  式中,L为配有磁芯的电磁线圈的电感器量(伯特,H),N为电磁线圈的线圈匝数,le为磁心的合理等效电路长短(mm),Ae为磁心的合理截面(mm2)。μ0为真空磁导率(4π×10-7H/m)

  显而易见这儿μe是相比于真空磁导率的比率,也是无量纲的。

  假如在合闭等效电路中,磁心每段截面不一样,这时磁心的合理导磁率为

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  式中L为配有磁心电磁线圈的电磁感应量(亨),N为匝数,

  Li为具备匀称截面第i一部分的等效电路长短(mm)

  Ai为该部位的截面(mm2)

  针对一个中心开有磁密长短为lg的E形磁心,如忽视磁心自身的磁电式,觉得磁化强度所有着陆在磁密上,则合理等效电路长短即相当于lg,式(4)最终一项可除掉Σ标记,简易地创作lg/Ae,这般,式(4)将变成

一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算  

  由于气体隙的相对性合理导磁率μe为1。以μe=1,带到上式,从而可获得磁密lg的关系式为:

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  式中,lg以mm为企业,Ae以mm2为企业,L以亨为企业。在海外一些企业发布的技术文档中选用式(5)做为基本估计磁密长短的根据。但假如推算出来的磁密不足大,则磁心一部分不可以忽略,这一数据是不是很精确的。

  3、电感器因素(InductanceFactor)

  电感器因素就是指磁心的单匝电感器量。一个配有磁芯的电感器,绕有N匝电磁线圈,其电感器数值L,则磁心的单匝电感器量即电感器因素AL,可按住式求取:

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  AL企业为nH/匝2(有的材料省去分母不写,缩写为nH)。一般取N=100,测得电感器量L后,按式(6)测算出AL值,生产厂家在其产品说明书会得出未磨磁密的各种规格型号磁心的AL值及其合理等效电路长短、合理截面、合理容积等,比如PC30原材料EEI3的AL数值1000nH;EE16A的AL数值1100nH;EE25A的AL数值1900nH。因为永磁材料主要参数的零散性,这一标值并不很精确,有 /-(15~25)%的偏差。大家应用时,一般都磨磁密,因为有磁密存有,AL值尽管缩小了,可是电感器因素却相对性比较稳定了,零散性也变小。为求取磨磁密后磁心的AL值,我们可以在相对应框架上先绕100匝,装上磁芯,测出其电感器值L,依据式(6),就可以计算开磁密后磁芯的AL值。比如EE25A核心磨磁密1.6mm.后,其AL值降为59.6nH。

  已经知道某类型号规格磁心的AL值,规定线圈电感的磁心电磁线圈的电感器量为L,可求取所需绕的电磁线圈的线圈匝数N

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  电感器量和匝数的平方米正相关,匝数转变 1%,电感器量大概转变 2%。在线圈电感电感器时,如只在小区域内更改电感器量时,可按此标准调节、估计匝数。

  例2已经知道EE16(核心磨磁密0.8mm)的AL数值46.8nH/匝2,为线圈电感2.8mH的电感器,应绕是多少线圈匝数N?

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  例3已经知道某电感器选用EE16磁心,所绕线圈匝数N1为305、电感器量L1为4.5mH,今欲线圈电感的电感器为L2=3.4mH,试求出应绕的线圈匝数N2

  一文详细说明电子镇流器中电源变压器主要参数的选取与测算

  4、饱和状态磁通密度(SaturaTIon magneTIc fux density)

  饱和状态磁通密度是一个很重要的主要参数,对电子镇流器是不是能稳定地工作中影响非常大。如行熟识,当电流量(或电磁场)提升到某一标值后,磁心便会饱和状态,磁通密度不会再提升,如图所示2的曲线图所表达的那般。这时,导磁率很低,该磁通密度称之为饱和状态磁通密度,以B.表明之。Bs并不是稳定的,随环境温度的上升而降低,在80~100C下,比室内温度下低得许多。由图2能够查出来,在led节能灯中较常用的PC30、PC40原材料在25C时,Bs=510mT,而在100C时, Bs仅有390mT,降低了20%多。应当强调的是,磁心工作中时可以的磁通量要比以上的390mT低得多,一方面由于在100C时贴近300 mT周边磁心的导磁率已逐渐减少,另一方面,如工作中时磁心的磁通量很大,则磁心耗损亦很大(见图4)。 因此在项目测算中都取B为200~230mT做为磁心工作中时可以的较大磁通量值,避开磁饱和状态。

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  在一体化led节能灯或电子镇流器中常用永磁材料,假如因为操作温度上升,则其磁心的B。值降低,导致导磁率及电感器量少,穿过电感器的电流量升高,在交流电的最高值周边发生非常大的顶峰,如图所示3所显示。这类状况是很危险的,它会造成电感器量进一步降低及电流量进-步增加,最后使电感器退磁,L=0,三极管因电流量过大、管道结温过高而毁坏。

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  5、永磁材料的电功率耗损(Power loss of magneTIc materia)

  永磁材料的电功率耗损是一个很重要的主要参数,它体现磁心工作中时发烫的水平,耗损大,发烫就强大。含有磁心的电磁线圈,其输出功率耗损包含线圈匝数的电功率耗损(别名铜耗)和磁心原材料的电功率耗损(别名铁耗)。磁心原材料的电功率耗损包含磁滞损耗、涡流损耗和剩下耗损三一部分。

  大伙儿了解,磁心中磁通量B的变动落后于磁化强度H的转变,并展现出封闭式的铁磁体样子,磁滞损耗的尺寸与铁磁体所围绕的总面积呈正比例。也与頻率正相关。

  涡流损耗则是因为交替变化磁通量越过磁心横截面时,在与磁感线相竖直的横截面内围绕交替变化磁通量会形成涡旋,涡旋亦造成输出功率耗损。它与磁通量转变 的頻率,永磁材料的电阻器尺寸相关。一般磁心原材料的电阻器愈大、输出功率愈低,涡流损耗煎小;相反也是。

  以上耗损与頻率以及运行时的磁通量相关,输出功率煎高、磁通量愈大,则其耗损亦愈大。

  一文详解电子镇流器中电感线圈参数的选择与计算

  由图还知,在同一頻率下,磁心耗损随磁通量的提高而提升,比如在40kHz、100^C标准下,当磁通量由150mT提升到 200mT时,输出功率耗损相对密度由 50kW/m3提升为100kW/m‘ 大概提升为以前的2倍, 假如磁通量为300mT时,输出功率耗损相对密度将提升为250kW/m,大概提升为以前的5倍。

  由此可见, 磁芯耗损精密零部件工作中感磁通量的提高而提升。同-种原材料和规格的磁芯,在维持电感器不会改变时,提升磁密, 能降低其磁通量(之后会讲到),针对减少输出功率耗损是有益的。或是, 在相同的磁密下, 降低电感器量,便会降低磁通量, 也可以减少磁心的耗损。自然,如采取大一号的磁芯,也会大幅度降低磁芯的磁感立抗压强度和它的发烧水平。但是,提升磁密,虽能降低磁心耗损,但电磁线圈的匝数要提升,铜损会扩大,并且对话框的范围会容下下不来电磁线圈。因此 ,磁密的提升也是有程度的,并不是愈大越好。解决铜损和铁损二者综合性进行考虑到才对。

上一篇:可控硅调速电路_可控硅工作原理

下一篇:一文了解pcb贴装元器件焊盘设计规范

相关推荐

电工推荐

    电工技术基础_电工基础知识_电工之家-电工学习网
返回顶部