非晶-納米晶電感及其在熒光燈電子鎮(zhèn)流器中的應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，我國的電光源產(chǎn)品，特別是節(jié)能照明產(chǎn)品一直保持快速增加，其中熒光燈占到58％的照明市場份額，具有廣闊的研究前景。由于熒光燈負(fù)的伏安特性，所以不論采用哪種形式的鎮(zhèn)流器，均需采用磁性器件對燈電流進(jìn)行“軛流”或“鎮(zhèn)流”。目前大部分電子鎮(zhèn)流器的鎮(zhèn)流電感還是采用鐵氧體磁芯，鐵氧體的雖然成本低，但是居里溫度只有180℃，磁導(dǎo)率低，飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度較低，矯頑力較高，容易導(dǎo)致電路在長時(shí)間工作后產(chǎn)生磁飽和，電流在峰值附近有很大尖峰，三極管會因電流過大

2、而發(fā)熱而失效。
　　與鐵氧體相比，非晶納米晶軟磁材料具有居里溫度大于450℃、磁導(dǎo)率高、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度比較高、矯頑力小等優(yōu)良特性，能保證電路在長時(shí)間工作不會磁飽和，提高電路穩(wěn)定性，因此研究非晶納米晶鎮(zhèn)流電感很有意義。本文分別采用101非晶帶材和107納米晶帶材繞制成環(huán)型，通過環(huán)氧樹脂加固后開氣隙，制備鎮(zhèn)流電感，測量磁芯的交流、電感量、飽和電流及應(yīng)用于電路后燈的性能，并分析了磁芯特性對燈電路的影響，得到的主要結(jié)果如下:
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3、)、節(jié)能熒光燈的鎮(zhèn)流電感應(yīng)采用環(huán)形磁芯，電子鎮(zhèn)流器的開關(guān)工作頻率選在20kHz到40kHz范圍內(nèi)，本文將電子鎮(zhèn)流器輸出頻率設(shè)計(jì)為30kHz，磁芯內(nèi)徑設(shè)計(jì)為Φ28×16×8mm，鎮(zhèn)流電感的飽和電流大于440mA，當(dāng)鎮(zhèn)流電感的電感值為3.68mH時(shí)，電路處于諧振狀態(tài)，串聯(lián)諧振電路消耗的功率最少。
　　2)、形狀與尺寸相同的101非晶磁芯和107納米晶磁芯，前者的有效磁導(dǎo)率要比后者的有效磁導(dǎo)率要略高。磁芯的氣隙越大，鎮(zhèn)流電感的電感因素越

4、小，制作某值的電感需要的線圈匝數(shù)越多;且非晶磁芯的電感因素要比納米晶磁芯的電感因素要大。鎮(zhèn)流電感的飽和電流隨著氣隙的增加而增加。當(dāng)頻率在10kHz到50kHz之間發(fā)生變化時(shí)，電感值的誤差值小于5％，在氣隙與形狀相同時(shí)，使用101非晶磁芯的鎮(zhèn)流電感的飽和電流要大于使用107納米晶磁芯的鎮(zhèn)流電感的飽和電流。
　　3)、燈管的啟動(dòng)電流隨著輸入電壓增加而增加。在輸入電壓相同的前提下，采用了非晶與納米晶鎮(zhèn)流電感的燈電路的啟動(dòng)電流要比采用鐵氧

5、體磁芯鎮(zhèn)流電感的燈電路的啟動(dòng)電流要小。采用非晶納米晶材料的電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)生了大于0.4秒的預(yù)熱時(shí)間，并隨著氣隙的增大而先增大后減少。當(dāng)氣隙為0.4mm的時(shí)候，預(yù)熱時(shí)間最長。
　　4)、采用了非晶與納米晶磁芯鎮(zhèn)流電感的燈電路工作電流相對于采用鐵氧體磁芯鎮(zhèn)流電感的燈電路工作電流略有下降，最大有0.01A的降幅。輸入功率隨著輸入電壓的上升而上升。在電壓相同的情況下，采用了非晶與納米晶磁芯鎮(zhèn)流電感的燈電路的輸入功率要小于采用了鐵氧體磁芯鎮(zhèn)流

6、電感的燈電路的輸入功率。燈電路的功率因素隨著電壓的上升而下降。
　　5)、開氣隙為0.2mm非晶磁芯，尺寸改為Φ17.5×10×8mm，由于體積減少，其制作的電感的飽和電流下降到560mA，當(dāng)頻率從10kHz到50kHz變化時(shí)其電感值變化范圍小于5％，熒光燈的啟動(dòng)電流要大于采用Φ28×16×8mm非晶磁芯鎮(zhèn)流電感的熒光燈的啟動(dòng)電流，預(yù)熱時(shí)間小于1s，并且當(dāng)輸入電壓達(dá)到220V時(shí)，預(yù)熱時(shí)間為0s。燈電路的工作電流，輸入功率隨輸入電壓