CN201307506Y - 高频无级灯电子镇流器输出谐振电感 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频无级灯电子镇流器输出谐振电感，旨在提供一种体积小、绕制工艺简单、成本低且电感误差小的线圈作为高频无级灯镇流器的谐振电感，并且克服漏感大导致线圈损害大的缺点。其技术方案是由至少2个尾头相连由至少2个尾头相连的筒形线圈串接形成，并且，以直径最小的筒形线圈为中心，直径次小筒形线圈套设在直径最小的筒形线圈上，依此类推，按照筒形线圈的直径由小到大的顺序，逐个将大直径筒形线圈套设在小直径筒形线圈上。多层筒形线圈的电器性能稳定、产品一致性好、生产工艺简单、成本低廉，适合大规模的流水线生产。

Description

高频无级灯电子镇流器输出谐振电感

技术领域

本实用新型涉及高频电子镇流器，特别是涉及高频无级灯的电子镇流器。

背景技术

高频无级灯因其节能、环保、长寿而逐步得到国内市场的认可。目前国内生产的高频无级灯的电子镇流器普遍采用镍锌铁氧体磁环制成。但用镍锌铁氧体磁环制成的电感虽然漏感小、温升较低，但其缺点也是明显的，即体积较大(占底板面积540mm²，、体积为20cm³)、绕制工艺复杂、磁环电感量的离散性大，且电感量无法微调(因磁力线集中在磁环内，所以改变线圈间距无效)，由此造成电子镇流器的输出功率、频率等性能指标都得不到保证，当前情况下，镍锌铁氧体磁环电感的成本也较高，对高频无级灯的普及不利。

表1所示为100个同一批次的H28镍锌铁氧体磁环绕制的谐振电感L的统计，标称电感量为8.6uh，经测试，将100个电感感量，按照误差的大小分成四组。第一组从8.0～8.4uh，为负误差；第二组从8.4～8.8uh；第三组从8.8～9.2uh，为正误差；第四组从9.2～9.5uh，为正误差。从误差分布来看，在-0.6uh～+0.9uh，产品呈均匀分布。其误差最大差值达1.5uh。

表1 L标准值为8.6uh

 

组别	实测电感量(uh)	数量(个)	绝对误差(最大值)
				第一组	8.0～8.4	20	-0.6
第二组	8.4～8.8	20	±0.2
				第三组	8.8～9.2	30	+0.6
第四组	9.2～9.5	30	+0.9

将这四组电感接入高频无级灯电子镇流器中，直流供电电压为400V，测试镇流器的输入功率。由表2可见，由于电感量不一致而引起的输入功率的差异，是非常明显的，第一组输入功率最高达175W，第四组输入功率最低只有148W，误差范围从-10％～+6％，最大误差差值高达16％。这将导致产品的技术指标低下，产品的一致性较差，这也是当前大部分无级灯质量和档次不高的一个原因。

如果是不同生产批次的磁环，按照相同的圈数绕制的电感，电感量的绝对误差甚至于高达2uh以上。而在实际电路中，电感量误差≥±1uh时，电路就无法正常工作了。因此镍锌铁氧体磁环的合格品率比较低。

表2 直流供电电压为400V

 

组别	输入功率(W)	相对误差(％)
			第一组	168～175	+6％
第二组	162～168	0
			第三组	155～162	-6％
第四组	148～155	-10％

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是要提供一种体积小、绕制工艺简单、成本低且电感误差小的线圈作为高频无级灯的谐振电感，并且克服漏感大导致线圈损耗大的缺点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用由至少2个尾头相连的筒形线圈串接形成，并且，以最小的筒形线圈为中心，直径次小的筒形线圈套在直径最小的筒形线圈上，依此类推，按照筒形线圈的直径由小到大的顺序，逐个将大直径筒形线圈套在小直径筒形线圈上。

用筒形线圈制作得谐振电感，线圈中不用铁氧体磁芯，在同样直径的前提下绕制相同的圈数，得到的电感量也是相同的，即使有一些误差，也可以通过调整线圈匝间的间距来微调其电感量。手工绕制的10个筒形线圈参数如表3所示。经仪表测试表明，8.6uh的筒型线圈，其电感量误差可以很容易地控制在±0.2uh以内。由表1可知，该误差属于第二组，由第二组可知，在表2中，该组输入功率的波动范围在162～168W，相对误差仅为±2％。所以，用筒型线圈制作的镇流器，输入功率的一致性也非常好。

表3 手工绕制的筒型线圈参数

 

编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
											圈数T(圈)	38	38	38	38	38	38	38	38	38	38
电感量L(uh)	8.4	8.3	8.7	8.6	8.7	8.4	8.4	8.3	8.5	8.7

此外，磁环线圈的绕制需要穿绕，特别是大功率的电感所用的漆包线较粗，使穿绕磁环时，更觉得困难；由于大功率铁氧体磁环较重，所以绕制完成后，磁环要固定在一个底座上，工艺复杂，费时费事；而筒型线圈的制作工艺，则要简单的多了，使用简单的机械设备，即可达成，既省时又省力，绕制完成的线圈，因没有磁环，质量很小，可以直接利用漆包线的引脚与电路板连接，而无需底座，简单牢固。镍锌铁氧体磁环成本相对较高，仅磁环的价格就需数元，加上加工和附件的成本，约占整个无极灯镇流器的成本的1/10；而筒型线圈的骨架只需用耐高温塑料、胶木或者耐高温纸管制成即可，成本低廉，不及镍锌铁氧体磁环的1/5。如果做成脱胎线圈，则更好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是三层筒形线圈的的骨架结构。

图2是三层筒形线圈的绕制方法。

图3是绕制完成后的三层筒形线圈。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步地详细描述，以三层带骨架的圆筒形线圈为例，介绍绕制的方法。

1、准备三个圆形的线圈管1、2、5，见图1(a)、(b)、(c)所示。线圈管1外直径为16mm，线圈管2外直径为19mm、线圈管5外直径为22mm，长度均为10mm，壁厚<0.5mm。

2、在线圈管2的右侧开一个深度2mm，宽度1mm的口子，如图1中的3所示。在线圈管5的左侧也开一个深度2mm，宽度1mm的口子，如图1中的4所示。其作用是：内层的漆包线直接从开口处即可进入到外层，而不必绕过线圈管的外边沿

3、绕制方法见图2，用>0.8mm的高强度漆包线在线圈管1上自左至右绕9圈。图中的6为起点。

4、将线圈管2自左向右套在绕好的线圈管1的外面，漆包线从线圈管2的右侧的开口槽3引出来，再自右至左在线圈管2上绕8圈。

5、同上，将线圈管5自右向左套在绕好的线圈管2的外面，漆包线从线圈管5的左侧的开口槽4引出来，再自右至左在线圈管5上绕8圈。图中的7为绕线的终点。

6、至此，3个线圈首尾相接，串联套在一起，成为一个3层的圆筒型线圈。制成后的线圈如图3所示。

7、测试该电感的电感量，应为8.4～8.8uh。若误差太大，可以通过增减圈数的办法来调整，若误差不太大，则可以通过调整三个线圈之间的位置，或者改变外层线圈匝间的距离，达到微调电感量的目的。

上述三个线圈管的直径可以按电路或底板的实际情况适当调整，但是需要保证层于层之间留有一定的间距，以满足在高频高压下层间耐压的要求。三个线圈绕制的圈数也可适当调整，原则是：在满足电感量的前提下，圈数越少越好。

按照上述方法绕制的两个筒型线圈与单层筒型线圈的比较见表4。

表4  单层与3层筒型线圈的比较

 

编号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
													圈数T(圈)	38	38	38	38	38	38	38	38	38	38	23	23
电感量L(uh)	8.4	8.3	8.7	8.6	8.7	8.4	8.4	8.3	8.5	8.7	8.4	8.3
													线径(mm)	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8	0.8
线长(cm)	200	200	200	200	200	200	200	200	200	200	140	140
													面积(mm2)	580	580	580	580	580	580	580	580	580	580	240	240
体积(cm3)	10	10	10	10	10	10	10	10	10	10	5.8	5.8

上表中，1-10号为单层筒型，筒长32mm，直径16mm，最大外径18mm。11、12号为3层筒型，筒长10mm直径16、19、22mm，最大外径24mm。该线圈制成后占底板面积约为240mm²，与筒型线圈相比，占底板面积减少了一半多；在电感量相同的情况下，绕制圈数减少三分之一，漆包线消耗减少30％，损耗有效地降低了。实测线圈在大功率(165W)状态下的工作温度，线圈中心的温度不超过65℃，完全可以满足正常工作的要求。

筒型线圈可以制成二层、三层或四层以上，原则是绕成的线圈，导线截面要相对集中，使磁力线覆盖的导线更多，这样漏感可以大大减少。

由于多层筒型线圈的电器性能稳定、产品的一致性好、生产工艺简单、制作成本低廉，适合于大规模的流水线生产，因此用多层空心筒型线圈作为谐振电感，是取代镍锌铁氧体磁环线圈的最佳选择。

Claims (1)

1、一种高频无级灯电子镇流器输出谐振电感，其特征在于，由至少2个尾头相连的筒形线圈串接形成，并且，以直径最小的筒形线圈为中心，直径次小筒形线圈套设在直径最小的筒形线圈上，依此类推，按照筒形线圈的直径由小到大的顺序，逐个将大直径筒形线圈套设在小直径筒形线圈上。

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