专利名称：低损耗电感镇流器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于镇流器变压器技术领域，特指一种用于照明灯具的低损耗电感镇流器，包括一般镇流器，多线圈电感器及漏磁自耦升压变压器。
在现有电感型镇流器技术中采用无取向硅钢片冲制而成，小至紧凑型荧光灯数瓦镇流器，大至数千瓦HID灯镇流器。这种插片式的镇流器自身功耗大，发热量高，以世界上著名品牌的功耗而言荧光灯40W(36W)，在168V压降，0.41A电流时的镇流器自身功耗为8W，若要降低功耗至5.5W则必须加长铁芯至原来长度的1.5倍左右，成本也大大增加。而采用CD型铁芯，在铁芯的一侧或两侧绕制线圈绕组，由于其磁路长，亦难于显示其卷绕铁芯的优势，且由于线圈绕组裸露在外，不利于绕组对外防护，必须套上外壳，灌浇绝缘物后才能使用，存在加工不方便，工作效率低的问题。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、工作性能好、功耗低的电感镇流器。
本实用新型是这样实现的该装置包括铁芯、线圈绕组、底板，其特征在于冷轧取向硅钢带卷绕成壳式铁芯，线圈绕组置于壳式铁芯的中间部位。
每个单元磁回路之间具有相同形状及大小的气隙。
上述壳式铁芯也可由卷绕铁芯与有取向及无取向的硅钢片组合而成，构成封闭磁回路。有取向硅钢片的取向与卷绕铁芯断口处的磁力线流向一致。壳式铁芯上设置的硅钢片的插片可以为一个或由多个插片组合而成。且位于壳式铁芯两头的线圈绕组的外露部分设有防护罩，该壳式铁芯经钢带紧固在底板上。壳式铁芯的截面为矩形呈ED型，即两副CD型拼合，但均为非标准型，每一单元磁回路亦为矩形、正方形。
本实用新型的优点为1.充分利用最短磁回路原理，壳式铁芯截面采用正方形，如空间不允许，则尽量趋近正方形，可获得最短磁回路，有效地减少磁路损失。
2.线圈用量减少，可以节省成本。壳式结构采用单只线圈，包络在铜绕组圈内的铁芯的截面积总和为其总截面积S，此结构形式下填满CD型窗口的导线可包围二倍CD型铁芯的截面积，根据公式N=4.5×105Bm×S]]>知线圈圈数与铁芯截面积成反比关系，截面增大一倍则线圈圈数可减少一半，由电阻公式R=Lρ×s]]>知电阻值与长度成正比，当线圈圈数少一半，电阻值也相应减少，虽然由于加大了截面而每圈用线量也增加了，抵消了一部分，最终的用线量仍可减少。
3.利用顺磁原理，大大减小其涡流损失。本实用新型由于采用卷绕式铁芯，硅钢片是晶粒取向型的，卷绕方向是顺应磁力线方向，磁阻小，磁滞损失小。卷绕铁芯的导磁率μ较高，Bm值高，铁损可减小，又由于卷绕铁芯材料均经过严格的表面绝缘处理，厚度较叠片式硅钢片薄，因此其涡流损失又大为减小。
4.有利于散热和自身的保护。由于壳式的结构内无空隙，最外层是铁芯，仅位于铁芯两头的绕组外露部分需要采用防护罩，因此无须再加保护外包装，既有利于散热又有利于自身绕组的保护。
本实用新型可使插片式及CD型电感镇流器的性能得到提高，在硅钢片料及漆包线用量与以往相当的情况下，可使荧光灯及HID灯的镇流器达到国家规定的能效标准。
本实用新型的具体结构由附图及实施例给出。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的第一实施例的结构示意图。
图3为本实用新型的第二实施例的结构示意图。
图4为本实用新型的第三实施例的结构示意图。
图5为本实用新型的第四实施例的结构示意图。
图6为本实用新型的第五实施例的结构示意图。
图7为本实用新型的第六实施例的结构示意图。
图8为本实用新型的第七实施例的结构示意图。
图9为本实用新型的第八实施例的结构示意图。
图10为本实用新型的第九实施例的结构示意图。
图11为本实用新型的第十实施例的结构示意图。
图12为图10的结构尺寸示意图图13为图12的硅钢片的结构示意图图14为图10的外形示意图图15为图3的结构示意图图16为图15的外形示意图图17为图4的结构示意图图18为图17的外形示意图图19为图11的结构尺寸示意图图20为本实用新型第九实施例的电路原理图。
图21为本实用新型第十实施例的电路原理图本实用新型的实施方案如下如图1所示，该装置包括铁芯1、线圈绕组3、底板5。其中冷轧取向硅钢带经卷绕成壳式铁芯1，线圈绕组3置于壳式铁芯1中间部位，线圈绕组3裸露在壳式铁芯1两头的部分采用防护罩2，壳式铁芯1及绕组3装配调试后用焊接或粘接等方法将其固紧，最后用钢带拉紧或钢外壳固紧并将其与底板5固定在一起。
具体结构有多种实施方案，其壳式铁芯主要有仅由ED型卷绕铁芯组成(如图2、3、6、7、9)及由卷绕铁芯与有取向及无取向的硅钢片组合而成(如图4、5、8、10、11)二种型式。绕组与铁芯的成形方式有两种一是直接将绝缘导线缠绕在有绝缘层的铁芯如图2；二是先在相应的胎具中绕制成形，再套入铁芯中，如图3、4、5、6、7、8、9、10、11。铁芯与绕组之间设有良好的绝缘层，镇流器每一个单元磁回路设置相同形状尺寸的气隙，以保证各回路中的相同的磁阻，若由卷绕铁芯与硅钢片组合则有取向硅钢片的取向与卷绕铁芯断口处的磁力线流向必须一致。
如图4、17、18所示，本实用新型的第三实施例的壳式铁芯由ED型卷绕铁芯组成，线圈绕组缠绕在铁芯中间。e为44mm，c为31mm，b为7mm，d为60mm，导线为φ0.31，镇流器压降为168V时电流为0.41A，自身功耗为6W，导线用量80g，镇流器铁芯用量453g。
本实用新型可在特殊形式的镇流器中得到运用如半谐振式、瞬时式、变压器予热式、感容串联谐振式，亦可用这个实用新型制成的升压变压器(如图6)与上述特殊镇流器连接使用达到点燃T5(如28W、35W、49W等)的目的，又可以保证各项光电参数(包括波峰系数)满足有关标准的规定。
图20为其电路原理图。其包括升压变压器，主绕组线圈一端连接升压变压器，另一端连接T5，副线圈一端连接T5，另一端经电容C与T5相连。
漏磁自耦式升压变压器主要用于如灯管压降大于供电电压的60％的情况，可以用于HID灯中，变压器由于是采取磁饱和原理，因此功耗肯定变大，但同样与过去的叠片式漏磁自耦式升压变压器相比，功耗就变小。图10、12、13、14及图11、19为二种不同结构的漏磁自耦升压变压器。
如图12所示，壳式铁芯由ED型卷绕铁芯和硅钢片组成，主要运用于漏磁变压器，孔隙6在ED型铁芯截断处经磨削而得，亦可切割成多个沟槽，截断处长度C＜1/2总高f，磁分路铁芯硅钢片7及8可分成为三片，硅钢片7的宽度q比窗口q的尺寸略小0.1～0.4mm，硅钢片7的厚度h与硅钢片8的厚度一样，为h＝0.5～0.7倍卷绕铁芯厚度b，硅钢片7的长度为ED型铁芯长度d，硅钢片8的宽度为e＝2a，硅钢片8的高度i小于绕组突出硅钢片平面高度，硅钢片8的磁分路间隙按实际需要进行调整，磁分路硅钢片7及8亦可合并为一个π字型整体。
在图19中磁分路由三个片状叠片块形成，小块的宽度应大于b，磁力线取向与CD型硅钢片断口处磁力线流向一致，高度h为0.5～0.9b(b为卷绕铁芯厚度)。主副磁路的各自窗口高度应根据具体绕组的圈数来定，副磁路中的中间截间截面宽度g大小为主磁路中的中间截面宽度i的 铁芯卷绕后立即用氩弧焊将两CD型中缝焊牢，经退火真空浸环氧树脂后切割成所需尺寸，片状磁分路硅钢片整体成形端面磨削后，再进行切割。两切口合并时应留有相同间隙。
图11、19所示的漏磁自耦式升压变压器的实例为400W金卤灯，电路原理为图17所示，灯管压降135V，灯电流3.25A，输入电流2.15A，输入电压220V，启动电压122V，镇流器输出压346V，功率因数0.89，配电容26μf/540V，其中f＝108 e＝90mm a＝45mm d＝80mm I＝28mm g＝18mm b＝14mm h＝12mm初级线径φ1.08mm，次级线径φ1.28mm，镇流器功耗30W。
权利要求1.一种低损耗电感镇流器，它包括铁芯(1)、线圈绕组(3)、底板(5)，其特征在于由冷轧取向硅钢带卷绕成壳式铁芯(1)，线圈绕组(3)置于壳式铁芯(1)中间部位。
2.根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于每个单元磁回路之间具有相同形状及大小的气隙。
3.根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于壳式铁芯(1)由卷绕铁芯与有取向及无取向的硅钢片组合而成，构成封闭磁回路。
4.根据权利要求3所述的镇流器，其特征在于有取向硅钢片的取向与卷绕铁芯断口处的磁力线流向一致。
5.根据权利要求3所述的镇流器，其特征在于用于漏磁自耦升压变压器的壳式铁芯上设置的硅钢片的插片可以为多个插片(7、8)组合而成，插片(7)的厚度h为0.5～0.7倍卷绕铁芯厚度b，矽钢叠片(8)的厚度h亦为0.5～0.7b，其长度e为铁芯总宽度2a，高度i小于绕组突出硅钢片平面高度，磁分路(8)间隙可调。
6.根据权利要求5所述的镇流器，其特征在于硅钢插片(7、8)亦可合并为一个π字形整体。
7.根据权利要求3所述的镇流器，其特征在于用于漏磁自耦升压变压器的主副磁路的各自窗口高度由具体绕组的圈数确定，副磁路中间截面宽度g的大小为主磁路中间截面宽i的 ，磁分路高度h为0.5～0.9b。
8.根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于位于壳式铁芯(1)两头的线圈绕组(3)的外露部分设有防护罩(2)。
9.根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于壳式铁芯(1)经钢带紧固在底板(5)上。
10.根据权利要求1所述的镇流器，其特征在于壳式铁芯(1)的截面呈ED型，每一单元磁回路亦为矩形、正方形。
专利摘要一种低损耗电感镇流器,它包括铁芯、线圈绕组、底板,其特征在于由冷轧取向硅钢带卷绕成壳式铁芯,线圈绕组置于壳式铁芯中间部位,壳式铁芯亦可由卷绕铁芯与有取向及无取向的多种型式插入的硅钢片组合构成封闭磁回路。具有结构简单、磁路损失小、工作性能好、功耗低的优点。
文档编号H01F38/00GK2475111SQ0121807
公开日2002年1月30日 申请日期2001年3月28日 优先权日2001年3月28日
发明者钱闻达, 柴春鸟 申请人:钱闻达, 柴春鸟