很多照明的工程師認(rèn)為,在節(jié)能燈、T5骨架、以及電子變壓器和電子鎮(zhèn)流器的高頻振蕩電路中,振蕩小磁環(huán)的負(fù)溫度特性非常重要,甚至有些照明工程師信奉為教條,必須有這個(gè)負(fù)溫度特性,節(jié)能燈才能亮,或者是,才能耐用,他們的理論是:
1. 磁環(huán)的負(fù)溫度系數(shù),意思是,在某一溫度區(qū)間內(nèi),電感呈現(xiàn)隨溫度的升高而降低的狀況。具體如下圖,就是希望有馬鞍的形狀。
2. 正因?yàn)檫@個(gè)負(fù)溫度特性,補(bǔ)償三極管的正溫度系數(shù),達(dá)致平衡。因此,燈才會(huì)穩(wěn)定,不會(huì)壞,而燈的輸出功率、電流電壓等才會(huì)穩(wěn)定,等等。
3. 電路的高頻就是由這個(gè)小磁環(huán)產(chǎn)生,正由于這個(gè)小磁環(huán)瞬間達(dá)致飽和,產(chǎn)生斷電→通電,因此產(chǎn)生頻率。
對(duì)于這些觀點(diǎn),我從磁性材料的角度,還是存在著很多的疑問(wèn):
1. 關(guān)于瞬間飽和的理論。
上圖是我們平常對(duì)磁性材料的一個(gè)實(shí)測(cè)的磁化曲線,可以看出,有三點(diǎn):
① 磁性材料的飽和是一個(gè)積累的過(guò)程,并且曲線將一直延伸,直至磁環(huán)因功率損耗不斷發(fā)熱,發(fā)燙,不斷升溫,一直發(fā)熱到居里溫度才突然下降,這個(gè)過(guò)程,我做檢測(cè)這么多次,從來(lái)沒(méi)看到過(guò)磁環(huán)在很短的時(shí)間內(nèi)可以瞬間飽和瞬間啟動(dòng),尤其是在散熱不是很好的節(jié)能燈內(nèi),更加沒(méi)辦法在很短的時(shí)間內(nèi)精確升溫降溫,完成短路開(kāi)路。而事實(shí)上,我們?cè)诠?jié)能燈使用過(guò)程中,我們?cè)O(shè)法排除了三極管等外圍輻射的溫度外,光摸這個(gè)小磁環(huán),發(fā)熱很少,基本不存在發(fā)熱飽和的問(wèn)題。
② 當(dāng)磁環(huán)飽和再啟動(dòng)的時(shí)候,曲線已經(jīng)分開(kāi),意思是,參數(shù)已經(jīng)有所改變,改變之后的參數(shù),對(duì)鎮(zhèn)流器有多大的影響,還能不能準(zhǔn)確地控制電路嗎?這,我一直有疑問(wèn)。
③ 我們通過(guò)實(shí)測(cè)的震蕩磁環(huán)電感的實(shí)際電壓電流,比如:22瓦節(jié)能燈,他采用的小磁環(huán)電感系數(shù)是1.3,圈數(shù)是3:4;3,兩端3圈接三極管,4圈連扼流電感。實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)如下:
端口 |
電壓 |
電流 |
有功功率 |
3 |
1.5 |
|
|
4 |
2.5 |
0.25 |
0.4 |
3 |
1.5 |
|
|
值得注意的是,這個(gè)數(shù)據(jù)不是一個(gè)穩(wěn)定恒定的電壓電流數(shù)據(jù),具體可看下圖,因此跟磁性材料計(jì)算的電壓電流有一定的區(qū)別,但為了簡(jiǎn)單計(jì)算,況且當(dāng)為穩(wěn)定恒定的電壓進(jìn)行計(jì)算。
按照這個(gè)小磁環(huán)所承受的電壓,對(duì)應(yīng)所感生的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為
2. 理論還說(shuō)說(shuō),要求磁環(huán)在
3. 負(fù)溫度系數(shù)所提的電感隨溫度的上升而下降,然后補(bǔ)償三極管的電壓和電流,這個(gè)本身還存在問(wèn)題,電感下降了,電壓電流也會(huì)下降?這之間不是一定的必然關(guān)系。而且,這個(gè)小磁環(huán)的中間組線圈是連接扼流線圈的,扼流線圈的電感與這小磁環(huán)的電感相差懸殊,小磁環(huán)是UH級(jí)別,扼流電感是MH級(jí)別,這個(gè)小磁環(huán)一點(diǎn)點(diǎn)的電感變化,對(duì)于電路中的電流有多大的變化,這本身是不靠譜。
4. 這個(gè)三極管可以補(bǔ)償小磁環(huán)的理論,我也覺(jué)得不解,比如,第三代配方的小磁環(huán),溫度穩(wěn)定性非常好,基本沒(méi)出現(xiàn)了馬鞍型的負(fù)溫度特性,也不見(jiàn)得,失去了三極管的補(bǔ)償,輸出功率和電流就影響很大,并且相反,從曲線上看,更加穩(wěn)定。
5. 從磁性材料軟磁特性的角度,一般來(lái)說(shuō),電感的溫度特性與功率損耗是相反的,意思是電感表現(xiàn)出來(lái)的隨溫度上升而下降的特性,同時(shí),也是功率損耗隨溫度上升而上升,甚至說(shuō),電感與溫度的負(fù)溫度特性越大,功率損耗越明顯增大,這個(gè)功率損耗,相反更干擾鎮(zhèn)流器的輸出特性。因此,我個(gè)人認(rèn)為,還是越穩(wěn)定越好。
6. 那個(gè)所謂的負(fù)溫度系數(shù),也不是什么特殊研制的什么專門(mén)配方,只是把普通PC40的材料(嚴(yán)格來(lái)說(shuō),還達(dá)不到PC40的材料標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)槟遣牧鲜4臖r很高,功耗很高,飽和磁感Bs很低。)的小峰往前移而已,這會(huì)對(duì)鎮(zhèn)流器很大幫助?這,我不理解。
7. 有些工程師還提出了更玄妙的磁化曲線矩形度的概念和推理。下面,我再提供一些圖表和數(shù)據(jù),也讓大家參考一下。
8. 本來(lái),在技術(shù)探索的過(guò)程中,產(chǎn)生很多迷惑,觀點(diǎn)不成熟甚至觀點(diǎn)不同,這很正常。但是,正因?yàn)楹芏嗉夹g(shù)觀點(diǎn)和技術(shù)推理搞玄乎了,導(dǎo)致很多用戶在制作驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)也跟著莫名其妙,難以適應(yīng),最終讓很多專業(yè)的磁材生產(chǎn)工廠和專門(mén)的配方研究工程師失去了方向和興趣,并無(wú)可是從,據(jù)目前我門(mén)所看到的,市場(chǎng)上有很多真正有實(shí)力的磁材廠一直對(duì)這個(gè)振蕩小磁環(huán)的市場(chǎng)和材料配方的研發(fā)都無(wú)法重視起來(lái),相反,占有這片市場(chǎng)的基本上是一些中小型工廠,這是很不健康的市場(chǎng)現(xiàn)象,也是技術(shù)導(dǎo)向混亂的副作用。
后來(lái),我在網(wǎng)上還確實(shí)找到了一篇文章,是某磁材廠工程師推崇的負(fù)溫度特性觀點(diǎn)的論述,也不妨擺出來(lái)讓大家學(xué)習(xí)一下,知識(shí)會(huì)在不斷的實(shí)踐中清晰和修正。
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