[發明專利]一種PFC差模電感磁環的生產工藝

有效

• 申請號: 202010469043.X
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111584226B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 董子靖;徐夢遠;馬躍輝
• 申請（專利權）人: 咸陽輝煌電子磁性材料研究所
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;H01F41/00;H01F13/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 耿路

本發明涉及一種PFC差模電感磁環的生產工藝，包括如下步驟：帶材卷繞，鐵芯退火，鐵芯固化，切割氣隙，氣隙處理和噴涂；通過該工藝能夠將目前非晶體合金制作電感的鐵芯，能夠提高電感鐵芯的生產效率，有效降低了一體化電感的不良品率，有效保障一體化電感的性能，從而降低了一體化電感的生產加工成本，具有良好的經濟和社會效益。

技術領域

本發明涉及電感磁環生產技術領域，具體涉及一種PFC差模電感磁環的生產工藝。

背景技術

電力系統在供電過程中存在大量非線性阻抗特性的供用電設備，使得實際的交流電波形偏離理想狀態的正弦波，這種現象稱為正弦波形畸變。此時的非正弦波是周期性電氣量，根據傅里葉級數分析，可分解為基波分量和具有基波頻率(工頻)整數倍的諧波分量。諧波實際上是一種干擾量，使電網受到污染。

電網諧波來自于三個方面：

一是發電質量不高產生諧波：發電機由于三相繞組在制作上很難做到絕對對稱，鐵芯也很難做到絕對均勻一致和其他一些原因，發電源多少會產生一些諧波，但一般來說很少。

二是輸配電系統產生諧波：輸配電系統中主要是電力變壓器產生諧波。由于變壓器鐵芯的飽和，磁化曲線的非線性，加上設計變壓器時考慮經濟性，其工作磁密選擇在磁化曲線的近飽和段上，這樣就使得磁環電流呈現尖頂波形，因而含有奇次諧波。它的大小與磁路的結構形式、鐵芯的飽和程度有關。鐵芯的飽和程度越高，變壓器工作點偏離線性越遠，諧波電流也就越大，其中三次諧波電流可達額定電流的0.5％。

三是用電設備產生的諧波：晶閘管整流設備。由于晶閘管整流在電力機車、鋁電解槽、充電裝置、開關電源等許多方面得到了越來越廣泛的應用，給電網注入了大量的諧波。使電網電壓耦合許多毛刺或尖峰，甚至出現波形缺損和畸變。并使電網總功率因素下降。我們知道，晶閘管整流裝置采用移相控制，從電網吸收的是缺角的正弦波，從而給電網留下的也是另一部分缺角的正弦波，顯然在留下部分中含有大量的諧波。如果整流裝置為單相整流電路，在接感性負載時則含有奇次諧波電流，其中3次諧波的含量可達基波的30％；接容性負載時則含有奇次諧波電壓，其諧波含量隨電容值的增大而增大。如果整流裝置為三相全控橋6脈整流器，變壓器原邊及供電線路含有5次及以上奇次諧波電流；如果是12脈沖整流器，也還有11次及以上奇次諧波電流。經統計表明：由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近40％，這是最大的諧波源。

在三相四線制供電方式中，由于多次諧波分量增加，使中線電流增大，這是一個很棘手的問題。如今計算機電源UPS、程控交換機電源、電焊機電源、電子鎮流器等早已高頻化，其對電網的污染也是顯而易見，非常突出。諧波污染是電網的公害，它不僅造成電能的損失，而且使用電設備的使用壽命縮短，降低了產品質量，從而引起很大的經濟損失。

減少電網污染最有效的辦法之一，是在電路中增加功率因數校正PFC功能。PFC的英文全稱為“Power Factor Correction”,意思是“功率因數校正”，它可以在交流轉換為直流時提高電源對市電的利用率，減小轉換過程的電能損耗，達到節能的目的。此外，PFC還能減少電源對市電電網的干擾，尤其是避免它在突然啟動時對其他電器的影響。功率校正因數已經成為熱點，并成為商家進入市場的關鍵。功率因數校正技術正得到越來越廣泛的應用，廣大電源工作者希望找到合適的材料來滿足電路的要求。目前，PFC電路中用到的電感材料有鐵氧體、硅鋼片、鐵基非晶以及磁粉芯(磁粉芯又包括鐵粉芯、FeSi、FeSiAl和坡莫合金粉芯)，各種材料均有優缺點，鐵氧體的損耗最低，但是體積也最大。硅鋼片在高頻時渦流損耗大。鐵硅的偏流特性最好，但是損耗最大。鐵硅鋁偏流特性不如鐵硅，但是損耗比鐵硅要好。鐵基非晶合金材料因為具有非晶態的特殊結構，且具有高飽和磁感強度(Bs/Staturation Flux Density，可達1.64T)、高電阻率(ρ/Eleca Trical Resistivity 130μΩ-cm)、低損耗(材料厚度為303m左右，因而在高頻工作時渦流損耗小)，成為理想的綠色節能環保材料。