消磁线圈的设计.pdf

消磁线圈的设计 赵 洋1,李维峰2 1. 深圳市新开达电子有限公司,广东 深圳 518048 ;2.深圳康佳股份有限公司,广东 深圳 518048 摘 要探讨了在保持原设计的消磁性能最大安匝数不变的前提下,通过降低消磁电阻的阻 值,以缩小漆包线的线径,从而达到降低漆包线和胶带用量,降低成本的目的;对消磁电阻与漆包线 用量及漆包线径与胶带的用量进行了定量分析,给出了相应的关系。 关键词消磁;线圈;电阻;设计 中图分类号TN94 文献标识码A 文章编号1001 - 3474200102 - 0074 - 03 Design of Field Discharge Coil ZHAO Yang,LI Wei - feng 1. Shenzhen Xinkaida Electronic LTD. ,Shenzhen 518048,China; 2. Shenzhen Konka Limited Company,Shenzhen 518048,China Abstract Probe into reducing the use quantity of enamel - insulated wire and tape ,and reducing the cost through reducing the value of field discharge resistance ,reducing the diameter of enamel - insulated wire ,going on this premise of remaining original field discharge coil edsign properties.Analyze quantitatively relationships between field discharge resistance and use quantity of enamel - insulated wire ,between diameter of enamel - insulated wire and use quantity of tape. Key words Field discharge ;Coil ;Resistance ;Design Document Code A Article ID 1001 - 3474200102 - 0074 - 03 当前,彩电的价格降到历史的低点,已严重地影 响了彩电业的正常发展,因此,在保证性能不变的前 提下,如何通过合理设计,降低相关部件的成本,对 彩电生产企业来说,就显得特别重要。作者多年从 事消磁线圈的生产、 技术工作,对该部件有较深的理 解,现就目前各彩电企业消磁线圈的设计现状,探讨 一下在保持原设计的消磁性能最大安匝数不变的 前提下,如何通过对原消磁回路、 消磁电阻和消磁线 圈进行合理的整理,以达到进一步降低消磁线圈成 本的目的。 1 消磁原理 消磁线圈是彩电、 彩显的部件之一,它安装在显 象管的锥部,以消除因地磁等外来磁场对显像管的 上磁,使整机的色纯达到要求。 消磁线圈的工作原理如图1所示。它与一正温 度系统的消磁电阻串联后接到220 V交流电上,通 电前,回路的静态电阻很小,为正温度系数消磁电阻 的初始值R t 与线圈的内阻r之和。通电后,回 路的起始电流很大,消磁电阻迅速升温,阻值随之上 升,回路电流下降,从而在显像管周围造就一个迅速 衰减的交变磁场,达到给显像管消磁的目的。 考核消磁回路消磁性能的主要参数指标为回路 47 电 子 工 艺 技 术 Electronics Process Technology 第22卷第2期 2001年3月 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 的最大安匝数ImN ImN UmN/ Rt r 1 式中Um为交流峰值电压; N为消磁线圈匝数; Rt为正温度系数电阻的初始值; r为消磁线圈内阻。 2 消磁线圈的结构 消磁线圈是由漆包线绕制的,它主要由绕制线 圈的漆包线、 包在线圈外的PVC绝缘胶带和条型连 接器等材料组成,漆包线和胶带占材料成本的绝大 部分,特别是漆包线要占到总材料费用的50 以 上。 线圈的主要参数为线圈电阻、 周长、 匝数、 漆包 线线径、 绝缘胶带的包扎层数。其中周长主要由显 像管的大小决定,线圈电阻、 匝数、 线径由最大安匝 数决定,绝缘胶带的包扎层数由抗电强度的要求决 定,耐压值要求越高,包扎的层数就越多。 3 现状与分析 目前各家彩电生产企业所设计的消磁线圈几乎 各不相同,从公式1可以看出,在最大安匝数确定 以后,数圈的匝数、 内阻和消磁电阻之间存在相互制 约、 相互影响的关系,由于各厂家设计人员的设计思 想的不同,造成最后的结果差别很大。部分厂家29 寸彩电的数据见表1。 表1 部分厂家29寸彩电消磁线圈参数 厂家 线圈 周长 L/ mm 线圈 内阻 r/Ω 线圈 匝数 N 漆包 线线径 D/ mm 胶带 包扎层 数n 漆包 线用 量m/ g 胶带 用量 L/ m A3 05021.0750.50741026 B3 30034.0900.45534020 C3 15023.0650.45631020 D3 10018.0620.49633520 E3 09011.6600.60548020 F2 74017.6530.45521013 G3 22018.0400.40516010 从表1中可以看出线圈的匝数从40匝到90 匝,漆包线线径从0. 40～0. 60 mm ,用线最少的为 160 g ,最多的为480 g;包扎层数从5层到7层相差 40 。 下面重点分析、 讨论在不影响原设定的最大安 匝数即不影响原设定消磁性能的前提下,如何通 过合理设计,达到进一步降低成本的目的。 3.1 漆包线 电阻与线径的平方成反比,质量与线径的平方 成正比,对消磁线圈来说,在周长、 匝数一定的情况 下,线径越细,质量越轻,电阻越大;反之,质量越重, 电阻越小。由公式1可以看到,消磁回路的电阻是 消磁电阻与线圈内阻之和,而目前国内大多厂家确 定的消磁电阻的阻值偏大,如表1中的大多厂家用 的是18Ω,这就给降低漆包线的用量提供了一种途 径 通过降低消磁电阻的阻值达到降低漆包线用量 的目的消磁电阻的阻值大小与价格几乎没有多大 关系 , 具体方法有两种 第一种方法是由于消磁电阻减小,若仍使用原 来的线圈,消磁回路的电流将增加,最大安匝数将提 高,此时若仍保持消磁回路最大安匝数不变,可以减 少线圈匝数,从而减少漆包线用量。 第二种方法是将消磁电阻的阻值减少的部分让 给消磁线圈,提高消磁线圈的内阻,使线圈能使用线 径更细的漆包线,达到减少质量的目的。 第一种方法比较复杂,这里不做讨论。主要是 线圈匝数减少的同时也引起线圈内阻的下降,计算 起来比较麻烦。该方法主要用于线径已较细,不易 采用第二种方法时才运用。而第二种方法比较简 便,下面加以讨论。 通过计算,在匝数、 周长一定的情况下,漆包线 的质量与消磁电阻、 线圈内阻的关系为 m p ρ L N 2/ R - Rt2 m/ K 1/ R -Rt3 式中m、p、 ρ、L、R分别为漆包线的质量密度、 电阻 率、 线圈圈长和消磁回路的总电阻;设定调整前后的 漆包线用量、 线径分别为m1、m2、d1、d2,原线圈内 阻为r1则 m2m1 r1/ R -Rt4 d2m2m1d1r1/ R -Rtd15 以A厂家29寸消磁线圈为例该厂现设计的消 磁电阻Rt为18Ω,线圈内阻r为21Ω,回路总电阻 R为 R 182139Ω 现在原设计的基础上进行调整,设调整前后的 漆包线用量分别为m1、m2,则 572001年3月 赵 洋等消磁线圈的设计 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. m1/ m221 / 39-Rt d221 / 39-Rtd1 原设计线圈质量为410 g ,将其代入则 m28610 / 39-Rt6 将上式绘成曲线如图2所示,从图中可以很清 楚地看出两者之间的关系。 图2 消磁电阻与线圈质量曲线图 若将Rt从原来的18Ω降到16Ω,则线圈质量 由原来的410 g下降到260 g通过计算,线径由原来 的0.50 mm下降到0.40 mm ,减少到150 g。 3.2 关于绝缘胶带 胶带的用量由抗电强度的要求、 线圈粗细和长 度决定。抗电强度要求越高,包扎的层数就越多,胶 带的用量就越多;线圈的粗细对胶带的影响有两个 方面,一是线圈越粗,胶带的用量自然就越多;二是 由于线圈粗,线圈的外表面积就越大,要想达到同样 的耐压值,就要包扎更多层数,造成胶带的用量增 多。 目前胶带的层数与抗电强度还没有很明确的定 量公式,仅是定性关系,包扎层数越多,耐压值越高, 漏电流越小,一般通过实测来定。 线圈的粗细与胶带的用量有明显的影响, 呈π 倍关系。在匝数、 周长相同的情况下,线圈的粗细就 由漆包线的线径所决定,因此前面讨论的关于漆包 线的设计对胶带也会带来很大影响。 设调整前后的漆包线线径和胶带用量分别为 d1、d2、M1、M2,它们之间的关系为 M2 M1d2/ d17 还是以A厂家29寸为例,若消磁电阻由18Ω 降为6Ω,则线径由0. 50 mm降为0. 40 mm ,减少了 20 。这样一来,原来包一个线圈用一卷26 m的 胶带实际用量约22 m ,现在用20 m一卷的胶带就 行了。 另外,胶带是以卷为单位的,常用的规格有每卷 20 m和26 m两种,因此在设计时要充分考虑这个因 素,以减少不必要的浪费。例如,若设计的线圈实际 要用胶带14 m ,就只能用20 m规格的胶带,浪费25 ,若将其调整为实际只用13 m ,则可以用26 m胶 带,每卷包两条,没有浪费。表1中胶带的实际用量 大多是20 m ,都存在浪费情况。 4 结束语 综上所述,由于目前国内彩电厂家使用的消磁 电阻大多偏大,因此,在保持原有的消磁效果不变的 前提下,可通过减小消磁电阻的阻值来减少漆包线 和胶带的用量,从而达到降低成本的目的。 收稿日期2000 - 08 - 24 上接第70页 2模板印刷法的缺点之二是灵活性差,如果是 不成熟的机种,设计变更频繁的话,就不适合采用模 板印刷法,因为每次设计变更后,均需重新制作新的 模板。 3模板印刷法的缺点之三是贴片胶的粘度越 来越高,使模板的清洗越来越难。 11 印刷法涂覆贴片胶的注意事项 1必须选用优质的印刷专用胶水,如贺利氏公 司的PD955PY、 乐泰公司的3612等。 2由于印刷用贴片胶使用时曝露在空气中,随 着使用时间的推移胶水在不断劣化,所以必须对印 刷用胶水的使用寿命作严格规定,一般规定为24 h。 超过时间的一律更换报废。 3对印刷环境的温度湿度进行监控,要求控制 在温度15～25℃、 相对湿度40 ～60 的范围内。 如果选用劣质的胶水,胶水不定时更换,使用环 境恶劣等,很容易引起胶水吸收水分或混入空气,在 加热固化时,水分蒸发和空气膨胀会造成冲击掉片 或形成孔隙,过波峰焊时孔隙内冲入焊料造成连焊。 参考文献 [1] Heraeus Technical Ination Printing of SMT- Adhesives. [2 ] Phil Zarrow. Adhesive Deposition [J ]. Circuits Assembly , 1995 ,6. 收稿日期2000 - 11 - 26 67 电 子 工 艺 技 术 第22卷第2期 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.