可提升功率因数校正效果的扼流线圈制造技术

本实用新型专利技术是关于一种可提升功率因数校正效果的扼流线圈，主要是令扼流线圈中的硅钢片除原有气隙外，在其环路上的不特定位置上形成有一个或一个以上的缺口，藉以改变磁力线的分布状况；由此，在不变更扼流线圈原始铜线圈数及硅钢片片数的前提下，可应用于更大的输入电流；而在维持相同输入电流的状况下，则可使用较少的铜线圈数，以降低铜线阻抗、能源消耗及绕线成本。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种可提升功率因数校正效果的扼流线圈，尤指一种改变硅钢片构造使其可应用于更大输入电流或降低绕线圈数、阻抗及铜线成本之扼流线圈。
技术介绍
由于世人的环保意识不断提升，增进电力能源的使用效率，亦成为追求与努力的目标。为此，先进国家、地区对于电力系统中的电流使用均加以规范，并制订了电流谐波的检验标准，其令所有电子产品必须有功率因数校正(POWER FACTORCORRECTION，PFC)措施，才能在市场上销售或使用。一般而言，被动式功率因数校正是一种最便宜、最简单的方法，其利用一个适合在市电频率工作的电子元件，即可符合功率因数校正的要求，该电子元件是由线架、穿置于线架间的铁芯及在线架上绕设铜线而组成的电感元件，其一般称为扼流线圈(CHOKE)。当扼流线圈使用在电子产品时，可以改善输入电流的波形，使输入电流的导通时间加长、电流峰值变小，以达校正功率因数之目的，如附图说明图13及图14所示，其分别显示电子产品不加入与加入扼流线圈的状况下，该电子产品的输入电流特性，由图14可以明显看出，加入扼流线圈的电子产品，其输入电流确实有导通时间加长、电流峰值变小的现象。然而，即使电流波形获得改善，其功率因数校正的成效亦互有不同。为便于判断功率因数校正是否符合标准，工程界乃将电流波形转换成基本频率、倍数频率及其在各频率之下相对应的电流成份，并据以制订其极限值。在判断电子产品之功率因数校正是否符合标准时，是视所有频率下的电流成份是否小于或等于其极限值，若是，即判定该电子产品符合电流谐波规范，可允许其在市场上销售及使用。反之，只有任何一个谐波频率的电流成份大于其极限值时，即判定该电子产品不合格。除非其降低使用的输入电流，直到所有谐波频率的电流成份符合规范为止。事实上，当前述被动式功率因数校正器应用在电子电路上(如图15所示)，并加大其输入电流时，常发现某几个谐波频率的电流成份很容易超越极限值，如图16所示第9组、第11组谐波频率非常接近极限值，甚至等于极限值，故非常容易出现超越状况，在此状况下，即必须对输入电流加以限制，惟亦因而限制了扼流线圈的适用范围。由上述可知，既有用以作为被动式功率因数校正器的扼流线圈仍存在一定缺陷有待改进。
技术实现思路
因此，本技术主要目的在提供一种可提升功率因数校正效果的扼流线圈，其可在不变更扼流线圈原始铜线圈数及硅钢片片数的前提下，应用于更大的输入电流；又在相同输入电流的状况下，则可使用较少的铜线圈数，以降低铜线阻抗、能源消耗及绕线成本。为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述扼流线圈由线架、穿置于线架间的铁芯及于线架上绕设的铜线绕组；其中，该铁芯是由一组或一组以上的多层硅钢片组成，由硅钢片所构成环路的不特定位置上形成有一个或一个以上的缺口；由于硅钢片上形成有缺口，将改变磁力线的走向，因而可以有效降低某些谐波频率的电流成份，如此一来，即可达到适用于更大输入电流，或在相同输入电流的状况下，减少铜线圈数而降低成本之目的。前述铁芯是由双组多层硅钢片组成之UI型铁芯，两组多层硅钢片间形成有气隙。前述铁芯是由双组多层硅钢片组成之EI型铁芯，两组多层硅钢片间形成有气隙。前述铁芯是由双组多层硅钢片组成之EE型铁芯，两组多层硅钢片间形成有气隙。前述铁芯是由双组多层硅钢片组成之UU型铁芯，两组多层硅钢片间形成有气隙。前述铁芯是由单组的多层硅钢片组成之环型铁芯，其环路上并形成有气隙。利用本技术特殊的硅钢片设计，可使扼流线圈作被动式功率因数校正器使用时产生下列优点1.在不改变扼流线圈的组成及铜线圈数的状况下，可降低特定谐波频率的电流成份，此一特性有助于提高其输入电流，而使其适用范围更广泛。2.如维持相同的输入电流，则可减少线架上铜线绕组的圈数，由于铜线用量减少，直接降低了绕组阻抗及能源消耗，并可使成本有效降低。附图简述图1是UI型铁芯的外观图。图2是UU型铁芯的外观图。图3是EI型铁芯的外观图。图4是EE型铁芯的外观图。图5是环型铁芯的外观图。图6是本技术一实施例的平面图。图7A、B是UI型铁芯未形成/形成缺口时的磁力线走向示意图。图8是本技术的实验曲线图及数据。图9是本技术另一实验曲线图及数据。图10是本技术又一实施例的平面图。图11是本技术再一实施例的平面图。图12是本技术另一实施例的平面图。图13是电子产品未加功率因数校正器的输入电流特性图。图14是电子产品加入功率因数校正器后的输入电流特性图。图15是电子电路加入扼流线圈后的电路图。图16是现有扼流线圈的实验曲线图及数据。具体实施方式本技术的具体构造，主要是由一线架、一穿置于线架间的铁芯及于线架上绕设的铜线绕组构成一扼流线圈，由于本技术主要特征在于该铁芯的构造改良，故属已知的线架、铜线绕组将不予揭示，在以下的实施例中，将以铁芯构造为主。首先，铁芯具有多种不同形式，如图1至5分别揭示有UI、UU、EI、EE及环型铁芯10～50等，其分别由一组或一组以上的多层硅钢片11/12、21/22、31/32、41/42、51组成，并构成环路，其中，由双组多层硅钢片11/12、21/22、31/32、41/42的铁芯10～40，在其两组多层硅钢片间形成有气隙101～401，而单组多层硅钢片51构成的铁芯50在其环路上亦形成有气隙501。以上所述，仅为铁芯的少数几种形式而已，其他如IIII型、LL型、FF型、TF型及其他形状的铁芯亦在本技术之定义范围内。至于本技术之主要特征是令铁芯在硅钢片所构成环路的不特定位置上形成一个或一个以上的缺口，利用该缺口可改变环路上的磁力线走向，其可有效降低某些谐波频率的电流成份。为方便说明，以前述的UI型铁芯10为例。如图6所示，该UI型铁芯10是在U型的多层硅钢片11内侧边上形成一缺口13。又请配合参阅图7A、B所示，图7A是揭示该硅钢片11未形成缺口时的磁力线走向，图7B则揭示该硅钢片11形成缺口13后的磁力线走向，从图中可以明显看出，该磁力线走向的变化，因为是构造变化，可使该扼流线圈作被动式功率因数校正器使用时，某些谐波频率的电流成份得以降低，其达成功效可通过实验获得证明如图8所示，揭露有前述扼流线圈的实验数据，其与产生图16所示特性的铁芯为相同的铜线圈数，在改变了硅钢片的构造后，第9、11组谐波频率的电流成份分别下降至0.170及0.104，而远低于其对应的极限值(Lim A)。根据前述实验数据可证明该硅钢片在改变其构造后，确实可有效降低某些谐波频率的电流成份。又如图9所示，是揭露前述扼流线圈加大输入电流的实验数据，其相较于图8，是在相同的硅钢片构造下，加大输入电流后进行实验所得的数据，其图中数据可以看出其第9、11组谐波频率的电流成份仍然低于极限值(Lim A)。由上述实验数据可以了解本技术确可达成预期的功效目的，至于该缺口的形成位置则可以在该铁芯环路上的任意位置，如图10所示，该UI型铁芯10是在U型的多层硅钢片11外侧边上形成一缺口14，又如图11、12所示，则揭示该UI型铁芯10可分别在U型的多层硅钢片11内/外侧边上形成两缺口15、16。前述铁芯除可由硅钢片构成外，亦可采用镍钢片或其他钢片。以上实施例仅为某一特定形式铁芯的部分可行的形态而已，并非用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可提升功率因数校正效果的扼流线圈，是由一线架、一穿置于线架间的铁芯及一于线架上绕设的铜线绕组；其特征在于，该铁芯是由一组或一组以上的多层硅钢片组成，由硅钢片所构成环路的不特定位置上形成有一个或一个以上的缺口，以改变环路上的磁力线走向。

【技术特征摘要】
1.一种可提升功率因数校正效果的扼流线圈，是由一线架、一穿置于线架间的铁芯及一于线架上绕设的铜线绕组；其特征在于，该铁芯是由一组或一组以上的多层硅钢片组成，由硅钢片所构成环路的不特定位置上形成有一个或一个以上的缺口，以改变环路上的磁力线走向。2.如权利要求1所述可提升功率因数校正效果的扼流线圈，其特征在于，该铁芯是由双组多层硅钢片组成之UI型铁芯，两组多层硅钢片间形成有气隙。3.如权利要求1所述可提升功率因数校正效果的扼流线圈，其特征在于，该铁芯是由双组多层硅钢片组成之EI型铁芯，两组多层硅钢片间形成有气隙。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锡鸿，
申请(专利权)人：禾益电子企业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]