[实用新型]大功率高保真磁路装置

说明书

本实用新型涉及一种大功率高保真磁路装置，特别是一种用于产生振动信号的高保真磁路，其特别适合作大功率扬声器及振动台所用的磁路。

现在大功率高保真扬声器及振动台所用的磁路多采用外磁式磁路，如图2所示，其为现有外磁式磁路纵剖面示意图；该磁路包括永磁体1、场芯2、上夹板3、下夹板4；上述各零件相互粘合形成一磁通路，空气隙位于上夹板3及场芯2之间，永磁体1贴设于上夹板3及下夹板4之间；其中的永磁体1多采用铁氧体材料，由于铁氧体材料的磁性能较低，为得到所需要的工作间隙的磁通密度，必须采用大体积的磁体，这就造成如下缺点：

磁路体积大，笨重，有些产品重达几公斤。

八十年代中期，被称为“磁王”的第三代稀土永磁材料-钕铁硼问世，震动了与永磁材料有关的许多技术领域，钕铁硼永磁材料优异的磁性能是其它永磁材料望尘莫及的，而且其资源在我国很丰富，与其它永磁材料相比，其成本低，有利于广泛推广应用，这种新的永磁材料的出现将会对工业技术领域产生变革性的影响；钕铁硼稀土永磁材料的性能分析如下：

稀土永磁材料是以稀土金属元素与过渡族金属间所形成的金属间化合物为基体的永磁材料，如钕铁硼(NdFeB)系永磁材料，是以Nd₂Fe₁₄B化合物为基体，含有少量的富Nd富B相的永磁材料，其大体成份为：～36wt％Nd(钕)，～63wt％Fe(铁)，～1wt％B(硼)。目前我国商品化的钕铁硼永磁材料的磁能积一般在199～287KJ/m³(25～36MGOe)，钕铁硼材料的具体特点如下：

1、钕铁硼材料的磁性能高：

钕铁硼材料的磁能积(BH)max的理论值可达525.4KJ/m³(66MGOe)，实验室样品的(BH)max已达到408KJ/m³(51.2MGOe)。与其它永磁材料比较，相当于铁氧体的5～12倍，铸造永磁铝镍钴Al Ni Co的3-10倍。

矫顽力高，最高矫顽力已达到2244.7KA/m(28200 Oe)，它的矫顽力相当于铁氧体永磁材料的5-10倍，铸造永磁铝镍钴AlNiCo的5-15倍。

剩磁高，目前钕铁硼材料的最高剩磁Br已做到1.48T(14800Gs)。

2、机械性能好，便于进行切削和钻孔加工，容易做成各种形状如圆柱形、圆片形、矩形、瓦形、扇形等等。

3、资源丰富，易于推广应用：在稀土矿中钕(Nd)的储量居第三位，仅次于铈(Ce)和镧(La)。

4、性能不足之处是居里温度低，温度稳定性差。

如图1所示，其给出了钕铁硼材料的温度特性曲线：如N系列产品，居里温度为310℃，最高使用温度为80℃。图中给出了N35磁体的五种温度特性曲线，从曲线中可以看出，温度升高磁性能相应下降。如果以24℃时的磁性能为参考值(100％)，80℃时，磁性能下降到83％，100℃为75％，120℃为59％，150℃为48.1％，相应的5条曲线分别表示在图1中(如曲线a、b、c、d、e所示)。

由于钕铁硼材料的上述特点，音响领域也不例外地逐渐开始采用它，十几年来，钕铁硼永磁材料，已在送受话器、传声器和小口经扬声器等电声器件中逐渐采用，但是用在大功率高保真扬声器中还存在很多问题，如由于振幅大、冲程长、功率大的特点，造成温升高，直接在这些产品上应用钕铁硼磁体较为困难。

大功率高保真磁路具有如下特点：

1、大功率高保真扬声器用的磁路比一般扬声器的功率高几倍至十几倍。由于扬声器的能量转换效率很低，只有百分之几，实际上加在扬声器上的电功率仅有一小部分能转换为有用的声功率，90％以上的电功率都转化为热能耗散掉，因此大功率扬声器上的振动音圈的温度较高，例如功率为50w的扬声器音圈工作温度可达150℃以上，所以在音响设备中，不但要求设备本身耐热性能好，而且也要求磁路具有较高的耐热性能。

2、大功率高保真扬声器的音圈导线直径比一般扬声器音圈导线直径大，因此磁路工作磁间隙，也要加大。一般扬声器磁间隙小于1mm，而大功率扬声器磁间隙大于1mm，由此带来的问题是磁间隙的漏磁增加。

3、大功率高保真扬声器的振幅大，音圈的冲程长，磁路轴向空间就要足够大，相应的磁路极板厚度也要大，否则扬声器音圈可能出现打底现象。

4、高保真扬声器的非线性失真，主要是音圈振幅大时，音圈超出了工作磁间隙的磁通密度分布的均匀区，以致不能保持音圈恒定的动力效应，即作用于音圈的动力超出了线性范围，这就要求工作磁间隙的磁通密度分布的均匀区更加扩大。