CN105957707B - 一种海尔贝克磁阵列的制造方法及其所使用的充磁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海尔贝克磁阵列的制造方法及其所使用的充磁装置。该方法首先制作用于构成海尔贝克磁阵列的固定基板及未充磁的磁钢；然后将设定数量的磁钢固定至固定基板而构成m行n列的海尔贝克磁钢阵列；最后对磁钢阵列上的所有磁钢充磁。该充磁装置包括：控制开关、恒流充电稳压控制电路、升压变压器、整流电路、蓄能电容、大功率开关、电缆和充磁线圈。采用了本发明技术方案的制造方法，在磁钢未磁化前先按照海尔贝克阵列排列成预期的磁钢阵列，并按要求胶粘或用其他方法牢牢固定，因为没有磁性作用，这是很容易实现的；再用本发明中新开发的充磁装置来充磁即可制造出海尔贝克磁阵列，这不仅简化了工艺，又减少了治、夹具工装，而且保证了生产过程的清洁，减少杂物、尘埃的混进，还会大大提高品质、降低成本。

Description

一种海尔贝克磁阵列的制造方法及其所使用的充磁装置

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，具体涉及一种海尔贝克磁阵列的制造方法及其所使用的充磁装置。

背景技术

传统的动圈式耳机单元磁场是利用华司将磁力导到音圈，而市面上平面振膜单元也是用此方法，但是单靠华司导引，由于漏磁无法有效的发挥磁力作用。为了有效的发挥磁场，利用海尔贝克磁阵列(海尔贝克阵列Halbach Array是一种磁体结构，是工程上的近似理想结构，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。1979年，美国学者Klaus Halbach做电子加速实验时，发现了这种特殊的永磁铁结构，并逐步完善这种结构，最终形成了所谓的“Halbach”磁铁。)来设计，可以最少量的磁体产生最强的磁场，还可降低由于磁场不均匀而造成的失真。

虽然海尔贝克磁体阵列的使用领域较多，但是现有的海尔贝克磁阵列的制造方法中，都是把一块块小磁钢充磁后再进行组装。由于海尔贝克阵列的磁铁在组装时会产互相排斥的作用力，因而需要特殊设计来固定磁铁及简化制程。

目前，提供四种方案来固定磁铁，方案内所使用的金属均需要无磁性的不锈钢或不导磁金属。

(1)使用粘度较强的胶水，使磁铁一一固定。此方式虽然乍看起来很直观，但对于制程上是比较不利的，因为胶水通常需要固化时间，这段时间得靠夹具作固定，量产上需要制作许多的夹具，加上拆装的时间，比较不经济。

(2)将金属饭金件做成字型卡勾，在磁铁与磁铁之间的塑胶做为卡勾固定的位置，先将向上力的磁铁摆入，再将字型卡勾，在磁铁与磁铁之间的塑胶做为卡勾固定的位置，先将向上力的磁铁摆入，再将型卡勾摆入，使型卡勾卡住被盖塑胶定位柱，再将向下力的磁铁摆入固定卡勾，使型卡勾无法移动，固定住字型卡勾与向上力的磁铁。

(3)利用贯穿式卡勾住向上力的磁铁，在贯穿式卡勾底部使用金属件穿过贯穿式卡勾，使贯穿式卡勾能有效固定向上力的磁铁，此时往上与往下的力可在贯穿金属件上达成平衡。

(4)将钣金件做成凹凸形状用来固定往上或往下力的磁铁，同样可以让往上与往下的力在钣金件上达成平衡，且用的钣金的件数减少，但所要求的精确度因为钣金件长度的关系将比较高。现在磁钢厂生产的磁钢最小尺寸0.2mm×0.2mm×0.2mm加上电镀层的厚度是0.26mm，用胶水粘如此小尺寸的已充磁小磁铁，且要求其N，S极及横向按要求固定，这在工艺上是困难的。

综上所述，现有的海尔贝克磁体阵列的制造方法均较为复杂，制造成本较高及在工艺上比较难于控制，因此需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种海尔贝克磁阵列的制造方法，解决现有制造方法复杂，制造成本较高及在工艺上比较难于控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种海尔贝克磁阵列的制造方法，包括如下步骤：

S1)、制作用于构成海尔贝克磁阵列的固定基板及未充磁的磁钢；固定基板通常具有导磁性能，比如可以包含一层硅钢板；

S2)、将设定数量的所述磁钢固定至固定基板而构成m行n列的海尔贝克磁钢阵列；

S3)、对所述磁钢阵列上的所有磁钢充磁，形成海尔贝克磁阵列。

优选的技术方案中，步骤S3中所述的充磁，是分行充磁，即每次对磁钢阵列中的一行进行充分充磁至饱和，从而逐行完成整个海尔贝克磁阵列的充磁。

本发明所要解决的技术问题之二是相应提供一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，解决现有制造方法复杂，制造成本较高及在工艺上比较难于控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，该制造方法如前所述，其特征在于，该充磁装置包括：控制开关、恒流充电稳压控制电路、升压变压器、整流电路、蓄能电容、大功率开关、电缆和充磁线圈；所述升压变压器的初级线圈通过控制开关连接外界市电，所述恒流充电稳压控制电路设置在升压变压器的初级线圈与控制开关之间；所述升压变压器的次级线圈通过所述整流电路连接蓄能电容的两极；蓄能电容的两极通过所述电缆连接充磁线圈；所述大功率开关设置在蓄能电容的正极与电缆之间。

优选的技术方案中，所述充磁线圈包括X个串联的充磁子线圈，其中X＝n-2；步骤S3中所述的充磁，是分行充磁，即每次对磁钢阵列中的一行进行充分充磁至饱和，从而逐行完成整个海尔贝克磁阵列的充磁。

进一步优选的技术方案中，所述充磁线圈还包括X-1个导磁体，每两个相邻充磁子线圈之间均设置有一个所述导磁体。

进一步优选的技术方案中，所述大功率开关为平板可控硅。

进一步优选的技术方案中，所述蓄能电容为低内阻电容。

进一步优选的技术方案中，所述电缆为低阻抗电缆。

更进一步优选的技术方案中，所述低阻抗电缆采用低电感布线方式设置。

本发明的有益效果是：

采用了本发明技术方案的充磁装置及制造方法来制造海尔贝克磁阵列，在小磁钢未磁化前先排列成预期的海尔贝克磁钢阵列，并按要求胶粘或用其他方法牢牢固定，因为没有磁性作用，这是很容易实现的；再用本发明中新开发的充磁装置来充磁即可制造出海尔贝克磁阵列，这不仅简化了工艺，又减少了治、夹具工装，而且保证了生产过程的清洁，减少杂物、尘埃的混进，还会大大提高品质、降低成本。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置的电路原理图；

图2是本发明具体实施方式中充磁线圈对磁钢阵列进行充磁的示意图。

具体实施方式

本具体实施方式提供的一种海尔贝克磁阵列的制造方法，包括如下步骤：

S1)、制作用于构成海尔贝克磁阵列的固定基板92及未充磁的磁钢91；

S2)、将设定数量的所述磁钢91固定至固定基板92而构成m行n列的海尔贝克磁钢阵列；

S3)、对所述磁钢阵列上的所有磁钢91充磁，形成海尔贝克磁阵列。

其所使用的充磁装置如图1所示，包括：控制开关1、恒流充电稳压控制电路2、升压变压器3、整流电路4、蓄能电容5、大功率开关6、电缆7和充磁线圈8；所述升压变压器3的初级线圈通过控制开关1连接外界市电，所述恒流充电稳压控制电路2设置在升压变压器3的初级线圈与控制开关1之间；所述升压变压器3的次级线圈通过所述整流电路4连接蓄能电容5的两极；蓄能电容5的两极通过所述电缆7连接充磁线圈；所述大功率开关6设置在蓄能电容5的正极与电缆7之间。

使用升压变压器3并以恒流模式把市电整流成直流电并对蓄能电容5恒流式充电，电容电压达到设定值后进入稳压模式；在需要充磁的时候，通过大功率开关6对充磁线圈8进行瞬间放电，由于充磁线圈的电阻远小于电感，总体的放电电流超过10千安培，以便把蓄能电容5的能量最大化的转换成充磁线圈8的磁能。

采用了本发明具体实施方式技术方案的充磁装置及制造方法来制造海尔贝克磁阵列，在小磁钢91未磁化前先排列成预期的海尔贝克磁钢阵列，并按要求胶粘或用其他方法牢牢固定，因为没有磁性作用，这是很容易实现的；再用本发明中新开发的充磁装置来充磁即可制造出海尔贝克磁阵列，这不仅简化了工艺，又减少了治、夹具工装，而且保证了生产过程的清洁，减少杂物、尘埃的混进，还会大大提高品质、降低成本。

优选的技术方案中，所述充磁线圈8如图2所示，包括X个串联的充磁子线圈81(同极性对充充磁线圈)，其中X＝n-2；步骤S3中所述的充磁，是分行充磁，即每次对磁钢阵列中的一行进行充分充磁至饱和，从而逐行完成整个海尔贝克磁阵列的充磁。

进一步优选的技术方案中如图2所示，所述充磁线圈还包括X-1个导磁体82，每两个相邻充磁子线圈81之间均设置有一个所述导磁体82。

进一步优选的技术方案中，所述大功率开关6为平板可控硅。

进一步优选的技术方案中，所述蓄能电容5为低内阻电容，可在瞬间(1毫秒内)输出近万焦耳能量的充磁专用脉冲电。

进一步优选的技术方案中，所述电缆7为低阻抗电缆。采用70平方毫米以上的电缆线，且电缆尽量短。

更进一步优选的技术方案中，所述低阻抗电缆采用低电感布线方式设置。采用70平方毫米以上的电缆线进行双绞，且电缆尽量短。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种海尔贝克磁阵列的制造方法，包括如下步骤：

S1)、制作用于构成海尔贝克磁阵列的固定基板及未充磁的磁钢；

S2)、将设定数量的所述磁钢固定至固定基板而构成m行n列的海尔贝克磁钢阵列；

S3)、对所述磁钢阵列上的所有磁钢充磁，形成海尔贝克磁阵列；

其特征在于，步骤S3中所述的充磁，是分行充磁，即每次对磁钢阵列中的一行进行充分充磁至饱和，从而逐行完成整个海尔贝克磁阵列的充磁。

2.一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，该制造方法如权利要求1所述，其特征在于，该充磁装置包括：控制开关、恒流充电稳压控制电路、升压变压器、整流电路、蓄能电容、大功率开关、电缆和充磁线圈；所述升压变压器的初级线圈通过控制开关连接外界市电，所述恒流充电稳压控制电路设置在升压变压器的初级线圈与控制开关之间；所述升压变压器的次级线圈通过所述整流电路连接蓄能电容的两极；蓄能电容的两极通过所述电缆连接充磁线圈；所述大功率开关设置在蓄能电容的正极与电缆之间；所述充磁线圈包括X个串联的充磁子线圈，其中X＝n-2；步骤S3中所述的充磁，是分行充磁，即每次对磁钢阵列中的一行进行充分充磁至饱和，从而逐行完成整个海尔贝克磁阵列的充磁。

3.如权利要求2所述的一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，其特征在于，所述充磁线圈还包括X-1个导磁体，每两个相邻充磁子线圈之间均设置有一个所述导磁体。

4.如权利要求2或3所述的一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，其特征在于，所述大功率开关为平板可控硅。

5.如权利要求2或3所述的一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，其特征在于，所述蓄能电容为低内阻电容。

6.如权利要求2或3所述的一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，其特征在于，所述电缆为低阻抗电缆。

7.如权利要求6所述的一种海尔贝克磁阵列的制造方法所使用的充磁装置，其特征在于，所述低阻抗电缆采用低电感布线方式设置。