专利名称：一种不激励磁路的低电感电磁驱动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电磁驱动器，具体的是指一种使音频录放效果好的不激励磁路的低电感电磁驱动器，该电磁驱动器可使用于扬声器、耳机和声传感器等。
背景技术：
视听装置已进入人们的生活领域，这些视听装置里有声→电和电→声换能器，常用的是电动式的扬声器、耳机和声传感器(话筒)。它们是利用磁场对载流导体的作用实现电与声之间的能量转换，由驱动系统、振动系统和支撑系统组成，在驱动系统中应用的是电磁换能器，这些换能器都有驱动线圈，驱动线圈具有电感量。当频率变化时，感抗也随之变化，频率增高，感抗增大，使电磁式换能器获取的能量随着改变，导致驱动力的变化，同时由于电感的存在，加至扬声器上的电压和流过扬声器的电流会产生相移，给驱动扬声器的功率放大器造成不良反馈，而且更由于电→磁和磁滞的作用，供给扬声器驱动线圈的能量会对扬声器的磁路产生激励，以磁能的方式储存于扬声器的磁路系统中，当电压相位改变时，又因磁→电的作用，储存于扬声器磁路系统中的能量会再经功率放大器的内阻而作用于驱动线圈，使扬声器、耳机和声传感器产生频率响应、失真等方面的问题。
据本发明的发明人所知，为了降低驱动线圈对磁路系统的有害激励和电磁驱动器的电感量，某些产品采取了在驱动线圈2的敏感位置处套入短路环8的设计(参见图11)，该短路环一般采用铜等导体制成一闭合的圆环后固定在导磁柱1外围上。但由于短路环的作用仅是被动消耗一部分由驱动线圈产生的能量，并且该短路环并不与驱动线圈作电联接，故不可能对磁路系统作主动和等量的反激励以抵消驱动线圈对磁路系统的有害激励，效果十分有限，与本发明有根本的区别。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种不激励磁路的低电感电磁驱动器，使在频率变化时感抗变化小，电磁式换能器获得的电能随感抗改变小，且产生的相位变化小，特别是基本消除了因磁路受到激励而导致的失真。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下一种不激励磁路的低电感电磁驱动器，包括导磁柱1、驱动线圈2、导磁上板4、永久磁铁5、导磁下板6，该导磁柱1与导磁下板6连成一体，该永久磁铁5位于导磁上板4与导磁下板6之间，该驱动线圈2可作轴向运动的套在导磁柱1上，该电磁驱动器还包括一第一固定线圈3，所述的第一固定线圈3的电感量与驱动线圈等效电感量相近，该第一固定线圈3固定在驱动线圈2的磁路位置适当处，且该第一固定线圈3与驱动线圈2反相位联接以受反相位等量激励。
该第一固定线圈3设置于驱动线圈2与导磁柱1之间且固定在导磁柱1上，该第一固定线圈3与驱动线圈2作电感量为最小方式的反相位联接以受反相位等量激励。
该第一固定线圈3固定设置在导磁上板4上，该第一固定线圈3与驱动线圈2作电感量为最小方式的反相位联接以受反相位等量激励。
该第一固定线圈3与驱动线圈2作反相位的串联或并联以受反相位等量激励。
其中，第一固定线圈3的电感量越逼近驱动线圈2的等效电感量效果越佳，但二者的比值在0.5至1.5的范围内对失真即已有明显改善作用。
一种不激励磁路的低电感电磁驱动器，包括导磁柱1、驱动线圈2、导磁上板4、永久磁铁5、导磁下板6，该导磁柱1与导磁下板6连成一体，该永久磁铁5位于导磁上板4与导磁下板6之间，该驱动线圈2可作轴向运动的套在导磁柱1上，该电磁驱动器还包括第一固定线圈3和第二固定线圈7，所述的两固定线圈的总电感量与驱动线圈2等效电感量相近，该第一固定线圈3和第二固定线圈7固定在驱动线圈2的适当磁路位置处，且该第一固定线圈3和第二固定线圈7与驱动线圈2反相位联接以受反相位等量激励。
该第一固定线圈3和第二固定线圈7均固定在导磁柱1上，且该第一固定线圈3和第二固定线圈7与驱动线圈2作电感量为最小方式的反相位联接以受反相位等量激励。
该第一固定线圈3和第二固定线圈7分别固定在导磁柱1和导磁上板4上，且该第一固定线圈3和第二固定线圈7均与驱动线圈2作电感量为最小方式的反相位联接以受反相位等量激励。
进一步，该第一固定线圈3、第二固定线圈7与驱动线圈2作电感量为最小方式的反相位串联或并联以受反相位等量激励。
此外，该第一固定线圈3、第二固定线圈7也可以与驱动线圈2作电感量为最小方式的反相位串、并联以受反相位等量激励。
其中，第一固定线圈3与第二固定线圈7的总电感量越逼近驱动线圈2的等效电感量效果越佳，但二者的比值在0.5至1.5的范围内对失真即已有明显改善作用。
该第一固定线圈3也可由用作导磁体的导磁金属制成。
凡固定线圈电参数的设计，应遵定“由固定线圈产生的反相激励能量尽可能逼近抵消由驱动线圈产生的激励能量”的原则，在具体操作上，当然可以有多种选择，但主要的有以下几例a.凡固定线圈与驱动线圈作串联联接时，固定线圈的电感量越逼近驱动线圈的等效电感量，与驱动线圈的耦合度越趋近于1，而且直流电阻越小则扬声器的特性越好。
b.凡固定线圈与驱动线圈作并联联接时，固定线圈的电感量越逼近驱动线圈的等效电感量，与驱动线圈的耦合度越趋近于1，并控制固定线圈电流回路的总直流电阻值，以使由固定线圈产生的反相激励能量尽可能逼近抵消由驱动线圈产生的激励能量。
c.凡固定线圈与驱动线圈作串、并联联接时，联接后的固定线圈总电感量越逼近驱动线圈的等效电感量，与驱动线圈的耦合度越趋近于1，并控制固定线圈电流回路的总直流电阻值，以使由固定线圈产生的反相激励能量最大程度地抵消由驱动线圈产生的激励能量。
不论采用何种联接方法，只要由固定线圈产生的反激励能量抵消了驱动线圈产生的激励能量的0.5至1.5的程度，即已能明显改善扬声器的失真。
本发明的特征在于由驱动源对固定线圈作与驱动线圈等量但反相的主动激励，使得流过扬声器的电流对磁路系统产生的激励能量降至最低，扬声器的电感量减至最小，与驱动线圈连接的振动系统声音失真变小。
使用本发明的有益效果在于由于本发明在驱动线圈敏感的位置设计有电感量与驱动线圈等效电感量相近的固定线圈，固定线圈与驱动线圈作反相位联接，由驱动源对固定线圈作与驱动线圈等量但反相的激励，由于固定线圈与驱动线圈同时产生了等量但反相的二路激励而致抵销，使扬声器的磁路系统受到的激励能量降至最低，结果使得磁路系统的磁场强度不随扬声器馈入信号的改变而改变，与驱动线圈连接的振动系统声音失真变小。
由于本发明设计了与驱动线圈作反相等量激励的固定线圈，降低了扬声器的电感量，低的电感量使得扬声器在很宽的频率范围内能均匀地获取驱动能量，扩展了重放的频率范围。
由于依据本发明制造的扬声器其阻抗特性十分接近于纯电阻，使得扬声器与功率放大器的接口处理变得简单。
所有这些都能以很低的代价有效地提高音频录、放的质量。
图1、图2是本发明有一个固定线圈的结构示意图；图3、图4是本发明有二个固定线圈的结构示意图；图5是本发明用导磁金属制成一个固定线圈、固定线圈也作导磁体的结构示意图；图6是本发明有一个固定线圈与驱动线圈串联图；图7是本发明有一个固定线圈与驱动线圈并联图；图8是本发明有二个固定线圈与驱动线圈串联图；图9是本发明有二个固定线圈与驱动线圈并联图；图10是本发明有二个固定线圈与驱动线圈并、串联图；图11是现有的电磁驱动器的结构示意图。
图的符号说明1、导磁柱，2、驱动线圈，3、第一固定线圈，4、导磁上板，5、永久磁铁，6、导磁下板，7、第二固定线圈，8、短路环，9、振膜。
具体实施例方式
下面通过具体实施例加以附图对本发明进行详细说明。
本发明的第一种实施例如图1所示，它是由导磁柱1、驱动线圈2、第一固定线圈3、导磁上板4、永久磁铁5、导磁下板6构成，导磁柱1与导磁下板6连成一体，永久磁铁5与导磁上板4连接，并与导磁下板6也连接，导磁柱1上有驱动线圈2，导磁柱1上缠绕并胶固有第一固定线圈3，驱动线圈2与第一固定线圈3反相位联接。
第二种实施例如图2所示，它是由导磁柱1、驱动线圈2、第一固定线圈3、导磁上板4、永久磁铁5、导磁下板6构成，导磁柱1与导磁下板6连成一体，永久磁铁5与导磁上板4连接，并与导磁下板6也连接，导磁柱1上有驱动线圈2，导磁上板4上胶固有第一固定线圈3，驱动线圈2与第一固定线圈3反相位联接。
第三种实施例如图3所示，它是由导磁柱1、驱动线圈2、第一固定线圈3和第二固定线圈7、导磁上板4、永久磁铁5、导磁下板6构成，导磁柱1与导磁下板6连成一体，永久磁铁5与导磁上板4连接，并与导磁下板6也连接，导磁柱1上有驱动线圈2、第一固定线圈3及第二固定线圈7，二个固定线圈与驱动线圈作电感量为最小方式的联接。此间第一固定线圈3及第二固定线圈7缠绕并胶固在导磁柱1上。
第四种实施例如图4所示，它是由导磁柱1、驱动线圈2、第一固定线圈3和第二固定线圈7、导磁上板4、永久磁铁5、导磁下板6构成，导磁柱1与导磁下板6连成一体，永久磁铁5与导磁上板4连接，并与导磁下板6也连接，导磁柱1上有驱动线圈2和第一固定线圈3，第二固定线圈7固定于导磁上板4上，二个固定线圈与驱动线圈作电感量为最小方式的联接。此间第一固定线圈3缠绕并胶固在导磁柱1上，第二固定线圈7通过粘接剂粘接在导磁上板4上。
上述胶固中采用的胶为现有的电磁驱动器中使用的耐高温胶体。
第五种实施例如图5所示，它是由导磁柱1、驱动线圈2、由导磁金属制成的第一固定线圈3、导磁上板4、永久磁铁5、导磁下板6构成，第一固定线圈3与驱动线圈2作电感量为最小方式的联接。其特点在于第一固定线圈3由纯铁、低碳钢或铁镍合金等导磁金属制成，其中的一种制成方式是将用上述导磁金属制成的导磁柱1的端部作螺旋状的切削加工以形成线圈，然后将经过切削的线圈之外表作绝缘处理，再将该线圈与导磁柱1的未切削部分作压紧固定后则成为兼有导磁柱功能的第一固定线圈3，并按图5所示将该第一固定线圈3的二端引出与驱动线圈2作电感量为最小方式的联接或由驱动源对该固定线圈3作等量但反相的激励。
使用时，把上述第一种、第二种实施例置于扬声器上，第一固定线圈3与驱动线圈2以相反方向进行联接，感抗降低、交流电相位变化也小，驱动线圈2带动振动系统，使声音失真变小。或把第三种、第四种实施例置于扬声器上，驱动线圈2二端各有第一固定线圈3与第二固定线圈7，且驱动线圈2与第一固定线圈3及第二固定线圈7作电感量为最小方式的联接。
把第五种实施例置于扬声器上，效果亦佳。
根据公式Leq＝L1+L2-2M和Leq＝L1L2-M2/L1+L2+2M，即耦合系数为1，电感量相等的二组电感作反相位联接时其感抗为零，其阻抗为二个电感的直流阻抗。由于本发明在具有较大电感量的驱动线圈附近设计了紧耦合的一个或数个总电感量与驱动线圈等效电感量相近的电感量的固定线圈，而且将固定线圈用导线与驱动线圈作反相位的联接以对固定线圈作反相等量的激励，因此只要控制好固定线圈的电感量和电阻值，就能使整个扬声器呈现十分接近纯电阻的特性。
以安装有实施例1的扬声器为例，当扬声器工作时，驱动源(如音频功率放大器)在给扬声器的驱动线圈2馈入电能的同时也给第一固定线圈3馈入了方向相反的电能，因此第一固定线圈3对扬声器磁路系统所作的反相位激励抵消了扬声器驱动线圈2对扬声器磁路系统所作的不良激励，由此达到了本发明“不激励磁路”的主要目的，解决了扬声器、耳机和声传感器产生频率响应、失真等方面的问题。
本发明并不局限于上述各实施形态，在不偏离本发明要点范围内当然可以有各种变形，如将本发明用于电磁式的耳机、声传感器、平面扬声器、物料震动装置等。
权利要求
1.一种不激励磁路的低电感电磁驱动器，包括导磁柱(1)、驱动线圈(2)、导磁上板(4)、永久磁铁(5)、导磁下板(6)，该导磁柱(1)与导磁下板(6)连成一体，该永久磁铁(5)位于导磁上板(4)与导磁下板(6)之间，该驱动线圈(2)可作轴向运动的套在导磁柱(1)上，其特征在于该电磁驱动器还包括第一固定线圈(3)，所述的第一固定线圈(3)的电感量与驱动线圈(2)的等效电感量相近，该第一固定线圈(3)固定在驱动线圈(2)的磁路位置适当处，且该第一固定线圈(3)与驱动线圈(2)反相位联接或受反相位等量激励。
2.根据权利要求1所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)设置于驱动线圈(2)与导磁柱(1)之间且固定在导磁柱(1)上，该第一固定线圈(3)与驱动线圈(2)作电感量为最小方式的反相位联接或受反相位等量激励。
3.根据权利要求1所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)固定设置在导磁上板(4)上，该第一固定线圈(3)与驱动线圈(2)作电感量为最小方式的反相位联接或受反相位等量激励。
4.根据权利要求2-3所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)与驱动线圈(2)作反相位的串联或并联以受反相位等量激励。
5.一种不激励磁路的低电感电磁驱动器，包括导磁柱(1)、驱动线圈(2)、导磁上板(4)、永久磁铁(5)、导磁下板(6)，该导磁柱(1)与导磁下板(6)连成一体，该永久磁铁(5)位于导磁上板(4)与导磁下板(6)之间，该驱动线圈(2)可作轴向运动的套在导磁柱(1)上，其特征在于该电磁驱动器还包括第一固定线圈(3)和第二固定线圈(7)，所述的两固定线圈的总电感量与驱动线圈(2)等效电感量相近，该第一固定线圈(3)和第二固定线圈(7)固定在驱动线圈(2)的磁路位置适当处，且该第一固定线圈(3)和第二固定线圈(7)与驱动线圈(2)反相位联接以受反相位等量激励。
6.根据权利要求5所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)和第二固定线圈(7)均固定在导磁柱(1)上，且该第一固定线圈(3)和第二固定线圈(7)与驱动线圈(2)作电感量为最小方式的反相位联接以受反相位等量激励。
7.根据权利要求5所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)和第二固定线圈(7)分别固定在导磁柱(1)和导磁上板(4)上，且该第一固定线圈(3)和第二固定线圈(7)均与驱动线圈(2)作电感量为最小方式的反相位联接以受反相位等量激励。
8.根据权利要求6-7所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)、第二固定线圈(7)与驱动线圈(2)作电感量为最小方式的反相位串联或并联以受反相位等量激励。
9.根据权利要求6-7所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)、第二固定线圈(7)与驱动线圈(2)作电感量为最小方式的反相位串、并联以受反相位等量激励。
10.根据权利要求1-9所述的电磁驱动器，其特征在于该第一固定线圈(3)由用作导磁体的导磁金属制成。
全文摘要
本发明涉及一种不激励磁路的低电感电磁驱动器，包括导磁柱、驱动线圈、导磁上板、永久磁铁、导磁下板，该导磁柱与导磁下板连成一体，该永久磁铁位于导磁上板与导磁下板之间，该驱动线圈可作轴向运动套在导磁柱上，该电磁驱动器还包括固定线圈，该固定线圈固定在驱动线圈的磁路位置适当处，且该固定线圈与驱动线圈反相位联接，本发明的特征在于由驱动源对固定线圈作与驱动线圈等量但反相的主动激励，使得流过扬声器的电流对磁路系统产生的激励能量降至最低，扬声器的电感量减至最小，与驱动线圈连接的振动系统声音失真变小。
文档编号H04R1/00GK1575029SQ20041004798
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月14日 优先权日2003年6月18日
发明者吴琪君 申请人:吴琪君