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熒光燈的工作原理

日光燈也被稱為熒光燈,它利用紫外線照射熒光粉來發(fā)光,所以這種燈具被稱為熒光燈,而其發(fā)出的光線和普通白熾燈相比猶如日光一樣,故也稱為日光燈。

日光燈由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器等主要部件組成,日光燈(熒光燈)的發(fā)光工作原理:下右圖所示的原理電路。

工作原理詳解:

當(dāng)電源接通時(shí),電壓全部加在啟輝器上,氖氣在玻璃泡內(nèi)電離后輝光放電而發(fā)熱,使動(dòng)觸片受熱膨脹與靜觸頭接觸使電路接通,此時(shí)燈絲通過電流加熱后發(fā)射電子,使燈絲附近的水銀開始游離并逐漸氣化,同時(shí),啟輝器觸點(diǎn)接觸后輝光放電隨即停止,動(dòng)觸片冷卻而縮回(即觸點(diǎn)斷開)。使流經(jīng)燈絲和鎮(zhèn)流器的電流突然中斷,在此瞬間,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓串聯(lián)后,全部加在燈管兩端的燈絲間,由于燈絲間電壓驟增,整個(gè)燈管內(nèi)的汞氣在高壓作用下全部游離,從而產(chǎn)生弧光放電,輻射出不可見的紫外線,激發(fā)管壁的熒光粉,發(fā)出近似日光的可見光。

熒光燈的組件必須嚴(yán)格按規(guī)格配套使用,由于鎮(zhèn)流器是電感性負(fù)載,因而使得整個(gè)日光燈電路的功率因數(shù)降低,不利于節(jié)約用電;為了提高功率因數(shù),可在日光燈的電源兩端并聯(lián)一只電容器,其容量按管的功率不同而選配如20瓦的光管配2.5微法電容器,30瓦日光燈配3.75微法電容器,40瓦的光管配4.75微法電容器,耐壓應(yīng)大于220伏。

熒光燈工作特點(diǎn):

燈管開始點(diǎn)燃時(shí)需要一個(gè)高電壓,正常發(fā)光時(shí)只允許通過不大的電流,這時(shí)燈管兩端的電壓低于電源電壓。

熒光燈管兩端裝有燈絲,玻璃管內(nèi)壁涂有一層均勻的薄熒光粉,管內(nèi)被抽成真空度10-4~10-3mmHg (1mmHg=133. 322Pa)以后,充入少量惰性氣體,同時(shí)還注入微量的液態(tài)水銀。電感鎮(zhèn)流器是一個(gè)鐵芯電感線圈,電感的性質(zhì)是當(dāng)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí),則在線圈中將引起磁通的變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),其方向與電流的方向相反,因而阻礙著電流變化。

啟輝器在電路中起開關(guān)作用,它由一個(gè)氖氣放電管與一個(gè)電容并聯(lián)而成,電容的作用為消除對(duì)電源電磁的干擾并與鎮(zhèn)流器形成振蕩回路,增加啟動(dòng)脈沖電壓幅度。放電管中一個(gè)電極用雙金屬片組成,利用氖泡放電加熱,使雙金屬片在開閉時(shí),引起電感鎮(zhèn)流器電流突變并產(chǎn)生高壓脈沖加到燈管兩端。

當(dāng)熒光燈接入電路以后,啟輝器兩個(gè)電極間開始輝光放電,使雙金屬片受熱膨脹而與靜觸極接觸,于是電源、鎮(zhèn)流器、燈絲和啟輝器構(gòu)成一個(gè)閉合回路,電流使燈絲預(yù)熱,當(dāng)受熱時(shí)間1~3s后,啟輝器兩個(gè)電極間的輝光放電熄滅,隨之雙金屬片冷卻而與靜觸極斷開,當(dāng)兩個(gè)電極斷開的瞬間,電路中的電流突然消失,于是鎮(zhèn)流器產(chǎn)生一個(gè)高壓脈沖,它與電源疊加后,加到燈管兩端,使燈管內(nèi)的惰性氣體電離而引起弧光放電,在正常發(fā)光過程中,鎮(zhèn)流器的自感還起著穩(wěn)定電路中電流的作用。

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