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日光灯工作原理及电路分析

日光灯工作原理
日光灯的镇流器就是利用自感现象的一个例子.如下所示的电路图,日
光灯主要由灯管 、起动器 、镇流器组成.灯管工作原理:灯管内水银蒸汽导电,
发出紫外线,使管壁上荧光粉发出白光,要激发水银蒸汽导电需要很高的电压,
日光灯正常工作时又需要比220V低很多的电压.

为满足这些要求设置了镇流器和起动器,起动器的作用是开关闭合后把
连接灯管两端灯丝的电路接通,电路接通后经过一小段时间又使电路自动断
开.镇流器是绕在铁芯上的线圈,自感系数很大;启动器由封在玻璃泡中的静触
片和U形动触片组成,玻璃泡中充有氖气。两个触片间加上一定的电压时,氖气
导电,发光、发热。动触片是用粘合在一起的双层金属片制成的,受热后两层金
属膨胀不同,动触片稍稍伸开一些,和静触片接触。
启动器不再发光,这时双金属片冷却,动触片形状复原,两个触点重新
分开。
电子启辉器
镇流器在起动器把电路突然中断的瞬间,由于自感现象而产生一个瞬时高压
加在灯管上,满足激发水银蒸汽导电需要高压的要求,使日光灯管成为通路开始
发光.日光灯正常工作时,从图中可以看出交流电不断通过镇流器和灯管(不经
过起动器),由于自感现象镇流器的线圈中产生自感电动势阻碍电流变化,起到
降压作用,灯管两端电压比220V低很多,但已能满足灯管正常工作要求.

闭合开关后电压通过日光灯的灯丝加在启动器的两端,启动器如上所述发热-触
点接触-冷却-触点断开。在触点断开的瞬间,镇流器L中的电流急剧减小,产
生很高的感应电动势。感应电动势和电源电压叠加起来加在灯管两端的灯丝上,
把灯管点燃。实际使用的启动器中常有一个电容器并联在氖泡的两端,它能使两
个触片在分离时不产生火花,以免烧坏触点,同时还能减轻对附近无线电设备的
干扰。没有电容器时启动器也能工作。

日光灯电路由于镇流器的电感量很大,导致电路功率因数很低,大概在0.5-0.6
左右。为了改善线路的功率因数,通常会在电路的出口处并联一个适当大小的电
容。

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