启辉器启动日光灯原理.doc

启辉器是启动日光灯用的,在日光灯电路中,当开关接通的时候，电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触。电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热，发射出大量电子。这时，由于启辉器两极闭合，两极间电压为零，辉光放电消失，管内温度降低；双金属片自动复位，两极断开。在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动。在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。氩气电离生热，热量使水银产生蒸气，随之水银蒸气也被电离，并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。 日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的线圈，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化，这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。 起辉器在电路中起开关作用，它由一个氖气放电管与一个电容并联而成，电容的作用为消除对电源的电磁的干扰并与镇流器形成振荡回路，增加启动脉冲电压幅度。放电管中一个电极用双金属片组成，利用氖泡放电加热，使双金属片在开闭时，引起电感镇流器电流突变并产生高压脉冲加到灯管两端。在正常发光过程中，镇流器的自感还起着稳定电路中电流的作用。日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的薄荧光粉，管内被抽成真空度10-3-10-4毫米汞柱以后，充入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。荧光灯一. 荧光灯的种类 表3-1：灯管尺寸（英寸，1英寸=25.4mm）与功率对照表 尺寸：（英寸） 18 24 36 48 功率：（W） 15 20 30 40 表3-2：管径尺寸与灯管功率对照表： 管径直径代号 T5 T8 T10 T12 管径尺寸（mm） 15 25 32 38 灯管功率（W） 4、6、8、12、13、 10、15、18、30、36、 15、20、30、40 15、20、30、40、65、80、85、125 一般：粗管指管径为38mm的灯管，细管包括32mm、25mm的灯管，小管指15mm的小功率灯管。 二.荧光灯的基本结构 三. 荧光灯发光的基本原理： 灯丝导电加热，阴极发射出电子，与（灯管内充装的）惰性气体碰撞而电离，汞液化为汞蒸气，在电子撞击和两端电场作用下，汞离子大量电离，正负离子运动形成气体放电，即弧光放电，同时释放出能量并产生紫外线，玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后，被激发而放出可见光。故荧光灯全称为：低压汞（水银）蒸气荧光放电灯（属于气体放电灯的一种） 四. 荧光灯正常工作三要素： 灯管、启辉器、镇流器（或以电子镇流器取代启辉器、镇流器） 灯管：阴极预热启动式。 启辉器：控制灯丝加热时间。镇流器：产生比电源电压高得多的电动势。 五. 工作电路： 荧光灯工作原理图 零线火线电路接通，启辉器产生辉光放电，使其U形双金属片受热而膨胀与静触极接触，使灯丝、启辉器、镇流器与电源构成一个闭合回路，阴极得电预热，发射出电子，预热时间越13秒，启辉器辉光放电熄灭。此瞬间，电路中电流突然中断，使镇流器两端产生一个比电源电压高得多的感应电动势，同时与电源电压叠加在灯管两端，使灯管两端电极之间形成一个强电场。灯丝阴极发射的电子，在强电场的作用下，引起管内汞蒸气电离而形成弧光放电，同时产生大量的紫外线激发管壁的荧光粉而发出可见光。此时，灯管电流在不断增长，是靠镇流器的阻抗将灯管电流限制和稳定在正常工作数值上。（20W灯管的工作电流为0.37A，40W为0.43A） 灯管启动后，感应电势消失，是靠电源电压与镇流器维持灯管的正常工作。启辉器在电路中只起控制灯管预热电流的时间和断开电路时使镇流器产生感应电动势的作用。在荧光灯正常工作时，启辉器是停止工作的。 六. 电感性的阻抗式镇流器的作用： 预热灯丝，产生灯管启动需要的电动势及限制和稳定灯管工作电流的作用。 基本结构：在铜线绕制的线圈中插入矽钢片。 七. 启辉器的结构： 启辉器是一只由玻璃管制成的辉光放电管与一只小电容器并联而成（没有电容器也能工作）。 玻璃管制成的辉光放电管内有一个U形双金属片，一个固定静止触极电板，称为静触板或静触极，玻璃管内充有氖气或氩气，或氖氩混合的惰性气体。见工作电路原理图，当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电过程），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。此时电流直接经过双金属片与静触板流通，惰性气体失去作用而不放电，双金属片开始冷却，经过18秒的时间，双金属片收缩回原来状态，启辉器停止工作。因此，启动时间主要取决与双金属片的弯度和双金属片的膨胀特性。一般情况下，启辉器应使灯管在8秒内启动工作。荧光灯镇流器与电感镇流器比较 2006年12月29日09:32:17电子市场随着人类社会的不断进步，人们对物质生活与精神生活的完美追求，现代照明技术演绎精彩世界已被广泛接受和应用，照明在当今社会已作为衡量一座城市和地区现代化文明的重要标志之一。根据国家经贸委、建设部、国家质量技术监督局关于进一步推广中国绿色照明工程的意见的文件精神，节能环保作为我国一项重要的产业政策，必将对基建和改造工程有着重要的现实指导意义。目前，我国正处在迎接绿色奥运、改善就医环境的建设时期，适时引进绿色高效照明产品，对新建和改造工程中有效提高能源利用率、保护环境、提高照明质量，与现代化、国际化接轨，创造良好的医疗、康复环境势在必行。医院照明设计及照明产品的选择是以能充分发挥医院功能；直接或间接服务于医疗起作用为目的。在充分考虑医院环境特点及照明特点的情况下，注重照明电器的核心部件镇流器的科学选定对医院使用后的照明质量、运行费用、楼宇安全、医务人员工作效率、医疗仪器设备检测数据、诊断结论及对电网的污染、人身伤害等有着至关重要的影响和作用。医学检测及诊断结论直接影响病人的治疗和健康；因此，应引起高度重视。目前，室内照明光源以荧光灯为主；点灯有电感镇流器和电子镇流器两种方式。以下分别将高性能电子镇流器与电感镇流器及普通电子镇流器使用情况做一全面比较： 与电感镇流器比较： 1、高效节能： 电感镇流器工作频率为50HZ，电子镇流器工作频率为2050KHZ，灯管在高频下发光效率比工频提高10%，因而电子镇流器比电感镇流器点灯亮度提高；另电子镇流器自身耗电少，如在同等亮度下，采用电子镇流器比电感镇流器节电约2030%；其中电感镇流器工作时增加室内温升，夏季需要空调降温的电费未计算在内。医院一般照明约占70%，采用高性能电子镇流器比优质电感镇流器年可节约23个月电费，可逐步回收灯具成本，降低物业运行成本。 2、舒适： 电感镇流器会产生频闪现象，在此环境下工作、学习视觉易疲劳。对高速旋转物体易产生错觉，存在事故隐患。同时电感镇流器发出50HZ的低频噪声，易使人烦躁。耳鼻喉科听音室在采用荧光灯照明时，应使用电子镇流器，以防误诊；病房、候诊大厅在使用荧光灯时，不宜选用电感镇流器，主要考虑频闪和噪音等会引起病人的不适。采用电子镇流器可消除频闪，保护视力，市场销售的学生护眼灯就是采用电子镇流器配备三基色灯管设计生产的。高性能电子镇流器无频闪、无噪音、护眼护脑，与三基色灯管配套使用，显色性好，色彩逼真；高光效；光衰小；舒适；净化工作、学习、生活环境；提高工作效率，有利病人康复；尤其适用于病房、检查室等对照明要求高显色性的场所。 3、安全： 电感镇流器由于自身耗电量大，耗电转化为热能，表面温升高，尤其在电网电压波动较高时，温度可达120130，成为火灾隐患，此类事故时有发生。 电感镇流器在+10以上启动正常工作，低于-5启动困难；电网电压低于180V难于正常启辉；由于不能一次启动，多次启动易损坏灯管阴极，缩短灯管寿命。 电感镇流器功率因数低，大约0.40.6左右,致使大量无功功率增大了照明线路电流和变压器容量，从而大大增加线路和变压器损耗，也加大了电能损失，降低照明质量，同时对电网的运行带来威胁。安装补偿电容后，明显加大了谐波电流，因而对电网及网内其他仪器设备造成干扰和危害。高性能电子镇流器功率因数0.97，只有3%左右的无功损耗，无功节电45%以上；谐波含量小，使输入电流波形畸变小，对电网几乎无污染；并且可减少供电设备的增容。电子镇流器适应宽电压工作范围，在-10+50环境下可正常工作，安全，高可靠。 高性能电子镇流器对灯管有保护作用，灯管开关次数可达万次以上，灯头无明显发黑，除保证达到灯管的标称寿命外，还能延长其寿命1.31.5倍。 4、环保： 电感镇流器由于使用机械启辉器，会产生瞬时高压脉冲，对家电和其它用电设备产生干扰。使用电感镇流器，电压过高，过低都会缩短灯管寿命，废弃灯管回收不利将会引起汞泄露，带来二次污染。高性能电子镇流器使灯管的寿命延长，节约了频繁更换灯管的成本和劳务，既经济又有利于环保。 综上所述，对新建和改造工程，在项目资金运作、经济状况允许的条件下，应予以全面否定电感镇流器