李錦霞

江蘇省儀征市工業(yè)學(xué)校，江蘇儀征 211400

參考文獻(xiàn)

[1]程周.電個(gè)與電子技術(shù).2版.

[2]耿淬.電工應(yīng)用識圖.

日光燈電路的設(shè)計(jì)

李錦霞

江蘇省儀征市工業(yè)學(xué)校，江蘇儀征 211400

日光燈的主要元件包括：燈管，電感式鎮(zhèn)流器，起輝器等。

日光燈；原理；結(jié)構(gòu)；功率

1 電路圖（如下圖1和圖2）

圖1

圖2

2 日光燈工作原理

日光燈的主要元件包括：燈管，電感式鎮(zhèn)流器，起輝器等。

日光燈構(gòu)造及作用：日光燈兩端各有一燈絲，燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉，兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，使熒光粉發(fā)出柔和的可見光。

日光燈工作特點(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。

啟輝器的結(jié)構(gòu)是將兩個(gè)雙金屬片材料做成的觸點(diǎn)封入一個(gè)小型玻璃泡殼內(nèi)，充入低壓惰性氣體或混合氣體，再滲入微量的氚氣以幫助電離。在開燈前，啟輝器的雙金屬片的觸點(diǎn)被一個(gè)間隙隔開著，當(dāng)電路接通時(shí)，電源電壓足以激發(fā)玻殼內(nèi)氣體產(chǎn)生輝光放電，從而慢慢地加熱接觸片，使它們相互彎曲直接接觸。當(dāng)接觸片觸及1s、2s后，電源通過鎮(zhèn)流器和燈的陰極形成了串聯(lián)電路，一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)的預(yù)熱電流迅速地在時(shí)間TH內(nèi)對陰極予以加熱。當(dāng)雙金屬片接觸時(shí)，由于接觸片之間沒有電壓，因此輝光放電消失。然后接觸片開始冷卻，在一段很短的時(shí)間后它們靠彈性分離，使電路斷開。由于電路呈電感性，當(dāng)電路突然中斷時(shí)，在燈的兩端會產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間約1ms 的600V～1500V的脈沖電壓，其確切電壓取決于燈的類型。這個(gè)脈沖電壓很快地使充在燈內(nèi)的氣體和蒸氣電離，電流即在兩個(gè)相對的發(fā)射電極之間通過。

電感式鎮(zhèn)流器的構(gòu)造，是用漆包線在鐵芯上繞制而成。它的作用有兩個(gè)：一是和跳泡配合產(chǎn)生啟動燈管的上千伏啟動高壓；二是正常照明時(shí)穩(wěn)定電流，鎮(zhèn)流器的名字大概就是這么來的。鎮(zhèn)流器本身是一個(gè)電感，電感有一個(gè)特性，就是電感里的電流不能突變，如果有電流通過時(shí)，突然切斷電流通路，電感就會產(chǎn)生一個(gè)高壓擊穿絕緣企圖維持原來的電流，這個(gè)特性用到了日光燈的啟動。

當(dāng)日光燈接入電路以后，起輝器兩個(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、燈絲和起輝器構(gòu)成一個(gè)閉合回路，電流使燈絲預(yù)熱，當(dāng)受熱時(shí)間1s～3s后，起輝器的兩個(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。

3 如何提高日光燈電路的功率因數(shù)

應(yīng)該在原日光燈電路上并聯(lián)電容器C（如圖3所示）。

圖3

其并聯(lián)的電容器C的容量大小由下式計(jì)算： C=P（tgφ-tgφ′）/ωU2 式中P為日光燈電路的總功率（燈管和鎮(zhèn)流器消耗的總功率），ω為角頻率，U為電源電壓，原日光燈電路的功率因數(shù)為cosφ，并聯(lián)電容器后能達(dá)到的功率因數(shù)為cosφ′，C為并聯(lián)的電容器的電容。

表1是推薦的為提高日光燈電路功率因數(shù)應(yīng)并聯(lián)的電容的電容量（也可自己據(jù)上面公式計(jì)算應(yīng)并聯(lián)的電容器的電容）。

電源電壓 220V 220V 220V 220V 220V 220V日光燈功率 8—10W 13W 15W 20W 30W 40W選配的電容（μF）1.0 1.5 2.0 2.5 3.75 4.75

從日光燈工作電路原理可知，是不能通過在起動器中加電容器來提高電路的功率因數(shù)的。起動器中的電容器的電容是很小的（約0.01μF～0.05μF），對電路的功率因數(shù)幾乎無影響。

參考文獻(xiàn)

[1]程周.電個(gè)與電子技術(shù).2版.

[2]耿淬.電工應(yīng)用識圖.

TN6

A

1674-6708（2010）32-0101-01