日光燈電路的設計

李錦霞

江蘇省儀征市工業學校，江蘇儀征 211400

參考文獻

[1]程周.電個與電子技術.2版.

[2]耿淬.電工應用識圖.

日光燈電路的設計

李錦霞

江蘇省儀征市工業學校，江蘇儀征 211400

日光燈的主要元件包括：燈管，電感式鎮流器，起輝器等。

日光燈；原理；結構；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，電感式鎮流器，起輝器等。

日光燈構造及作用：日光燈兩端各有一燈絲，燈管內充有微量的氬和稀薄的汞蒸氣，燈管內壁上涂有熒光粉，兩個燈絲之間的氣體導電時發出紫外線，使熒光粉發出柔和的可見光。

日光燈工作特點：燈管開始點燃時需要一個高電壓，正常發光時只允許通過不大的電流，這時燈管兩端的電壓低于電源電壓。

啟輝器的結構是將兩個雙金屬片材料做成的觸點封入一個小型玻璃泡殼內，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被一個間隙隔開著，當電路接通時，電源電壓足以激發玻殼內氣體產生輝光放電，從而慢慢地加熱接觸片，使它們相互彎曲直接接觸。當接觸片觸及1s、2s后，電源通過鎮流器和燈的陰極形成了串聯電路，一個相當強的預熱電流迅速地在時間TH內對陰極予以加熱。當雙金屬片接觸時，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，在一段很短的時間后它們靠彈性分離，使電路斷開。由于電路呈電感性，當電路突然中斷時，在燈的兩端會產生持續時間約1ms 的600V～1500V的脈沖電壓，其確切電壓取決于燈的類型。這個脈沖電壓很快地使充在燈內的氣體和蒸氣電離，電流即在兩個相對的發射電極之間通過。

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

當日光燈接入電路以后，起輝器兩個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、鎮流器、燈絲和起輝器構成一個閉合回路，電流使燈絲預熱，當受熱時間1s～3s后，起輝器的兩個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，當兩個電極斷開的瞬間，電路中的電流突然消失，于是鎮流器產生一個高壓脈沖，它與電源疊加后，加到燈管兩端，使燈管內的惰性氣體電離而引起弧光放電，在正常發光過程中，鎮流器的自感還起著穩定電路中電流的作用。

3 如何提高日光燈電路的功率因數

應該在原日光燈電路上并聯電容器C（如圖3所示）。

圖3

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

表1是推薦的為提高日光燈電路功率因數應并聯的電容的電容量（也可自己據上面公式計算應并聯的電容器的電容）。

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），對電路的功率因數幾乎無影響。

參考文獻

[1]程周.電個與電子技術.2版.

[2]耿淬.電工應用識圖.

TN6

A

1674-6708（2010）32-0101-01