⑴ 简述日光灯的工作原理,
荧光灯(Fluorescent lamp),或称日光灯、灯管、荧光管、光管,是一种照明装置,属于弧光灯的一种。传统型荧光灯即低压汞灯,是利用低气压的汞蒸气在通电后释放紫外线,从而使荧光粉发出可见光的原理发光,因此它属于低气压弧光放电光源。
荧光管内充满了低压氩气或氩氖混合气体及水银蒸气,而在玻璃荧光管的内侧表面,则涂上一层磷质荧光漆,在灯管的两端设有由钨制成的灯丝线圈(这个钨丝线圈上会涂上"电子粉",其成分是由锶、钡等碱土金属化合物组成的)。
当电源接通后,首先电流通过灯丝加热并释放出电子(这里的电子是由电子粉释出的),电子会把管内气体变成等离子(plasma),并令管内电流加大,当两组灯丝间的电压超过一定值之后灯管开始产生放电。
使水银蒸气发放出253.7nm及185nm波长的紫外线,荧光管内侧表面的磷质荧光漆会吸收紫外线,并释放出较长波长的可见光。发出的光线颜色由磷质成分的比例控制,而玻璃管则避免有害的紫外线及其他有害物质如水银泄漏出来。
荧光管的放电电流与导通电阻之间存在一个正反馈关系:当更多电流流进荧光管后使得更多气体被离子化,使得管内的导通电阻不断降低,如此便会令更多电流入荧光管内。
如果将荧光管直接接到固定电压的电源,荧光管将会因电流不断上升而很快被烧毁,因此需要以一个辅助电路控制进入荧光管的电流在一固定水平,而这个电流控制电路通常被称为镇流器。
传统镇流器实际上是一个电感,当导通电阻降到很低的时候,镇流器固定的感抗和铜耗使导通电流近似于定值,开始稳定工作。
传统镇流器需搭配一个称为启辉器(Starter,俗称“士赖达”、“跳泡”)的小元件才能使灯丝间的压差达到使荧光管足以放电的程度,最新的电子式镇流器则不需要启辉器,因为启动工作已被包含在镇流器内。
(1)日光灯电路图工作原理扩展阅读:
荧光灯的光效很高,最高可达104流明/瓦。当你需要环境照度比较高的时候,可以选择这种效能比较高的光源。
荧光灯的流明维持率高,光衰小。假设荧光灯的寿命积累已经达到了8000小时,有些质量好的荧光灯还能维持90%以上的光通量输出;即使质量差一点,也可以达到80%的光通量输出。这一点,白炽灯和卤素灯都做不到。
荧光灯一般有4种常见的白光色,分别是:暖白色(3000k)、白色(3500k)、冷白色(4000k)、日光色(6500k)。这些不同的色温取决于管壁上不同颜色的荧光粉。荧光灯寿命长,可达12000小时。荧光灯一般也不贵,是可以随处买到的替换产品。
荧光灯由于它的发光原理,灯管必须有一定的长度的管径。所以灯体体积比较大,灯具设计比较困难,一般只能用于基础照明,无法作重点照明。
荧光灯的显示指数有好有坏,它的显色性基于荧光粉的种类。如果灯内的荧光粉是五基色荧光粉,显示指数可以达到90+(但是价格相对而言会贵一点)。
荧光灯可以调光,但是控制技术要比白炽灯复杂得多,需要特殊的驱动电器。频闪这是荧光灯比较致命的一点——频闪。当然,只要是气体放电灯都有频闪现象,这是由于电流的周期变化而造成的。
⑵ 日光灯原理的工作原理
在图示的电路中,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,辉光产生的热量使U型动触片膨胀伸长,跟静触片接通,于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。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。镇流器起到降压限流的作用,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。
镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用;启辉器中电容器的作用是避免产生电火花。
⑶ 日光灯的工作原理
你好!!!
日光灯构造及作用:日光灯两端各有一灯丝,灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉,两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使荧光粉发出柔和的可见光。
日光灯工作特点:灯管开始点燃时需要一个高电压,正常发光时只允许通过不大的电流,这时灯管两端的电压低于电源电压。
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。 电感镇流器是一个铁芯电感线圈,电感的性质是当线圈中的电流发生变化时,则在线圈中将引起磁通的变化,从而产生感应电动势,其方向与电流的方向相反,因而阻碍着电流变化。
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。
当日光灯接入电路以后,起辉器两个电极间开始辉光放电,使双金属片受热膨胀而与静触极接触,于是电源、镇流器、灯丝和起辉器构成一个闭合回路,电流使灯丝预热,当受热时间1-3秒后,起辉器的两个电极间的辉光放电熄灭,随之双金属片冷却而与静触极断开,当两个电极断开的瞬间,电路中的电流突然消失,于是镇流器产生一个高压脉冲,它与电源叠加后,加到灯管两端,使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电,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。
还有什么不明白的地方在问我。
谢谢!!!
⑷ 日光灯照明电路的工作原理图。
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⑸ 日光灯电子镇流器的原理及电路图
电子镇流器是一个将工频交流电源转换成高频交流电源的变换器,其基本工作原理是:
工频电源经过射频干扰(RFI)滤波器,全波整流和无源(或有源)功率因数校正器(PPFC或APFC)后,变为直流电源。通过DC/AC变换器,输出20K-100KHZ的高频交流电源,加到与灯连接的LC串联谐振电路加热灯丝,同时在电容器上产生谐振高压,,加在灯管两端,但使灯管"放电"变成"导通"状态,再进入发光状态,此时高频电感起限制电流增大的作用,保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流,为了提高可靠性,常增设各种保护电路,如异常保护,浪涌电压和电流保护,温度保护等等。
⑹ 电子日光灯的工作原理
日光灯工作原理:一,电感镇流器:启辉器(跳泡)的作用是提供灯管启动时的瞬间高压,并检测灯管两端电压状态,低于75-85不动作,说明日光灯己正常工作,高于75--85说明日光灯没有启辉,执行启动过程,电感镇流器开机时提供瞬间击穿灯管内惰性气体的高压,正常工作时限制流过灯管的电流,防止阴极电子快速蒸发而损坏。
过程:是日光灯通电后,电流流过镇流器并经过灯管两端灯丝加在启辉器上,此时启辉内产生辉光放电,双金属片受热膨胀,两接点闭合,这时,市电经过镇流器线圈限流将电压加在灯管的两端灯丝上,此时灯丝略发红(这个过程就是阴极预热过程,很重要,没有这个过程灯管很快老化,也是为什么电子镇流器省电不省钱的原因所在),过一段时间,启辉器内双金属片恢复原位,电路断开,这时镇流器内的线圈会产生自感电动势,此电感电动热势叠加在市电的某一半周上形成高压,瞬间击穿灯管内气体发光,气体发光后镇流器内的电感线圈又起到限制流过灯管电流的作用,如果灯管没有点燃则重复以上动作.
电子镇流器:谐振电感(就是那个小磁芯或小变压器)作用同电感镇流器,谐振电容,(那个并联在灯管两端的绿色电容)作用同电感镇流器的启辉器
启动工作过程:电路接通后,220交流市电经整流滤波后形成约300伏的直流电压,此电压经两开关功率管电阻电容和小磁环组成自激桥式推挽输出电路,输出为交流约25--40左右千赫的电压,此电压经过谐振电感经过灯管两端灯丝加在谐振电容上(因些时灯管内气体未电离,所以可视为开路),由LC谐振电路产生高压击穿灯管内气体开始发光,因灯管内气体电离发光,形成电流回路,谐振条件被破坏,所以电容只作为维持开关电路的交流回路用(不可断开否则灯会熄灭)。因电路和频率很高,所以启动过程在一瞬间完成。这也是此类镇流器的缺点,不能对灯管灯丝进行有效预热,俗称一拉亮
⑺ 日光灯单控电路工作原理
在图示的电路中,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,辉光产生的热量使U型动触片膨胀伸长,跟静触片接通,于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。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。镇流器起到降压限流的作用,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。
镇流器在启动时产生瞬时高压,在正常工作时起降压限流作用;启辉器中电容器的作用是避免产生电火花。
发光原理
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灯管内部物质:灯管内含有水银蒸汽和少量的惰性气体(氩气),管壁上涂有荧光物质
灯管通电后为什么会发光?
每种原子的电子都有不同的能级,主要取决几个因素,包括它们的速度和离原子核的距离。电子不同的能量等级占有不同的轨函数和轨道。通常来说,有着大能量的电子就会离原子核更远。 当原子吸收或释放能量的时候,电子就会在低轨道和高轨道之间移动。原子吸收能量后电子可以跃迁到一个更高的轨道(远离原子核),由于电子在高能级不稳定,所以会自发的回到较低轨道,这时电子就以光子的形式放出额外的能量。发光的波长取决于有多少能量被释放出来,这也就取决于电子所在的轨道位置。因此,不同种类的原子就会释放出不同频率的光子,这几乎是所有光源最基本的工作机制。荧光灯的中心元件是一个密封的玻璃管,管内含有少量水银和惰性气体,通常是氩气,通过惰性气体保护汞蒸汽不会发生化学反应。灯管内壁涂有荧光物质。
当灯管内的惰性气体在高压下电离后,形成气体导电电流,运动的气体离子在与汞原子碰撞作用之间不断地给了汞原子能量,使得汞原子的核外电子总能从低轨道跃迁到高轨道,之后汞原子的核外电子由于具有较高的能量会自发地再从高轨道向低轨道(或基态)跃迁,以光子的形式向外释放能量,同时由于汞原子的原子特征谱线大部分集中在紫外区域,可知,汞原子释放出来的光子大部分在紫外区域,这些高能量的光子(紫外线)在和荧光物质的撞击之间产生了白光。
⑻ 日光灯工作原理
日光灯是大串联电路。火线L经开关w进灯管一端灯丝,出来后再进启辉器s,再进镇流器,内镇流器另一容端接电源N。这是一个大串联电路。工作原理:开关W送电后,电压作用在启辉器s上,启辉器s内有玻璃泡,泡内充有惰性气体氖气,装有u形双金属片,,就是两种膨胀系数不一样的金属压合在一起,利用受热后弯曲的特点作开关用,电水壶等热保护,过热开关都用它。电压加到s后,氖气启辉发热,双金属片触头弯曲闭合电路开始工作,日光灯丝受热有发射电子的能力后,启辉器冷却双金属片接点断开,镇器因自感作用产生3Kv左右的高压,击穿日光灯两灯丝气隙,点燃日光灯。日光灯电源端并联的电容c是改善功率因数用的。图为实物启辉器内部,及日光灯接线图。希望对你有所帮助。
⑼ 日光灯电路图及原理
日关灯是一种利用了汞蒸气在通电后释放的紫外线照射在日关灯中的荧光粉上会发光的原理,所以日关灯也被称作是低气压弧光放电光源。接下来我们就来好好了解下日关灯的具体工作原理。
日关灯的原理
从日关灯的发光机制可见,荧光粉对日关灯的质量起关键作用。20世纪50年代以后的日关灯大都采用卤磷酸钙,俗称卤粉。卤粉价格便宜,但发光效率不够高,热稳定性差,光衰较大,光通维持率低,因此,它不适用于细管径紧凑型日关灯中。
1974年,荷兰飞利蒲首先研制成功了将能够发出人眼敏感的红、绿、蓝三色光的荧光粉氧化钇(发红光,峰值波长为611nm)、多铝酸镁(发绿光,峰值波长为541nm)和多铝酸镁钡(发蓝光,峰值波长为450nm)按一定比例混合成三基色荧光粉(完整名称是稀土元素三基色荧光粉),它的发光效率高(平均光效在80lm/W以上,约为白炽灯的5倍),色温为2500K-6500K,显色指数在85左右,用它作日关灯的原料可大大节省能源,这就是高效节能日关灯的来由。
可以说,稀土元素三基色荧光粉的开发与应用是日关灯发展史上的一个重要里程碑。没有三基色荧光粉,就不可能有新一代细管径紧凑型高效节能日关灯的今天。但稀土元素三基色荧光粉也有其缺点,其最大缺点就是价格昂贵。
日关灯在日常的使用过程中有很多要注意的细节,比如不要频繁的去对日关灯进行开或者关的操作,这个操作会造成灯管的两端变黑。还有就是要注意对日关灯进行清理,不要使其堆积了太多的灰尘。