现在使用荧光灯的地方还是比较多的,比如学校,医院和工厂的车间等,那么荧光灯工作原理是什么?荧光灯的优缺点是怎样的呢?今天就给朋友们详细的介绍下这些问题 。
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荧光灯工作原理
荧光灯工作原理简述
荧光灯是一种低压孤光放电灯,近几年来,LED灯光源的迅速发展,好多单位已经逐步开始使用LED灯,荧光灯已逐步退出时代的舞台;对于维修电工行业的人来说,虽然荧光灯的使用量少了,但是荧光灯的工作原理我们还是有必要了解一下,今天请允许我与各位同仁共同重温一下这种灯的工作原理 。
首先说荧光灯的组成,荧光灯的核心部件是玻璃管和灯丝,在玻璃管内壁上涂有一层荧光粉(就是那种白色的粉),管内充有惰性气体;灯丝上涂有一层能发射电子的物质,人们将这种灯丝称为阴极,灯丝两端通过导丝与外电极相连,将灯丝与导丝密封在一个玻璃喇叭管中就组成了灯芯柱,其作用是保证电导线与玻璃壳进行密封 。
荧光灯的启动主要有两种方法:一种是利用电子镇流器启动,这种方法启动的工作原理是通过电子镇流器输出级电路与电容电感串联,组成LC串联谐振网络(电压谐振),使启动电容两端产生高压脉冲将灯丝引燃,启动后,电感元件对灯起限流作用;具体的工作原理是这样的220V交流市电经整流桥整流后,由R1,R2,C1,C2组成倍压整流电路,R1,R2为均压电阻,使输出直流电压达到310V左右,次电压的电流通过R5对C3进行充电,当C3电压达到一定值时,VT2导通,电流回路:V+→C1→上灯丝→C4→下灯丝→L4→L3→VT2→V- 。VT2基极电流流过L2,使VT2迅速饱和,集电极电压接近零,流过L5,L2的电流减小,L2两端产生下正上负的感应电动势,由同名端可知,L1两端产生上正下负感应电压,使VT1迅速导通,VT2立刻截止,VT1导通电流回路:V+→VT1→L3→L4→下灯丝→C4→上灯丝→C2→V- 。当VT1饱和导通后,感应电动势趋向于零,VT1截止,VT2又开始导通,如此周而复始,使流过C4的电流方向不断的变化,L4,C4,灯丝构成串联谐振电路,在C4、L4、两端产生高压,使荧光灯点亮,点亮后L4起限流作用 。
另一种就是用启辉器与镇流器启动,启动原理接线图,要了解这种接法的工作原理还需要说明一下启辉器的工作原理,启辉器是由一个电容器和热开关组成,热开关被密封在充有氖气的玻璃内,当接通电源后,由于荧光灯处于高阻断开状态,高压通过灯丝加到启辉器两端,使启辉器玻璃管内的氖气发生电离,双金属片变热将开关接通,开关接通后,电流通过灯丝,使灯丝预热并且灯丝阻值增大,分压较多,而启辉器两极电压接近0V,启辉器玻璃管内的氖气不电离,双金属片冷气断开动触头,电路中的电流突然消失,在镇流器两端产生很高的感应电压,与电源电压叠加,使灯管内的低压蒸汽电离,荧光灯引燃,管内汞蒸气被电子激发电离时发出紫外线被荧光灯管壁上的荧光粉吸收,转换成可见光,荧光灯正常工作,灯在正常工作后,镇流器主要起限流作用,电源电压几乎都降落在镇流器上,因此,启辉器两端电压特别低,不足以使启辉器内双金属片动触头发热闭合,保证灯正常工作 。
荧光灯工作原理是什么
启动器安装在气体放电光源(见电光源)电路中,使放电灯启动点燃的装置 。又称触发器 。启动器可以是一个独立的器件或电路,也可以包括在灯、电源或镇流器中;可以在电源电压作用下独立地启动灯,也可以和电源、镇流器等装置组合在一起共同作用使灯启动 。
作用原理 气体放电光源不同于热辐射光源,接通电源一般并不能点亮灯,而是有一个启动过程,即点亮灯的过程 。每一个放电灯都有相应的着火电压(又称击穿电压),只有当灯管两端电压超过着火电压,才有可能建立气体放电,将灯点亮 。放电灯的着火电压有的高达数万伏,有的则低至数百伏,一般均大于电源电压 。所以单接通电源,一般的放电灯是不可能被点亮的 。在电路中必须要提供大于气体放电光源着火电压的电压发生装置,这就是启动器 。
根据气体放电的理论,气体放电光源的着火电压在某些条件下可以降低,如阴极预热,灯表面涂以导电膜或导电带,安装辅助电极,灯管内充填潘宁气体,灯内加入放射性物质,采用高频电压等 。因此,根据不同气体放电光源种类,就逐步形成了各种不同的启动器 。
启动器的主要作用是启动灯,将灯点亮,一旦放电灯被点亮,启动器就不起作用了,等到下一次点灯时再使用 。所以启动器应尽可能简单、轻便和可靠,有的甚至可以在放电灯点亮后从电路中取下而不影响放电灯的正常工作 。
【荧光灯工作原理是什么?荧光灯的优缺点是怎样的?】荧光灯工作原理及其优缺点
荧光灯是一种气体放电灯,它是工业、商业、家庭照明中使用最广泛的一种光源 。它的发光的原理是利用低压汞蒸气和荧光粉发光 。管壁上有汞和荧光粉的存在,当通入电流时,稀有气体中会产生放电,并激发荧光粉发光 。
另外还有一种荧光灯——紧凑型荧光灯 。它本质上也是荧光灯,与传统荧光灯相比,只不过是在灯体内加入了一个小型电子镇流器 。当电流经镇流器调整,再流过灯丝(钨丝),发射出热电子 。
从微观角度看:电流通过灯头流入灯丝,直接朝向另一灯头方向发射电子,电子在稀有气体里放电的过程中,激发汞原子并发射出紫外线;随后紫外线折射在荧光粉上就变成了可见光,这就是它的发光原理 。
如果玻璃管壁上没有荧光粉,灯管只能发出微微的蓝光;而套上一个内壁有荧光粉的外管之后,蓝光就会变成白光发出来 。
紫外线到达玻璃管,经荧光粉转换为可见光
荧光灯需要配上镇流器使用:
因为荧光灯在启动和工作时所要求的电流不一样,所以需要通过镇流器来改变电流量 。
常见的镇流器有两种:电感镇流器和电子镇流器,它们都可以让荧光灯在启动时和工作时得到相应的电流 。
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荧光灯工作原理
荧光灯的优缺点
优点
1优点一:光效高
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 。
2优点二: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 。
3优点三:多种色温可供选择
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 。
4优点四:寿命长,可达12000小时
5优点五:采购成本低
荧光灯一般也不贵,是可以随处买到的替换产品 。
缺点
1缺点一:体积较大,只能用于基础照明
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 。
2缺点二:显色性一般
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) 。
3缺点三:调光较困难
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 。
4缺点四: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 。
5缺点五:电磁干扰
由于气体放电灯有电器存在,所以它会有一些或多或少的电磁干扰现象 。
在一些要求使用无电磁干扰产品的场合里,比如录音室、手术室等,荧光灯不适合使用 。
通过以上的内容,我们已经了解了荧光灯工作原理了,可见,荧光灯工作原理还是比较复杂的,需要大家认真的去研读一下,如果还有疑问的话,可以咨询 。
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