熒光燈是基於汞蒸氣中氣體放電的輝光。輻射在紫外線範圍內,為了將其轉換為可見光,燈泡上覆蓋了一層磷光體。
熒光燈的工作原理
熒光燈的特點是不能直接接入電網。冷態時電極之間的電阻很高,在它們之間流動的電流不足以產生放電。點火需要高壓脈衝。
具有點燃放電的燈的特點是電阻低,具有電抗特性。為了補償無功分量並限制電流,扼流圈(鎮流器)與熒光光源串聯。
許多人不明白為什麼熒光燈需要啟動器。扼流圈與啟動器一起包含在電源電路中,形成高壓脈衝以啟動電極之間的放電。這樣做是因為當啟動器觸點打開時,在扼流圈的端子處會產生高達 1kV 的自感應脈衝。
扼流圈是做什麼用的
在電源電路中使用熒光燈(鎮流器)扼流圈是必要的,原因有兩個:
- 形成啟動電壓;
- 限制通過電極的電流。
扼流圈的原理是基於電感線圈的電抗,也就是扼流圈。感應電阻在電壓和電流之間引入了 90º 的相移。
由於電流限制值是電感電阻,因此為相同功率的燈設計的扼流圈不能用於連接或多或少功率較大的設備。
在一定限度內,公差是可能的。例如,以前國內工業生產功率為40W的熒光燈。現代生產的熒光燈扼流圈 36W 可以毫無顧忌地用於過時燈的電源電路中,反之亦然。
扼流圈和EB的區別
熒光光源的節流電路連接具有簡單、可靠性高的特點。例外是啟動器的定期更換,因為它們包括一組斷開觸點以形成觸發脈衝。
同時,該方案具有明顯的缺點,這迫使人們尋找新的開燈解決方案:
- 啟動時間長,隨著燈的磨損或電源電壓的降低而增加;
- 電源電壓波形畸變大(cosf<0.5);
- 由於氣體放電光度的低慣性,閃爍發光頻率是供電網絡的兩倍;
- 大質量尺寸特性;
- 由於油門磁系統板的振動而產生的低頻嗡嗡聲;
- 在負溫度下啟動可靠性低。
檢查日光燈的扼流圈很複雜,因為確定短路匝數的設備並不普遍,並且使用標准設備只能說明是否存在破損。
為了消除這些缺點,已經開發了電子鎮流器(EB)。電子電路基於產生高壓啟動和維持燃燒的不同原理。
高壓脈衝由電子元件產生,並使用高頻電壓(25-100 kHz)來支持放電。 ECG 可以在兩種模式下操作:
- 帶電極預熱;
- 冷啟動。
在第一種模式中,對電極施加低電壓 0.5-1 秒以進行初始加熱。時間過去後,施加高壓脈衝,這導致電極之間的放電點燃。這種模式在技術上比較複雜,但是增加了燈的壽命。
冷啟動模式的不同之處在於將啟動電壓施加到未加熱的電極上,從而導致快速啟動。這種啟動模式不建議頻繁使用,因為它會大大降低使用壽命,但即使是電極有故障(燈絲燒壞)的燈也可以使用。
帶有電子扼流圈的電路具有以下優點
- 完全沒有閃爍;
- 使用溫度範圍廣;
- 線電壓形狀的小變形;
- 沒有噪音;
- 延長光源的使用壽命;
- 體積小重量輕,可進行微型設計;
- 調光的可能性 - 通過控制電極的脈衝寬度來改變亮度。
通過電磁鎮流器的經典連接 - 扼流圈
連接熒光燈的最常見電路包括扼流圈和啟動器,稱為電磁鎮流器 (EmPRA)。電路是一個鏈條:扼流圈 - 燈絲 - 啟動器。
在開啟的初始時刻,電流流過電路元件,加熱燈的燈絲,同時加熱啟動器的觸點組。觸點加熱後,它們會打開,從而在電磁鎮流器繞組的末端產生自感應 EMF。高電壓導致電極之間的氣隙擊穿。
與起動器觸點並聯的低容量電容器與扼流圈形成振盪電路。該解決方案增加了啟動脈衝電壓的值並減少了啟動器觸點的燒毀。
當發生穩定放電時,燈泡兩端電極之間的電阻下降,電流流過扼流電極電路。此時電流受限於扼流圈的感應電阻。啟動器中的電極閉合,此時啟動器不再參與工作。
如果燈泡中沒有發生放電,則重複加熱和點火過程數次。在此期間,燈可能會閃爍。如果熒光燈閃爍但不亮,則可能表明由於電極發射率降低或電源電壓低而導致燈出現故障。
熒光燈與扼流圈的連接可以補充一個電容器,以減少電源失真。雙燈中還安裝了一個電容器,用於在相鄰燈之間切換燈光,從而在視覺上減少閃爍效果。
通過現代電子鎮流器連接
在使用電子鎮流器工作的燈具中,熒光燈的接線圖顯示在 ECG 外殼上。要正確打開,必須嚴格遵守說明。無需調整。帶有可維修元件的正確組裝電路立即開始工作。
兩盞燈串聯示意圖
在下列條件下,熒光燈允許將兩個照明裝置串聯在一個電路中:
- 使用兩個相同的光源;
- 為類似電路設計的電磁鎮流器;
- 設計用於兩倍功率的扼流圈。
串聯電路的優點是只使用了一個重型扼流圈,但如果其中一個燈泡或啟動器發生故障,則燈具完全無法工作。
現代 EB 僅允許根據此方案進行切換,但許多設計旨在打開兩個燈。該電路具有兩個獨立的電壓整形通道,因此雙電子鎮流器可確保在相鄰燈出現故障或不存在時,一盞燈仍可工作。
無啟動器連接
已經開發了幾種用於在沒有扼流圈和啟動器的情況下打開熒光燈的選項。所有這些都使用通過電壓倍增器產生高啟動電壓的原理。
許多電路允許使用熔斷的燈絲進行操作,從而可以使用有故障的燈。一些解決方案使用直流電源。這導致根本沒有閃爍,但電極磨損不均勻。這可以通過燈泡一側的熒光粉黑點來注意到。
有些電工安裝單獨的啟動按鈕而不是啟動器,但這意味著用一個開關和一個按鈕來控制燈的開關,這樣很不方便,如果按鈕按下太久,可能會因為電極過熱而損壞燈。
除 EBRA 外,不使用啟動器打開熒光燈的方案並非由行業生產。這是由於它們的可靠性低,對燈的壽命產生負面影響,由於大容量電容器的存在而導致尺寸大。
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