日光灯工作原理



　　日光灯的整体电路如图5－16所示。其工作原理是：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，两极接触。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，这时镇流器起降压限流的作用，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。

自感现象是电磁感应现象中的一种特殊情形。如果流过导线或线圈的电流发生变化，电流所产生的磁通也发生变化，于是在导线或线圈中因交链的磁通变化而产生感应电动势。这种由于流过线圈本身电流变化引起感应电动势的现象，称为自感现象。这个感应电动势称为自感电动势。
当开关闭合后，首先接通的是由镇流器和启辉器所组成的电路。电源电压加在启辉器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U形触片膨胀伸长，跟静触片接触而使电路接通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中有电流通过。电路接通后，启辉器中的氖气停止放电，U形触片冷却收缩，两个接触片分离，电路自动断开。在电路断开的瞬间，由于自感现象，镇流器的两端就产生一个瞬间高电压，这个电压和电源电压都加在灯管两端，使灯管中的水银蒸汽开始导电，于是接通了日光灯和镇流器所组成的电路，日光灯管成为电流的通路开始发光。在日光灯正常发光时，与灯管串联的镇流器就起降压限流作用，保证日光灯的正常工作。