传统灯具的工作原理

1、传统灯具的工作原理 荧光灯具主讲人：龙德道2011-4-23主讲内容： 光源特性1. 荧光灯管的工作原理与结构2. 荧光灯的分类3. 荧光灯管的特性 电源部分介绍1.荧光灯的工作电路2.电子镇流器常用电路与工作原理荧光灯管的工作原理与结构 工作原理荧光灯是一种充有氩气的低压汞蒸气弧光放电灯，其发光效率比白炽灯高，寿命比白炽灯长。荧光灯是通过引燃灯管内稀薄的汞蒸气进行弧光放电，汞离子受激产生紫外线，激发灯管内壁的涂层粉发出可见光。 荧光灯是目前家用照明的主要电光源。荧光灯具有负阻特性，必须和有限流作用的镇流器串联使用。荧光灯的工作温度不搞，气压变化也小，启动和工作时灯管阻抗变化较少，因此镇流器比

2、较简单。荧光灯是现有各种气体放电灯中最成功、使用最广泛的一种电光源。荧光粉的荧光发光原理： 固体物质以某种方式接受能亮后可以发光，这种发光称为固体发光。当荧光粉受到紫外光照射后，能发射出可见光，这就是一种固体的光致发光现象。不同的荧光粉由于其基质或激活剂的不同，具有不同的能带结构及杂质能级，从而也就有不同的吸收光谱和发射光谱。采用不同的荧光粉，就可以获得所需的各种光色。 荧光灯管的工作原理与结构 结构 常见的普通荧光灯是圆形截面的直长玻璃管，灯管两端各有一个电极，在交流电源作用下，灯管两端的电极交替起着阴极和阳极的作用，一般将两个电极统称为阴极。 荧光灯灯管内表面涂有一层卤磷酸钙荧光粉，当通过

3、灯管内的大电流汞电弧产生的紫外线激发荧光粉时，荧光粉将发出人们所期待的某种颜色的光。可供使用的荧光物质有多种，在普通的白色、日光色荧光灯中采用卤磷酸钙荧光物质。荧光物质只要改变其结构物质的含量，即可得到一系列的光色。大电流的电弧流过荧光灯的两个电极，并且在荧光灯的两个电极间加油一个高电压。 如图所示，从荧光灯灯管内抽出空气后，充入少量的汞蒸气和少量的惰性气体，例如氩，氪，氖等，并且管内压力较低。当汞被加热并被氩气或氪气分子电力后，将产生电弧激励发光。惰性气体的主要作用是减少阴极的蒸发并帮助灯管启动，降低荧光灯灯管的点火电压。 荧光灯的两个电极是灯管的重要部件，其结构是用钨丝绕成双螺旋或三螺旋型

4、，在钨丝上采用电泳、浸渍或喷涂的方法涂敷上电子粉。电子粉是由钡（ba）、锶（sr）、钙（ca）的三元碳酸盐和少量耐高温的氧气锆再加定量粘结剂和溶剂组成，通电后，经过灯丝的加热分解，使这些碱土金属碳酸盐转化为相应的氧化物，并通过进一步激活而获得良好的电子发射性能。荧光灯的分类光源特性荧光灯的分类a按启动方式分：（1）预热式 一般情况下，多采用启辉器预热阴极，并施加感应电压是荧光灯点燃。（2）快速启动式 采用灯丝加热回路，在施加电源电压1s的时间内就可以启动。（3）冷阴极瞬时启动式 采用电子镇流器产生的高电压瞬时启动灯管。荧光灯的分类b按功率分（1）标准型 在标准点燃条件下，为获得应有的发光效率，

5、将管壁的温度设计在约40度，管壁负荷为300w/平方米（2）功率型 为了提高单位长度的光通量输出，增加了灯的电流，管壁负荷设计为500w/平方米（3）超高功率型 为了进一步提高光输出，管壁负荷设计为900w/平方米，为此，灯光内通常充入氖、氩混合气体和抵押汞蒸汽荧光灯的分类c异性、特殊荧光灯 荧光灯的外形除直管型外还可以根据需要做成环形和u型等。先有的是紧凑型荧光灯（cfl）、高效荧光灯等。荧光灯的分类d细管径荧光灯 对普通t12（38mm）荧光灯的耗材多、发光效率低灯缺点，20世纪70年代末飞利浦公司开发出了t8（26mm）细管径荧光灯，因此t12逐渐被替代。 1995年，飞利浦、ge公司相

6、继生产t5荧光灯（16mm）,t5荧光灯比t8荧光灯节电约20%30%，距有灯管电流一致性好、灯管电压降搞灯特点，光效可达106lm/w。荧光灯的分类e紧凑型荧光灯 紧凑型荧光灯（cfl）俗称电子节能灯，具有光效搞（是普通白炽灯的45倍）、节电明显、工作寿命厂（是普通白炽灯的58倍）、体质小、使用方便灯优点。紧凑型荧光灯分整体式（一体灯）和分离式两类，发展方向是一体灯，优点是： 1.互换性好，有h型，u型，型，d型等不同类型，形状尺寸接近白炽灯，且发光面积大 2.采用稀土三基色荧光粉及涂敷新工艺提高光效、降低色温。 3.内置电子镇流器，省电、启动快，无频闪和工作噪音，使用方便。 4.检查cfl

7、的燃点质量，应确保燃点前有约1s的灯丝预热时间；发光均匀、稳定，无闪烁和工作噪音；灯管根部及管壁无黑点或黑黄斑。 5.必要时用仪器检查cfl的内在电参数和内在功能，应符合有关标准，例如应检查cfl的功率偏差、功率因数、谐波含量、光通量、预热时间（0.4s）以及开路、短路保护功能等。 6.大量使用cfl时，宜选高功率因数、低谐波失真的cfl，以减少对电网的污染。荧光灯管的特性荧光灯管的特性光源特性 影响荧光灯工作效率的有关因数 a荧光灯的发光效率与灯管长度的关系曲线b荧光灯的发光效率与灯管直径的关系曲线c荧光灯的发光效率与灯管内部氩气压力的关系曲线 d荧光灯的发光效率与工作电流的关系曲线荧光灯的

8、特性荧光灯的特性 气体放电的机理气体放电的伏安特性 气体放电的机理荧光灯管的伏安特性荧光灯的特性1.荧光灯的工作电路2.电子镇流器常用电路与工作原理电源部分介绍电源部分介绍 1.荧光灯的工作电路a电感镇流器的工作原理 当电路接通电源时，220v电源电压未能将荧光灯点亮，但能使启辉器发生辉光放电，辉光放电的热量使双金属片受热伸展，并与固定电极接触，有电流流过荧光灯管的灯丝，将期加热，同时启辉器的辉光放电停止，双金属片逐渐冷却，一旦它恢复到原来状态，产生一定得高电压，它与交流电源电压相叠加，加在荧光灯的两端，使荧光灯点燃。灯点亮后，灯管电压下降，将不足以使启辉器再次产生辉光放电，启辉器停止工作，启辉器停止工作。如果一次启辉灯还没有点亮，启辉器将再次启动，重复上述过程，直到灯管点亮为止。b镇流电感的阻抗 额定工作电压和工作电流是设计镇流器时不可缺少的重要参数。计算公式： z=v/i l=z/2f 确定电感镇流器的电感量，就可以根据有关