日光灯工作原理:最简单的一套日光灯包括:灯管,电感式镇流器,跳泡(学名叫继电器,不过这个有热感应作用,比较特别)。
灯管内两侧分别有灯丝,管内充有汞(就是水银)蒸汽,管内壁涂有荧光粉,荧光粉的主要成分是硫化锌,当荧光粉受紫外线激励时,荧光粉就会发出可见光白光。如果荧光粉里掺有相关物质,就会发其他颜色光,如含钴类氧化物发红光,铜类氧化物发绿光。汞蒸汽电离时导电,并发出紫外线。汞蒸汽电离可以用上千伏特高压启动,电离后两端电压下降。例如40W灯管就降低到110V左右,8W灯管就降到90V左右。电离与温度有关,温度低时困难。两边的灯丝有两个作用,一个作用是加热汞蒸汽,启动后发射电子。
这里介绍一个窍门,灯管每端的灯丝冷态电阻约6欧姆,当一端烧断但没有完全脱落时,可以用细导线短路断丝的两个引脚后装回,日光灯仍可继续使用。脱落的(晃动灯管,有哗啦声)就不行了,原因是发射电子的阴极没了。如果用高频电启动,启动电压可以大大降低。
电感式镇流器的构造,是用漆包线在铁芯上绕制而成。它的作用有两个:一是和跳泡配合产生启动灯管的上千伏启动高压,二是正常照明时稳定电流,镇流器的名字大概就是这么来的。镇流器本身是一个电感,电感有一个特性,就是电感里的电流不能跳变,如果有电流通过时,突然切断电流通路,电感就会产生一个高压击穿绝缘企图维持原来的电流,这个特性用到了日光灯的启动。
跳泡的构造,玻璃泡内充有氖汽,装有两个电极,其中一个电极就是一个棍,另一个电极是由复热金属片弯成钓鱼钩状。复热金属片就是将热膨胀系数不同的金属片复合在一起的金属片。膨胀系数大的金属片在内侧,膨胀系数小的金属片在外侧。平时,鱼钩和棍状电极不相连,受热时,由于内侧金属片膨胀系数大,使鱼钩张开和棍状电极相连;失去热源时,内侧金属片冷缩系数大,鱼钩形状逐渐复原,两个电极断开。老式试电笔的内部装有氖汽泡,室温情况下,约45伏特就会电离,电离时发出桔红色,它的电极是固定不动的的。氖汽电离电压与氖汽浓度,电极之间的距离,温度有关。日光灯跳泡内充有的氖汽电离电压比试电笔的高,电离时也发出桔红色,并且发热。
日光灯接线的正确方法:市电火线→经电感式镇流器→一端灯丝→跳泡→另一端灯丝串联→接市电零线,注意跳泡是和灯管两端并联的。工作过程:加电,市电220V经电感加在灯管两端,此时灯管不亮,跳泡两端在220V的作用下,氖汽电离,成为热源,于是鱼钩电极受热张开和棍状电极相连,灯丝有电流通过,加热内部的汞蒸汽;跳泡由于鱼钩电极和棍状电极相连短路,电极两端电压为零伏,氖汽不再电离,热源消失,鱼钩电极恢复原状,和棍状电极断开,电感里的电流突然断开时,产生上千伏高压,这个高压将灯管里的汞蒸汽电离,汞蒸汽电离后灯管两端电压下降。例如40W灯管就降低到110V左右,8W灯管就降到90V左右,如果与之并联的跳泡起辉(电离)电压高于这个值,则日光灯正常发光。但是,跳泡电离电压如果低于灯管启动后端电压,就会没完没了地闪动。
这里再介绍一个窍门,在跳泡损坏时,用导线或尖嘴钳短接一下跳泡座里的弹簧片,替代跳泡的短接功能,迅速分离,也能启动。