日光灯的安装及工作原理教案

日光灯的安装及工作原理教案2015/12/31．掌握日光灯工作原理2．学会安装双控日光灯照明线路3．学会荧光灯照明线路常见故障的检修完成日光灯照明线路的安装与维修。一、日光灯结构：1)日光灯主要由三部分组成：灯管、镇流器、启辉器。灯管是日光灯的主体，它的结构如图，在玻璃管内壁上涂有一层均匀荧光粉，两端各安装一个灯头，灯头内部装有灯丝，灯丝用钨丝烧成螺旋状，灯丝电阻4Ω。表面涂有三元电子粉（碳酸钨，碳酸钡和碳酸锶），以利于发射电子。为了便于启动和抑制电子粉的蒸发，灯管抽真空后，充入一定量的氮气。当然还有一点水银。水银数量很少，一只40瓦的灯管仅放入百分之几克。灯管工作时，管内汞蒸气的压强很小，仅1帕左右。因此称作低压水银荧光灯。2)镇流器又称为限流器，电阻90Ω，就是把通过灯管的电流限定在额定值内。目前最常用的镇流器是电感镇流器，是具有一定电感量的铁芯线圈。3)启辉器，俗称跳泡，它在日光灯起辉时，起自动开关作用。启辉器的结构如图所示。在外壳内装着一个充有氩氖混合惰性气体的玻璃泡，泡内有一个固定电极（静触极）和一个动触极组成的自动开关。动触极用双金属片制成倒U型，受热后动触极膨胀，与静触极接通；冷却后自动收缩复位，与静触极脱离。两个触极间并联一只0．005微法的电容器，其作用是消除火花对电信设备的影响，并与镇流器组成振荡电路，延迟灯丝预热时间，有利于日光灯起辉。①日光灯组成：②镇流器——带铁芯的电感线圈。启辉器断电时，镇流器产生的自感电势使荧光灯灯管内汞蒸气放电点燃，荧光灯点亮后，它又可限制灯管电流。二、日光灯的工作原理1)日光灯的整体电路如图所示。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。2)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75V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。三、使用日光灯的注意问题1、使用日光灯时要注意以下几点：（1）使用日光灯要注意避免频繁启动。目光灯寿命一般不少于3000小时，其条件是每启动一次连续点燃3小时。随着每启动一次连续点燃时间的长短，灯管的寿命也相对延长或缩短。因为每启动一次，灯管的灯丝受高压冲击600V，启动时的电流是正常点燃时电流的2～3倍。启动加速了灯丝上电子发射物质的消耗，当灯丝上的电子发射物质消耗尽了，灯管的寿命也就完了。若启动一次，只让灯点燃1小时，灯管的寿命缩短到70％以下。所以使用日光灯时要尽量避免不合理的频繁启动。（2）电源电压高与低也会缩短日光灯的使用寿命。电压高于日光灯正常工作电压时，无疑使流过灯管的电流加大，灯丝的损耗加速，缩短了灯管的寿命。另外，这种情况还会使镇流器过热，造成绝缘物外溢或绝缘损坏而发生短路事故。但电压低于日光灯正常工作电压，也会使灯管的寿命缩短。因此灯丝的预热温度低，启动困难，频繁的闪亮，使灯丝的损耗太大。因此，在电压高的地方要采取适当的降压措施，如果接扼流圈或暂时改变镇流器的配套关系（40瓦灯管暂用30瓦镇流器等）；还要注意在用电高峰时减少启动次数。在电压低的地方，可在镇流器两端并接高感抗线圈来解决启动困难问题，或用镇流器递增的方法暂时改变与灯管的配套关系。（3）在正常电压下，灯管与镇流器要配套使用。否则会使流过灯管的电流不正常，造成不必要的损失，或造成启动困难，启储器反复跳动方可点燃灯管，这使灯丝受离子轰击的机会增多，加速了灯管的老化。