日光灯的工作原理
日光灯的工作原理，日光灯就是在灯管里面装入一些特殊的气体，又在灯管的管壁上涂上荧光粉，通电之后由于放电而产生光。下面就随我来了解下日光灯的工作原理，快来看看吧。
1、日光灯工作特点
灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时只允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。这个高电压，就由我们平时所说的跳泡（启辉器）提供。接通电源时，由于启辉器的氖泡内两金属片没有接通，电源击穿氖气导电，这时我们看到氖泡发光，氖气导电时发热，引起氖泡内的双金属片（就是我们看见弯曲的那根）受热后弯曲度降低，同时接通两个电极，通过较大的电流。达到日光灯启动时要求的高电压。之后，由于双金属片接通后氖泡中的氖气不再导电发光，温度迅速下降，双金属片恢复原状，迅速切断电源，这镇流器的电流从较大值突然变为O，产生很高的自感电动势，这个自感电压足以击穿日光灯的水银蒸气，使水银蒸气电离导电产生紫外线而激发萤光粉发光，日光灯管导电后，日光灯管两端电压下降（100V左右吧），这个电压不能再使氖泡导电（氖泡的击穿电压为150V左右）而发光，双金属片也不再接通了，这时，日光灯就能连续发光了。
2、镇流器
镇流器是与日光灯管相串联的一个元件，实际上是绕在硅钢片铁心上的电感线圈，其感抗值很大。镇流器的作用是：1限制灯管的电流；2产生足够的自感电动势，使灯管容易放电起燃。镇流器一般有两个出头，但有些镇流器为了在电压不足时容易起燃，就多绕了一个线圈，因此也有四个出头的镇流器。
3、启辉器
启辉器是一个小型的辉光管，在小玻璃管内充有氖气，并装有两个电极。其中一个电极是用线膨胀系数不同的两种金属组成（通常称双金属片），冷态时两电极分离，受热时双金属片会因受热而变弯曲，使两电极自动闭合。
特别说明，传统的日光灯是没有镇流器的，他只有在较大电压时才会发光，而我国的电压是220V正弦电压，所以日光灯在工作时是不断的闪的，只是人无法感觉，但人的眼在自动调节，使眼疲劳。所以尽量不要使用日光灯，而应使用标准节能灯。
1、使用日光灯要注意避免频繁启动
日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，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。因这时灯丝的预热温度低，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。 延长日光灯使用寿命一法 照明用日光灯使用一段时间后，灯管两端出现黑斑，加电后会出现灯管闪亮．一端亮或微亮现象，此时将灯管扔掉未免可惜。
本人在日光灯原接线基础上，只增加一只同型号启辉器，使之与原启辉器并接，加电后日光灯会被重新点亮。此法适用6～40W多种功率的日光灯照明电路中，在单位或家庭亮度要求不高的场所使用此法最佳，既经济又实惠。本人已先后对三十多只废旧日光灯使用此法，均取得良好效果，可延长日光灯原寿命的四分之一到三分之一时间。
一、日光灯的构造 日光灯电路由灯管、镇流器、启辉器以及电容器等部件组成（见图3-1），各部件的结构和工作原理如下。 1、灯管 日光灯管是一根玻璃管，内壁涂有一层荧光粉（钨酸镁、钨酸钙、硅酸锌等），不同的荧光粉可发出不同颜色的光。灯管内充有稀薄的惰性气体（如氩气）和水银蒸汽，灯管两端有由钨制成的灯丝，灯丝涂有受热后易于发射电子的氧化物。 当灯丝有电流通过时，使灯管内灯丝发射电子，还可使管内温度升高，水银蒸发。这时，若在灯管的两端加上足够的电压，就会使管内氩气电离，从而使灯管由氩气放电过渡到水银蒸气放电。放电时发出不可见的紫外光线照射在管壁内的荧光粉上面，使灯管发出各种颜色的可见光线。 2、镇流器 镇流器是与日光灯管相串联的一个元件，实际上是绕在硅钢片铁心上的电感线圈，其感抗值很大。镇流器的作用是：①限制灯管的电流；②产生足够的自感电动势，使灯管容易放电起燃。镇流器一般有两个出头，但有些镇流器为了在电压不足时容易起燃，就多绕了一个线圈，因此也有四个出头的镇流器。 3、启辉器 启辉器是一个小型的辉光管，在小玻璃管内充有氖气，并装有两个电极。其中一个电极是用线膨胀系数不同的两种金属组成（通常称双金属片），冷态时两电极分离，受热时双金属片会因受热而变弯曲，使两电极自动闭合。 4、电容器 日光灯电路由于镇流器的电感量大，功率因数很低，在0.5~0.6左右。为了改善线路的功率因数，故要求用户在电源处并联一个适当大小的电容器。 二、日光灯的启辉过程 当接通电源时，由于日常灯没有点亮，电源电压全部加在启辉光管的两个电极之间，启辉器内的氩气发生电离。电离的高温使到“U”型电极受热趋于伸直，两电极接触，使电流从电源一端流向镇流器→灯丝→启辉器→灯丝→电源的另一端，形成通路并加热灯丝。灯丝因有电流（称为启辉电流或预热电流）通过而发热，使氧化物发射电子。同时，辉光管两个电极接通时，电极间电压为零，启辉器中的电离现象立即停止，例“U”型金属片因温度下降而复原，两电极离开。在离开的一瞬间，使镇流器流过的电流发生突然变化（突降至零），由于镇流器铁心线圈的高感作用，产生足够高的自感电动势作用于灯管两端。这个感应电压连同电源电压一起加在灯管的两端，使灯管内的惰性气体电离而产生弧光放电。随着管内温度的逐渐升高，水银蒸汽游离，碰撞惰性气体分子放电，当水银蒸汽弧光放电时，就会辐射出不可见的紫外线，紫外线激发灯管内壁的荧光粉后发出可见光。 正常工作时，灯管两端的电压较低（40瓦灯管的两端电压约为110伏，20瓦的灯管约为60伏），此电压不足以使启辉器再次产生辉光放电。因此，启辉器仅在启辉过程中起作用，一旦启辉完成，便处于断开状态。
电源接通后，220V交流电经过镇流器，在镇流器互感的作用下产生约600V的高压，加在灯管上，灯管无反映，但并联在灯管另一边的起辉器，由于通过灯丝得到了600V的高压电，并加在了起辉器的两端，由于起辉器内部的氖泡承受不了600V的高压，击穿氖泡里的氖气，而发出红光，并发出热量，氖泡里的热敏触点，在热力的作用下，身展，并碰到另一个触点，接触上后，此时，氖泡处于短路状态，短路后，灯管的灯丝在短路的作用下，通电，发光，发热。由于，氖泡内短路，氖泡两端不在有电，不一会，氖泡里的热敏丝冷却，而收缩，触点断开。由于，起辉器内不的氖泡里的热敏丝断开，所以，灯管两端的灯丝得不到电压而停止发光发热，但灯管内不的水银蒸气未凉，在起辉器断开的同时，灯管里的水银蒸汽在热力的作用下，和600V高压的作用下，导通发光。发光后的灯管两端电压积聚下降，降到了110V左右。灯管在110V交流电的供应下，稳定的工作，而，起辉器由于电压降到了110V，内部的氖泡无法导通发光，所以，起辉器不在动作。到此，日光灯的工作程序，全部完成。如果一次未能启动灯管的话，起辉器将反复的通断，直到灯管正常工作位止。 镇流器 的作用是：升压和稳压 起辉器 的作用是：启动灯管
镇流器的作用：它是用于启动和限流的控制器件，由于日光灯具有负伏安特性，要配以镇流器来启动灯的放电和限定灯内惰性气体电离升温并使水银蒸气压上升，当电子轰击汞蒸气放电后生成的紫外线激发荧光灯而发光，启动完成后镇流器起限流器的作用，使灯开始正常工作。
20世纪80年代后期，美国将环型电感镇流器应用在紧凑型节能荧光灯上，1988年Midwest Toriod公司开始批量生产。我国相继于90年代初开始生产。现如今，镇流器在我国的应用十分广泛。
扩展资料
镇流器工作原理：
如下图，施加220V 交流电源时，电流流过镇流器，灯管灯丝启辉器给灯丝加热（启辉器开始时是断开的，由于施压了一个大于190V以上的交流电压，使得启辉器内的跳泡内的气体弧光放电，使得双金属片加热变形，两个电极靠在一起，形成通路给灯丝加热）。
当启动器的两个电极靠在一起，由于没有弧光放电，双金属片冷却，两极分开，由于电感镇流器呈感性，当电路突然中断时，在灯两端会产生持续时间约1ms的600V—1500V的脉冲电压，点亮灯管，其确切的电压值取决于灯的类型。
日光灯的镇流器和启辉器的作用如下：镇流器则是产生感应电动势的元件，激发灯管发亮后抑制电流的增大，起到限流的作用。启辉器是用于在日光灯电路中瞬间断开使电路中产生感应电动势，以致有足够大的电压激发灯管发亮。电子镇流器，是镇流器的一种，是指采用电子技术驱动电光源，使之产生所需照明的电子设备。与之对应的是电感式镇流器（或镇流器）。现代日光灯越来越多的使用电子镇流器，轻便小巧，甚至可以将电子镇流器与灯管等集成在一起，同时，电子镇流器通常可以兼具启辉器功能，故此又可省去单独的启辉器。启辉器是一个用来预热日光灯灯丝，并提高灯管两端电压，以点亮灯管的自动开关。利用高压可以导通灯管内部的汞蒸气，灯管里的汞蒸气一经导通正常工作后，由于日光灯管的负阻特性，其两端电压低于启辉器放电管的电离电压，放电管双金属片分开保持断开状态。
起限流作用和产生瞬间高压的作用。镇流器（ballastresistor）是日光灯上起限流作用和产生瞬间高压的设备，它是在硅钢制作的铁芯上缠漆包线制作而成，这样的带铁芯的线圈，在瞬间开/关上电时，就会自感产生高压，加在日光灯管的两端的电极（灯丝）上。这个动作是交替进行的，当启辉器（跳泡）闭合时，灯管的灯丝通过镇流器限流导通发热；当启辉器开路时，镇流器就会自感产生高压加在灯管的两端灯丝上，灯丝发射电子轰击管壁的萤光粉发光，启辉器反复几次通断，就会反复几次这样的动作，从而打通灯管。当灯管正常发光时，内阻变小，启辉器就始终保持开路状态，这样电流就稳定的通过灯管、镇流器工作了，使灯管正常发光。由于镇流器在日光灯工作时，始终有电流通过，所以容易产生振动，并且会发热，所以有镇流器的日光灯，特别是镇流器质量不好时，会产生很大的声音，用的时间长了，还容易烧毁。镇流器分电子镇流器和电感镇流器。
日光灯镇流器在日光灯线路中主要有下两种功能：1，与启辉器配合产生高压点亮灯管！2，由于镇流器是个电感元件，灯管点亮后起到限制电流作用，保护了灯管！
