荧光灯工作原理是什么

启动器 starter and igniter 安装在气体放电光源(见电光源)电路中,使放电灯启动点燃的装置。又称触发器。启动器可以是一个独立的器件或电路,也可以包括在灯、电源或镇流器中;可以在电源电压作用下独立地启动灯,也可以和电源、镇流器等装置组合在一起共同作用使灯启动。 作用原理 气体放电光源不同于热辐射光源,接通电源一般并不能点亮灯,而是有一个启动过程,即点亮灯的过程。每一个放电灯都有相应的着火电压(又称击穿电压),只有当灯管两端电压超过着火电压,才有可能建立气体放电,将灯点亮。放电灯的着火电压有的高达数万伏,有的则低至数百伏,一般均大于电源电压。所以单接通电源,一般的放电灯是不可能被点亮的。在电路中必须要提供大于气体放电光源着火电压的电压发生装置,这就是启动器。 根据气体放电的理论,气体放电光源的着火电压在某些条件下可以降低,如阴极预热,灯表面涂以导电膜或导电带,安装辅助电极,灯管内充填潘宁气体,灯内加入放射性物质,采用高频电压等。因此,根据不同气体放电光源种类,就逐步形成了各种不同的启动器。 启动器的主要作用是启动灯,将灯点亮,一旦放电灯被点亮,启动器就不起作用了,等到下一次点灯时再使用。所以启动器应尽可能简单、轻便和可靠,有的甚至可以在放电灯点亮后从电路中取下而不影响放电灯的正常工作。 类型 各种气体放电光源启动器,按工作原理可分为3类。 ①在放电灯电路中或者在放电灯结构中采取措施,以降低放电灯的着火电压,在电源电压或在电路中产生的较高电压作用下,使放电灯启动点亮。这类启动器的特点是:不一定是某一器件起到启动器的作用,而是多个器件或整个电路都能起到启动器的作用。例如部分荧光灯启动器和高压汞灯启动器。 ②在放电灯电路中有一个独立的电路部分作为启动器,它产生较高的脉冲电压加在放电灯两端,在电源电压的作用下使灯启动点亮。这类启动器的参数主要有:脉冲电压峰值、脉冲电压宽度、脉冲前沿的上升时间、脉冲电压位于电源电压的相位范围和能量等。例如高压钠灯启动器。 ③在放电灯电路中有一个独立的电路部分作为启动器,它产生间歇振荡的高频电压加在放电灯两端,在电源电压的共同作用下使灯启动点亮,又称高频高压启动器。这类启动器的参数主要有:高频电压峰值、高频频率、间歇振荡的重复频率和能量等。一般着火电压很高(达数万伏)的放电灯采用此类启动器。例如短弧氙灯启动器和部分金属卤化物灯启动器。 在实际应用中,常按放电灯的名称命名启动器。 荧光灯启动器 又称启辉器。常用的荧光灯启动器和荧光灯电路见图1 [荧光灯启动器和荧光灯电路]。荧光灯启动器是一个开关控制元件,也能用一个普通开关代替。另一种荧光灯工作电路见图2 [不用独立启动器的荧光灯电路],电路中每一部分都是荧光灯启动过程中不可少的。 高压汞灯启动器 高压汞灯的结构和电路见图3[高压汞灯结构和电路]。启动器由放电灯结构中的辅助电极和限流电阻等组成。 高压钠灯启动器 高压钠灯的电路和启动器见图4[高压钠灯的电路和启动器]。启动器在电源电压作用下产生一个峰值达数千伏、宽度为数微秒的脉冲电压,加在灯管两端,再在电源电压的共同作用下使灯启动点亮。当灯被点亮后,由于灯电压较低,启动器停止工作。 短弧氙灯启动器 短弧氙灯的电路和启动器见图5[短弧氙灯的电路和启动器]。启动器输入直流电压,经振子和变压器变换成一定频率的交流电压,数值达数千伏,再经火花振荡器形成间歇振荡的高频电压,最后经高频升压变压器输出数万伏的高频电压加在氙灯两端,再在电源电压共同作用下,使灯启动点亮。 金属卤化物灯启动器 金属卤化物灯的电路和启动器见图6 [金属卤化物灯的电路和启动器]。启动器在电源电压(交流)作用下,经振子火花振荡器和高频变压器输出数千伏的高频电压、加在灯管两端,并在电源电压共同作用下使灯启动点亮。 不同的气体放电光源可以使用同一类型的启动器,同一种气体放电光源也可以使用不同类型的启动器。 发展趋势 今后主要是应用电子技术发展所提供的新型元器件,组成新型的启动器,有的与镇流器组成一体,有的与电源组成一体。但是任何启动器必须十分注意可靠性和减少启动过程对灯的影响。由于启动器的启动点灯过程也是对灯的损伤过程,对灯的寿命有一定影响,所以启动器必须在保证可靠启动点灯的前提下,尽可能减少启动过程对灯的损伤。 收起