灯管的镇流器原理

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一、日光灯的构造
日光灯电路由多个部件组成，包括灯管、镇流器、启辉器以及电容器等。这些部件的结构和工作原理如下：
1、灯管：灯管是日光灯的核心部分，它是一根内壁涂有荧光粉的玻璃管。荧光粉的种类决定了灯光的颜色。灯管内充满了稀薄的惰性气体和水银蒸汽。灯管两端装有涂有氧化物的钨丝灯丝。当电流通过灯丝时，它们会发射电子并加热，导致水银蒸发。在施加电压的情况下，氩气电离，使灯管从氩气放电过渡到水银蒸气放电。这个过程会发出紫外光线，激发管壁内的荧光粉，从而产生可见光。
2、镇流器：镇流器是一个电感线圈，通常绕在硅钢片铁心上，具有较大的感抗值。它的主要作用是限制灯管的电流，并在电压不足时提供足够的自感电动势，以便灯管容易点燃。
3、启辉器：启辉器是一个小型辉光管，内部充满氖气，并装有电极。其中一个电极是由两种不同线膨胀系数的金属组成的双金属片。在冷态下，电极分离；在受热时，双金属片因热膨胀而弯曲，使电极闭合。
4、电容器：由于日光灯电路的镇流器具有较大的电感量，功率因数较低（约0.5~0.6），为了提高电路的功率因数，通常需要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
当电源接通时，由于日光灯尚未点亮，电源电压会加在启辉器两个电极之间，使氩气电离。电离产生的高温使得双金属片受热而伸直，两电极接触，形成电路并加热灯丝。随着灯丝加热，氧化物发射电子。辉光管电极闭合时，电极间电压消失，电离停止，双金属片因温度下降而复原，两电极分离。在分离瞬间，镇流器电流突然变化（降至零），产生高自感电动势，加在灯管两端。这个感应电压与电源电压共同作用，使灯管内的气体电离，产生弧光放电。随着管内温度升高，水银蒸汽游离，碰撞惰性气体分子放电，辐射出不可见的紫外光线，激发荧光粉发出可见光。
在正常工作时，灯管两端的电压较低，不足以再次产生辉光放电。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。