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荧光灯常用灯丝预热电路

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:电子镇流器由于具有节能,发光无频闪和易于实现联网控制(如IEC929附录E的有关要求)等一系列优点,而得到了广泛的应用。荧光灯如采用适当的灯丝预热方法,对提高荧光灯的寿命有非常重要的作用。介绍了几种常用的荧光灯灯丝预热方法及特点。
  关键词:荧光灯;灯丝电流预热型;灯丝电压预热型
  
  1常用照明方法与特点
  
  常用的电光源主要有热致发光光源,气体放电发光光源,固体发光光源等三类。
  
  热致发光光源如白炽灯,它利用斯涅藩-波尔兹曼定律,即物体温度越高,它幅射出的能量越大。这可用式(1)表示。
  
  E=μ×ξ×T4(1)
  
  式中:E为物体在温度T时单位面积和单位时间内的红外幅射总能量;
  
  图1
  
  μ为斯涅藩-波尔兹曼常数(μ=5.6697×10-12W/cm2·K4),ξ为比幅射率,即物体表面幅射本领与黑体幅射本领之比值;
  
  T为物体的绝对温度。
  
  利用热致发光原理制成的电光源制作简单,成本低,但是发光效率低,只有11%左右,而其余的能量则以热的形式消耗掉(红外、热能消耗分别占69%及20%)。
  
  图2
  
  固体发光光源,如发光二极管、等离子体发光器件等,尽管它们的发光效率高,但目前还不能做到大功率(如上百瓦),所以,固体发光器件要进入大规模实用阶段还有一段距离。
  
  气体放电发光器件,如荧光灯(Florescent)、金卤灯(Hilide)、高强度放电灯(HID)等,它们的发光效率为普通白炽灯的几倍。由于气体放电灯的功率可以做得较大(上千瓦),发光效率又高,是一种绿色照明光源。其中,荧光灯是一种充有氩气的低气压汞气体放电灯,发光效率和寿命都比白炽灯高。荧光灯发光效率约23%,红外、热能占总耗能的36%及41%。荧光灯发光均匀、亮度适中、光色柔和,是理想的室内照明灯,在照明中得到了广泛的应用。荧光灯是通过引燃灯管内稀薄汞蒸汽进行弧光放电,汞离子受激产生紫外线,激发灯管内壁涂层荧光粉发出可见光。但是由于荧光灯工作的负阻特性,在使用时须配用镇流器件。
  
  2有关荧光灯的灯丝预热
  
  国际电工委员会标准IEC929和我国的专业标准ZBK74012-90,都有关于电子镇流器在“正常情况下使用时,应使灯启动,但不对灯性能造成损害”;“施加阴极预热电压的最短时间应不少于0.4s”和“开路电压的波峰系数不得超过1.8;在最低预热期间,不得产生即使是极窄的、不影响有效值的电压峰值”等规定。
  
  预热启动是指在灯阴极被加热至热电子发射温度后才触发灯。通常采用控制阴极电流进行预热或控制阴极电压进行预热的方式。无论采用哪种方式启动,都应满足下列要求:
  
  1)在灯阴极达到电子发射状态之前,灯两端之间或灯与启动辅助装置之间的开路电压应保持在低于导致阴极受损害的辉光放电的水平;
  
  2)在阴极达到发射状态之后,开路电压应足够高,可使灯迅速启动而无须重复多次才能启动;
  
  3)在阴极已处于发射状态,若开路电压须升高后才能使灯启动,则开路电压从低到高的转变过程中,必须在阴极仍处于热电子

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