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荧光灯镇流器(传统日光灯镇流器工作原理详解及接线,坏了如何维修?)

荧光灯镇流器

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一、什么是镇流器?

镇流器连接在电源和一个或多个放电灯之间,主要用来把灯的电流限制到要求的值的一种部件。它可能包括改变供电电压和(或)频率、提高功率因数的器件,即可以单独地也可以和启辉器一起给灯的启动提供必要的条件。而交流电子镇流器是指安装在电源与一个或几个荧光灯之间,将电源的交流电变换为较高频率的交流电,使灯(单支或多支)正常启动和稳定工作的变换器或电子装置。

二、镇流器的分类

1、从工作原理上可分:电感镇流器和电子镇流器

2、按安装模式可分为:独立式、内装式、整体式

3、从启动方式上分为:预热启动式、冷启动式(或瞬时启动)

三、镇流器工作原理

1、电感镇流器工作原理

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。

此外,在灯管放电的情况下,灯的两端电压立即下降,此时镇流器一方面对灯电流进行限制作用,另一方面使电源电压和灯的工作电流之间产生55°—65°的相位差,从而维持灯的二次启动电压,使灯能更稳定的工作。

电感镇流器由于结构简单,寿命长,作为第一种荧光灯配合工作的镇流器,它的市场占有率还比较大,但是,由于它的功率因数低,低电压启动性能差,耗能笨重,频闪等诸多缺点,它的市场慢慢地被电子镇流器所取代。

2、电子镇流器工作原理

如下图,市电经过射频干扰(RFI)滤波器,全波整流和功率因数校正器(PPFC或APFC)后,变为直流电源。通过DC/AC变换器,输出20K—100KHZ的高频交流电源,加到与灯连接的LC串联谐振电路加热灯丝,同时在电容器上产生谐振高压,加在灯管两端,促使灯管“放电”变成“导通”状态,再进入发光状态,此时高频电感起限制电流增大的作用,保证灯管获得正常工作所需的灯电压和灯电流,为了提高可靠性,常增设各种保护电路、如异常保护、浪涌电压、电流保护、温度保护等等。

如下图是电子镇流器详细原理图

为了安全起见,在安装日光灯镇流器时必须把相关路线的总电源切断。日光灯两端有4根线,镇流器上的L接火线,N接零线。还有四根线分成两组,这四根线有区别的,两根一组颜色相同,或者离的比较近,能区分出来。把每一组的两根线接到日光灯的一端,另两根接到另一端。

四线镇流器接线图
  四线镇流器有四根引线,分主、副线圈。主线圈的两引线和二线镇流器接法一样,串联在灯管与电源之间。副线圈的两引线,串联在启辉器与灯管之间,帮助启动用。由于副线圈匝数少,交流阻抗亦小。如果误把它接入电源主电路中。就会烧毁灯管和镇流器。所以,把镇流器接入电路前,必须看清接线说明,分清主副线圈。也可用万用表测量检测,阻值大的为主线圈。

日光灯镇流器接线电路图

日光灯镇流器上印有一个详细的接线图,连接时按照接线图连接确保电路一定要正确,否则会烧坏灯管和镇流器。还有需要注意的是安装电感镇流器需要安装启辉器,而安装电子镇流器就不用安装了。

传统镇流器与电子镇流器
  所有电子镇流器的结构,基本都是一样的:输入、输出分别安装在两端。图中的电子镇流器左侧两对导线分别连接灯管的两端,右侧接220V电源。另外,如果你想接两根日光灯,并联就可以了。

日光灯正常发光时灯管两端只允许通过较低的电流,所以加在灯管上的电压略低于电源电压,但是日光灯开始工作时需要一个较高电压击穿,所以在电路中加入了镇流器,不仅可以在启动时产生较高电压,同时可以在日光灯工作时稳定电流。

日光灯 灯管

灯管内部物质:灯管内含有水银蒸汽和少量的惰性气体(氩气),管壁上涂有荧光物质

发光原理:当灯管内的惰性气体在高压下电离后,形成气体导电电流,运动的气体离子在与汞原子碰撞作用之间不断地给了汞原子能量,使得汞原子的核外电子总能从低轨道跃迁到高轨道。

日光灯

之后汞原子的核外电子由于具有较高的能量会自发地再从高轨道向低轨道(或基态) 跃迁,以光子的形式向外释放能量,同时由于汞原子的原子特征谱线大部分集中在紫外区域。

可知,汞原子释放出来的光子大部分在紫外区域,这些高能量的光子(紫外线)在和荧光物质的撞击之间产生了白光。

日光灯原理图

日光灯,不亮了怎么办?

1、现在的日光灯,一般分两种,一种是电子镇流器的。一种是电感镇流器的(铁芯)。如果是电子镇流器的,你拿着灯管到商店,让售货员帮你试一下灯管,亮的话,你就买一个电子镇流器回去换上就行了。如果不亮,买根灯管回家安上就OK。电感的就比较麻烦,因为电感镇流器烧坏的话,它可以同时把灯管烧坏,只好镇流器、灯管、启辉器都要带上。

2、先看看是不是开关坏了,找个灯泡试下电源进线端是不是有电。再看看灯管两头发黑不,发黑有二指长的话就换灯管。现在的日光灯一般都是电子镇流器,灯管不坏就是镇流器坏了。

日光灯常用镇流器

日光灯常见故障以及处理办法:

第一、日光灯为什么需要镇流器?

因为日常使用的日光灯启动时,需要600伏~800伏左右的高电压使其启动,日光灯工作时只要100伏左右的电压,所以日光灯需要镇流器来满足日光灯的启动和工作所需要的电压。

第二、电感式镇流器的工作原理

电感式镇流器

当开关闭合时220V50Hz的交流电源的电压加在经镇流器、灯管灯丝、加到启辉器的两极。220伏的电压使得启辉器的惰性气体电离,产生辉光放电。辉光放电的热量使U型双金属片的动触片受热膨胀伸长,跟静触片接通,电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路,于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过,形成如下图的通路给灯丝加热。灯丝很快被电流加热,发射出大量电子。

日光灯电路

这时,因为启动器的两个电极接触在一起时,启辉器跳泡内两金属片之间电压为零,辉光放电消失,管内温度降低;双金属片冷却收缩自动复位,两极断开。

启辉器

当两个电极断开电流变化时,电感镇流器产生自感电动势与电源电压叠加后形成高电压,加到灯管两端,使灯管内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,大量电子被加速运动碰撞管内氩气分子,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。

日光灯正常工作时,电流通过镇流器、灯管形成回路,日光灯的灯丝没有电流通过,日光灯正常发光后时,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,镇流器起到降压限流的作用,使灯管两端只有100伏左右的电压而正常工作、正常发光。另外,日光灯正常工作时两端100伏左右的电压低于启辉器的电离电压,不能使启辉器气体导电,也就不会反复启动。所以,镇流器就能满足日光灯启动和工作所需要的条件。

日光灯

电感镇流由于结构简单,寿命长,作为第一种荧光灯配合工作的镇流器,它的市场占有率还比较大,但是,由于它的功率因数低,低电压启动性能差,耗能笨重,频闪,功耗比较大等诸多缺点,它的市场慢慢地被电子镇流器所取代。附:(电感镇流器能量损耗:40W(灯管功率)+10W(电感镇流器自身发热损耗)等于整套灯具总耗电约为50W。)

第三、电子镇流器,是指日光灯管上面用的那种由电子元件构成的镇流器。

电子镇流器

电子镇流器免去了传统灯管使用启辉器启动灯管的方式,开关一开灯管即亮。优点: 1. 功率因数高、节能:自身功耗低,使灯的总输入功率下降约20%。2.消除频闪,发光更稳定。有利于提高视觉分辨率,提高功效。3.延长灯管寿命。4.噪音低等。

第四、电子镇流器的维修

灯管不亮,而灯管是好的情况下,就是镇流器损坏,大多数电子镇流器坏只是谐振电容8200p/1600v击穿引起!几毛钱一个,更换即可正常工作!少数是其他元件损坏,维修难度就比较大。

谐振电容

1.平时使用电感镇流器的日光灯出现故障时,较多情况是日光灯管与灯脚之间接触不良造成,这种情况只要转动日光灯管就能解决。

2、启辉器接触不良或损坏造成,解决方法是处理启辉器与底座的接触或更换启辉器。

日光灯支架

3、如果使用电子镇流器的日光灯出现不亮的情况,在供电电源完好的情况下,一般是电子镇流器损坏或日光灯管损坏所致;如果电子镇流器损坏,只能进行更换,不建议对其维修,如果日光灯管损坏,同样可以采取导线短接的方法,使其能继续使用。

示意图


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