日光灯原理(日光灯电路的原理)

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日光灯一般也叫荧光灯,传统型荧光灯即低压汞灯,是利用低气压的汞蒸气在通电后释放紫外线,从而使荧光粉发出可见光的原理发光。因此它属于低气压弧光放电光源。

1852年,英国物理学家斯托克期发现了一种碰到光就能产生另一种光的荧光物质。

1879年,爱迪生发明了白炽灯

1902年,黑维特发明了水银灯。

19l0年,法国科学家克劳特获得了霓虹灯的发明专利。

1938年美国通用电子公司的研究人员伊曼制作了荧光灯

日光灯工作原理

通电后,水银蒸气放电,同时产生紫外线,紫外线激发管内壁的荧光物质而发出可见光。

日光灯的优点:

与白炽灯相比,它具有色温容易控制,发光效率比高,发光面积较大,使用寿命长的优点。

白炽灯发光效率:15% 日光灯发光效率:90%

白炽灯使用寿命:1000小时 日光灯使用寿命:3000小时

日光灯的缺点

Ø电路复杂,需要启动电路(镇流器

Ø含有重金属(主要是汞)

Ø价格也比白炽灯贵很多

Ø有频闪现象,有些场合不适合使用

日光灯频闪,因为市电频率是50赫兹,导致灯管每秒钟出现100次的闪烁。灯管内壁的荧光粉虽然有一定的余辉时间,但即使在这百分之一秒内也会迅速变暗导致频闪现象。

危害性:

Ø伤害眼睛:虽然人的眼睛不易察觉,但长期处在这种光源下对眼睛有一定的危害,特别是用旧的日光灯,这种频闪更加明显。

Ø产生错觉:光强闪烁还干扰视觉中枢对图象的处理和综合分析,从而形成眩目和视觉错觉等现象。比如,会把正常高速转动的物体看成慢转甚至反转,把高速飞行的球看成是断续的。如在有转动物体的车间,当转动频率是灯光闪烁频率的整数倍时,转动的东西看上去象静止一样,往往因此造成事故。

日光灯工作条件

灯丝:给气体加热,发射电子使氩气电离

氩气:氩气电离生热,热量使水银产生蒸气

水银蒸气:在高压下导电,发出紫外线

荧光粉:受到紫外线照射时发出可见光

大气层的成分主要有氮气,占78.1%;氧气占20.9%;氩气占0.93%

起辉器停止放电后,双金属片冷却而与静触极断开,当两个电极断开的瞬间,电路中的电流突然消失,于是镇流器产生一个高压脉冲约800多伏,它与电源电压220伏叠加后,得到1000多伏的电压,加到 两端,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,以极大的速度运动,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。

日光灯正常发光后。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,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内108v。由于这个电压低于启辉器的电离电压,所以并联在两端的启辉器也就不再起作用了。

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