第28講 單相正弦交流電路的應(yīng)用

1、日光燈電路裝接日光燈電路裝接1 1、講解、講解日光燈各元件的聯(lián)接及其工作過程日光燈各元件的聯(lián)接及其工作過程 日光燈結(jié)構(gòu)如下圖所示，日光燈結(jié)構(gòu)如下圖所示，K K閉合時(shí)，日光燈管不導(dǎo)電，全部閉合時(shí)，日光燈管不導(dǎo)電，全部電壓加在啟輝器兩觸片之間，使啟輝器中氖氣擊穿，產(chǎn)生氣體放電壓加在啟輝器兩觸片之間，使啟輝器中氖氣擊穿，產(chǎn)生氣體放電，此放電產(chǎn)生的一定熱量使雙金屬片受熱膨脹與固定片接通，電，此放電產(chǎn)生的一定熱量使雙金屬片受熱膨脹與固定片接通，于是有電流通過日光燈管的燈絲和鎮(zhèn)流器。短時(shí)間后雙金屬片冷于是有電流通過日光燈管的燈絲和鎮(zhèn)流器。短時(shí)間后雙金屬片冷卻收縮與固定片斷開，電路中的電流突然減小；根據(jù)電磁

2、感應(yīng)定卻收縮與固定片斷開，電路中的電流突然減?。桓鶕?jù)電磁感應(yīng)定律，這時(shí)鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使日光燈管兩端電律，這時(shí)鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使日光燈管兩端電壓產(chǎn)生壓產(chǎn)生 400400至至 500V500V高壓，燈管氣體電離，產(chǎn)生放電，日光燈點(diǎn)燃高壓，燈管氣體電離，產(chǎn)生放電，日光燈點(diǎn)燃發(fā)亮。日光燈點(diǎn)燃后，燈管兩端的電壓降為發(fā)亮。日光燈點(diǎn)燃后，燈管兩端的電壓降為100V100V左右，這時(shí)由于左右，這時(shí)由于鎮(zhèn)流器的限流作用，燈管中電流不會(huì)過大。同時(shí)并聯(lián)在燈管兩端鎮(zhèn)流器的限流作用，燈管中電流不會(huì)過大。同時(shí)并聯(lián)在燈管兩端的啟輝器，也因電壓降低而不能放電，其觸片保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。的啟輝器，也

3、因電壓降低而不能放電，其觸片保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。圖圖3.1 白熾燈電路白熾燈電路 圖圖3.2 日光燈電路日光燈電路上一頁下一頁返 回電路電路二原理說明二原理說明1 1、日光燈電路、日光燈電路如圖如圖3-13-1所示所示. .由燈管、啟輝器和鎮(zhèn)流器組成。由燈管、啟輝器和鎮(zhèn)流器組成。圖圖3-1日光燈管：日光燈管：是一個(gè)在真空情況下充有一定數(shù)量的氬是一個(gè)在真空情況下充有一定數(shù)量的氬氣和少量水銀的玻璃管，管的內(nèi)壁涂有熒光材料，氣和少量水銀的玻璃管，管的內(nèi)壁涂有熒光材料，兩個(gè)電極用鎢絲繞成，上面涂有一層加熱后能發(fā)射兩個(gè)電極用鎢絲繞成，上面涂有一層加熱后能發(fā)射電子的物質(zhì)。管內(nèi)氬氣既可幫助燈管點(diǎn)燃，又可延電子的物

4、質(zhì)。管內(nèi)氬氣既可幫助燈管點(diǎn)燃，又可延長(zhǎng)燈管壽命。長(zhǎng)燈管壽命。 鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器：又稱又稱限流器限流器，是一個(gè)，是一個(gè)帶有鐵心的電感線圈帶有鐵心的電感線圈， 其作用是：其作用是： a a 、在燈管啟輝瞬間產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高的多的自、在燈管啟輝瞬間產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高的多的自感電壓幫助燈管啟輝。感電壓幫助燈管啟輝。 b b、燈管工作時(shí)限制通過燈管的電流不致過大而燒毀燈管工作時(shí)限制通過燈管的電流不致過大而燒毀 燈絲燈絲。 鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器 電感式鎮(zhèn)流器主要由鐵心和線圈等組成，如圖電感式鎮(zhèn)流器主要由鐵心和線圈等組成，如圖1-26所示。電感式鎮(zhèn)流器有兩個(gè)作用所示。電感式鎮(zhèn)流器有兩個(gè)作用: 一是在啟動(dòng)時(shí)與啟輝

5、器配合，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，使燈管一是在啟動(dòng)時(shí)與啟輝器配合，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓，使燈管啟輝；啟輝； 二是工作時(shí)限制燈管中的電流，以延長(zhǎng)熒光燈的使用二是工作時(shí)限制燈管中的電流，以延長(zhǎng)熒光燈的使用壽命。壽命。13鐵心；鐵心；14線圈；線圈；15金屬外殼金屬外殼圖圖1-26 熒光燈照明裝置的主要部件結(jié)構(gòu)（熒光燈照明裝置的主要部件結(jié)構(gòu)（c）鎮(zhèn)流器）鎮(zhèn)流器啟輝器：?jiǎn)⑤x器：它由一個(gè)它由一個(gè)啟輝管（啟輝管（氖氖泡）和一個(gè)小容量的和一個(gè)小容量的 電容電容組成。組成。氖泡內(nèi)充有氖氣，并裝有兩個(gè)電極，一個(gè)是固定的內(nèi)充有氖氣，并裝有兩個(gè)電極，一個(gè)是固定的靜靜觸片觸片，另一個(gè)是用，另一個(gè)是用膨脹系數(shù)不同的膨脹系數(shù)不同的雙金屬片制

6、成的倒雙金屬片制成的倒“U”U”型可動(dòng)的動(dòng)型可動(dòng)的動(dòng)觸片觸片，啟輝器在電路中起自動(dòng)開關(guān)，啟輝器在電路中起自動(dòng)開關(guān)作作用。用。電容電容是防止燈管啟輝時(shí)對(duì)無線電是防止燈管啟輝時(shí)對(duì)無線電接收機(jī)的接收機(jī)的干擾。干擾。 啟輝器啟輝器 啟輝器由氖泡、紙介質(zhì)電容器、出線啟輝器由氖泡、紙介質(zhì)電容器、出線腳、外殼組成。腳、外殼組成。 啟輝器相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開關(guān)，使電路啟輝器相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開關(guān)，使電路自動(dòng)接同和斷開，如圖自動(dòng)接同和斷開，如圖1-26(b)所示。所示。 6電容器；電容器；7靜觸片；靜觸片；8外殼外殼；9氖泡；氖泡；10動(dòng)觸片；動(dòng)觸片；11絕絕緣底座；緣底座；12出線腳出線腳圖圖1-26 熒光燈照明裝置

7、的主要部熒光燈照明裝置的主要部件結(jié)構(gòu)（件結(jié)構(gòu)（b）啟輝器）啟輝器2、日光燈的工作原理：、日光燈的工作原理： 當(dāng)當(dāng)接通電源接通電源瞬間，由于啟輝瞬間，由于啟輝器器沒沒工作，電源電壓都加在啟輝工作，電源電壓都加在啟輝器內(nèi)氖泡的兩電極之間器內(nèi)氖泡的兩電極之間. .電極瞬間電極瞬間擊穿，管內(nèi)的氣體導(dǎo)電，使擊穿，管內(nèi)的氣體導(dǎo)電，使“U”U”型的雙金屬片型的雙金屬片受熱膨脹伸直受熱膨脹伸直而與而與固定電極接通固定電極接通. .這時(shí)日光燈的燈絲這時(shí)日光燈的燈絲通過電極與電源構(gòu)成一個(gè)閉合回通過電極與電源構(gòu)成一個(gè)閉合回路路 ，見圖，見圖3-2a3-2a所示。燈絲因有電所示。燈絲因有電流（稱為啟動(dòng)電流或預(yù)熱電流）

8、流（稱為啟動(dòng)電流或預(yù)熱電流）通過而發(fā)熱，從而使燈絲上的氧通過而發(fā)熱，從而使燈絲上的氧化物發(fā)射電子?；锇l(fā)射電子。同時(shí)，啟輝器兩端電極接通同時(shí)，啟輝器兩端電極接通后電極間電壓為零，啟輝器后電極間電壓為零，啟輝器停止放電。由于接觸電阻小，停止放電。由于接觸電阻小，雙金屬片冷卻，當(dāng)冷卻到一雙金屬片冷卻，當(dāng)冷卻到一定程度時(shí)，雙金屬片恢復(fù)到定程度時(shí)，雙金屬片恢復(fù)到原來狀態(tài)，與固定片分開。原來狀態(tài)，與固定片分開。在此瞬間，回路中的電流突然斷電，于是鎮(zhèn)流器兩端在此瞬間，回路中的電流突然斷電，于是鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高得多的感應(yīng)電壓，產(chǎn)生一個(gè)比電源電壓高得多的感應(yīng)電壓，連同連同電源電電源電壓一起加在燈

9、管兩端，使燈管內(nèi)的壓一起加在燈管兩端，使燈管內(nèi)的惰性氣體電離惰性氣體電離而產(chǎn)而產(chǎn)生弧光放電。隨著管內(nèi)溫度的逐步升高，水銀蒸汽游生弧光放電。隨著管內(nèi)溫度的逐步升高，水銀蒸汽游離離. .并猛烈的碰撞惰性氣體而放電。水銀蒸汽弧光放并猛烈的碰撞惰性氣體而放電。水銀蒸汽弧光放電時(shí)，輻射出紫外線，紫外線激勵(lì)燈管內(nèi)壁的熒光粉電時(shí)，輻射出紫外線，紫外線激勵(lì)燈管內(nèi)壁的熒光粉后后發(fā)出可見光發(fā)出可見光。見圖。見圖3-2b3-2b所示。所示。 在正常工作時(shí)燈管兩端電壓較低（在正常工作時(shí)燈管兩端電壓較低（30W30W燈管燈管的兩端電壓約的兩端電壓約80V80V左右）。左右）。燈管正常工作時(shí)的電流路徑如圖燈管正常工作時(shí)的

10、電流路徑如圖3-33-3所示。所示。熒光燈的原理熒光燈的基本結(jié)構(gòu) 熒光燈發(fā)光的基本原理： 燈絲導(dǎo)電加熱，陰極發(fā)射出電子，與（燈管內(nèi)充裝的）惰性氣體碰撞而電離，汞液化為汞蒸氣，在電子撞擊和兩端電場(chǎng)作用下，汞離子大量電離，正負(fù)離子運(yùn)動(dòng)形成氣體放電，即弧光放電，同時(shí)釋放出能量并產(chǎn)生紫外線，玻璃管內(nèi)壁上的熒光粉吸收紫外線的能量后，被激發(fā)而放出可見光。故熒光燈全稱為：低壓汞（水銀）蒸氣熒光放電燈（屬于氣體放電燈的一種） 未來的燈-LEDLED（發(fā)光二極管）就是科學(xué)家們關(guān)注的新光源技術(shù)。在人們以前的印象中，小小的LED主要出現(xiàn)在電子設(shè)備的面板上，顯示機(jī)器的狀態(tài)。然而，新的技術(shù)進(jìn)步使它們變得功能更強(qiáng)大。與傳統(tǒng)照明設(shè)備相比，LED節(jié)省電能，不過，更讓科學(xué)家感興趣的是LED的其他屬性。其中的一個(gè)屬性為，LED閃