日光燈電路的組裝及參數(shù)測量資料

1、實驗項目：日光燈電路(dinl)的組裝及參數(shù)測量課程：基礎(chǔ)電子(dinz)實驗基礎(chǔ)實驗中心黃 濟July 22共三十四頁一、實驗目的1、掌握日光燈電路的工作原理；2、學習室內(nèi)(sh ni)日光燈照明電路的布線和接線方法；3、掌握功率表的使用方法；4、掌握日光燈電路功率因數(shù)的測量方法；5、比較使用電感式鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器時電路中功率因數(shù)的變化。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁二、實驗儀器1、單相交流電源 2、電感式鎮(zhèn)流器3、電子鎮(zhèn)流器 4、日光燈管5、啟輝器 6、空氣(kngq)開關(guān) 7、墻壁開關(guān) 8、功率表日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁三、實驗原理及參考(cnko)電路1、日光燈電路

2、(dinl)的結(jié)構(gòu)： 日光燈電路由燈管、鎮(zhèn)流器和啟輝器構(gòu)成。（如下圖所示）日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁 日光燈（管）：又稱低壓汞熒光燈，是利用水銀蒸汽放電發(fā)光的原理(yunl)制成。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。氬氣、低壓水銀蒸汽日光燈（管）的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 水銀蒸汽(zhn q)放電發(fā)光時發(fā)出的大部分是紫外線，只有一小部分是可見光。紫外線照射在涂在燈管內(nèi)壁的熒光粉上，熒光粉被激發(fā)，發(fā)出可見光。不同光色，可以涂不同熒光粉。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁 啟輝器的基本(jbn)組成可分為：充有氖氣的玻璃泡、靜觸片和U形動觸片。動觸片是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬制成的雙金屬片，受熱時會膨脹伸長。

3、啟輝器：實物外觀氖氣氖泡內(nèi)部結(jié)構(gòu)日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁鎮(zhèn)流器：鎮(zhèn)流器分為電感式鎮(zhèn)流器和電子(dinz)鎮(zhèn)流器兩種。電感式鎮(zhèn)流器內(nèi)部是一個帶鐵芯的電感線圈。電感式鎮(zhèn)流器外觀(wigun)日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁電子(dinz)鎮(zhèn)流器內(nèi)部為電子線路。電子鎮(zhèn)流器外觀電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部電路日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁2、日光燈電路(dinl)的工作原理： （1）電路通電(tng din)后，電源電壓通過鎮(zhèn)流器和燈管兩端的燈絲加到啟輝器內(nèi)部的的兩個彈簧片上。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁 （2）220伏的電壓立即使啟輝器中的氖氣電離，產(chǎn)生輝光放電。輝光放電所產(chǎn)生的熱量

4、使U形雙金屬片膨脹伸長(shn chn)，并與靜觸片接觸。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁（3）當兩金屬片接觸后，電路通過燈管兩端的燈絲和鎮(zhèn)流器線圈形成閉合回路，此時(c sh)在鎮(zhèn)流器線圈和燈管兩端的燈絲上就有電流流過。 在電流的激發(fā)下，燈管兩端(lin dun)的燈絲會向外發(fā)射大量的電子。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁（4）電路接通的同時，加在啟輝器上的電壓消失，氖氣停止輝光放電，氖泡中的溫度降低。U形雙金屬片冷卻(lngqu)收縮復位，兩觸片分開。 在兩觸片分開的瞬間(shn jin)，電路中的電流突然切斷，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動勢去阻礙電流的變化。這個自感電動勢與電源電壓疊

5、加后作用于燈管兩端。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁（5）燈絲受激發(fā)時發(fā)射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動。在加速運動的過程中，碰撞管內(nèi)氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離產(chǎn)生的熱量使水銀變成蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電離，并發(fā)出強烈(qin li)的紫外線。在紫外線的激發(fā)下，管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光，日光燈被點亮。 日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁（6）日光燈被點亮后，電源燈管和鎮(zhèn)流器構(gòu)成(guchng)回路。 此時交流電不斷通過鎮(zhèn)流器的線圈，線圈產(chǎn)生自感電動勢去阻礙線圈中的電流變化。這時鎮(zhèn)流器起降壓(jin y)限流的作用，使燈管兩端電

6、壓穩(wěn)定在額定工作電壓范圍內(nèi)。由于這個電壓低于啟輝器中氖氣的電離電壓，所以并聯(lián)在燈管兩端的啟輝器也就不再起作用了。此時即使將啟輝器從電路中拿走，也不會影響日光燈電路的正常工作。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁3、電子鎮(zhèn)流器的工作原理： 電子鎮(zhèn)流器是一種(y zhn)使用半導體電子元件構(gòu)成電路，將直流或低頻交流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓，驅(qū)動日光燈管工作的電子控制裝置。 電感式鎮(zhèn)流器是通過提高燈管兩端電壓來點亮日光燈，而電子式鎮(zhèn)流器是通過提高交流電壓的頻率來點亮日光燈。且電子式鎮(zhèn)流器不需要使用啟輝器。電子鎮(zhèn)流器與電感鎮(zhèn)流器的區(qū)別：日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁4、功率因數(shù)： 功率因數(shù)是衡量電

7、氣設(shè)備效率高低(god)的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了電源的利用率，增加了線路供電損失。 使用電感式鎮(zhèn)流器的日光燈電路中，由于鎮(zhèn)流器中線圈的電感值很高，因此電路的功率因數(shù)(n l yn sh)很低（約為0.6左右）。為了提高電路的功率因數(shù)(n l yn sh)，需要在電路中并聯(lián)補償電容。 日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁 而電子鎮(zhèn)流器的電路中因為沒有大電感，所以日光燈電路的功率因數(shù)得到很大提高（0.96左右）。因此(ync)現(xiàn)在的日光燈照明電路使用的都是電子鎮(zhèn)流器。電子鎮(zhèn)流器內(nèi)部電路日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁四、實驗(shyn)電路及元器

8、件：家庭(jitng)日光燈電路墻壁開關(guān)日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁1、單相(dn xin)交流電源 實驗(shyn)臺上電源為三相電，本實驗(shyn)電源為單相電，即取一根相線和零線。 火線（L）（任選一相） 零線（N）日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁2、空氣(kngq)開關(guān)：閘刀(zh do)出線端 空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護功能于一身。除了能完成接觸和分斷電路外，還能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴重過載及欠壓等情況進行保護，同時也可以用于不頻繁地啟動電動機。進線端 左側(cè)接火線，右側(cè)接零線日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁3

9、、墻壁(qingb)開關(guān)：即電源開關(guān)，控制日光燈電路的通斷。正面背面進線端（二選一）出線端（com）注意：墻壁(qingb)開關(guān)應串聯(lián)在火線上！日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁4、功率表： 功率表又叫瓦特表，是一種(y zhn)測量電路中有功功率的儀表。功率表外觀 名詞解釋：有功功率 電能(dinnng)用于做功被消耗，它們轉(zhuǎn)化為熱能、光能、機械能或化學能等，稱為有功功率；又叫平均功率。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁 功率表內(nèi)部有電壓和電流(dinli)兩組線圈，測量時電壓線圈應與電路并聯(lián)、電流線圈應與電路串聯(lián)。連線(lin xin)時，應將U*和I*兩接線柱短接。 U*為電壓線圈的

10、公共端 I*為電流線圈的公共端 日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁電壓(diny)檔位的選擇： 電壓線圈的一端為U*，即公共(gnggng)端；另一端在后三個接線柱中選擇，即選擇檔位。公共端選擇檔位日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁電流(dinli)檔位的選擇： 電流線圈的兩端固定在兩個接線柱上，即I*和I。其檔位的選擇是通過(tnggu)改變插片的連接方式來選擇。公共端小檔大檔日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁電流(dinli)檔位的選擇：電流(dinli)線圈的檔位值標注在功率表的刻度盤上。小檔數(shù)值大檔數(shù)值日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁功率表的讀數(shù)(dsh)方法： 和萬用表的直

11、接讀數(shù)不同的是：功率表測量的有功(yu n)功率是先讀出相關(guān)的數(shù)據(jù)（“讀數(shù)” ），再通過公式計算出來的。 的值也是直接標注在功率表的刻度盤上，如沒有標注，則表示該表的功率因數(shù)等于1。 式中的“U檔位”和“I檔位”是測量時所選的電壓線圈和電流線圈的檔位值；“滿偏刻度”從刻度盤上直接讀出；“ ”為功率表本身的功率因數(shù)。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁示例(shl)：代入公式(gngsh)計算可得：從圖中可知： U檔位為300V I檔位為2.5A滿偏刻度為150讀數(shù)為21 為0.2日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁五、實驗內(nèi)容：1、按下圖連接電路，經(jīng)實驗教師檢查無誤后通電測試。如日光燈不亮，先

12、斷開(dun ki)電源，再檢查電路，排除故障后再通電測試。家庭(jitng)日光燈電路電感式鎮(zhèn)流器日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁2、將交流電壓表、交流電流表和功率表接入電路，測量電源(dinyun)輸出電壓U1和輸出電流I1，以及電路消耗的有功功率P1。 測量(cling)電路1日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁3、按下圖連接電路(dinl)，經(jīng)實驗教師檢查無誤后通電，并測量該電路(dinl)的電源輸出電壓U2和輸出電流I2，以及電路消耗的有功功率P2。測量(cling)電路2日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁六、實驗報告要求(yoqi)：1、畫出實驗(shyn)中各電路圖。2、分

13、別計算兩個電路中電源的輸出功率（P電源=UI）和功率因數(shù)（ ）。3、對兩個電路的功率因數(shù)進行比較并說明。七、心得與體會：日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁實驗注意事項：1、電路連接好以后，必須經(jīng)過實驗教師檢查正確才能通電測試，嚴禁自行通電。2、改接電路或檢查電路時必須先斷開電源，嚴禁帶電操作。3、除直接連接點以外，電路中各個(gg)裸露的導線端嚴禁搭在一起，防止短路。4、通電后嚴禁接觸導線裸露部分，防止發(fā)生觸電事故。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量共三十四頁內(nèi)容摘要實驗項目：日光燈電路的組裝及參數(shù)測量。日光燈電路的組裝及參數(shù)測量。水銀蒸汽放電發(fā)光時發(fā)出的大部分是紫外線，只有一小部分是可見光。不同光色，可以(ky)涂不同熒光粉。啟輝器的基本組成可分為：充有氖氣的玻璃泡、