日光灯的原理与维护

于峰

（电修车间试验班）

   摘 要  本文阐述了日光灯的原理及日常维护。列举了在平时工作中日光灯常出现的问题以及处理方法。

  关键词 日光灯的的原理  注意事项

  前言   日光灯的的原理与维护是电气工作中最常见和最应熟悉掌握的知识和技能，本文主要通过日光灯的组成和工作原理以及它的日常维护来逐一说明。

1.日光灯的组成

日光灯主要由灯管、镇流器和启动器以及灯架组成。灯管的两端各有一个灯丝，管中充有稀簿的氩和微量水银蒸气，管壁上涂着粉。

2.日光灯的工作原理

日光灯在正常启动时，当灯管两端的电压达到一定值时气体才能导电；而要在灯管中维持一定大小的电流，所需的电压却低得多。因此，如果把220V的电压加在灯管的两端并不能把它点燃。有了镇流器和启动器就能解决这个问题。
       镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系数很大；启动器由封在玻璃泡中的静触片和U形动触片组成，玻璃泡中充有氖气。两个触片间加上一定的电压时，氖气导电，发光、发热。动触片是用粘合在一起的双层金属片制成的，受热后两层金属膨胀不同，动触片稍稍伸开一些，和静触片接触。 启动器不再发光，这时双金属片冷却，动触片形状复原，两个触点重新分开。  闭合开关后电压通过日光灯的灯丝加在启动器的两端，启动器如上所述发热－触点接触－冷却－触点断开。在触点断开的瞬间，镇流器L中的电流急剧减小，产生很高的感应电动势。感应电动势和电源电压叠加起来加在灯管两端的灯丝上，把灯管点燃。

3.日光灯的日常维护

日光灯在日常使用中会遇到很多问题。日光灯使用时电源电压的过高或过低，都会对灯管寿命产生一定的影响。当电源电压过高时，会使流过灯管的电流增大，虽然提高了灯管的亮度，但相应的造成灯管的寿命急剧缩短。而当电源电压降低时，流过灯管的电流降低很多，这时由于灯丝得不到应有的预热温度而造成启动困难，这同样会使灯管寿命缩短。所以，在这里我将它的维护注意事项归纳以下：

（1）、接通电源，灯管完全不发光
（a）、日光灯供电线路开路或附件接触不良。

（b）、启辉器损坏或与底座接触不良；这时拔下启辉器用短导线将两触头接通，如果这时灯管两端发红，取掉短路线时灯管即启辉（有时一次不行，需要几次），则可以证明时启辉器损坏或与底座接触不良。可以检查启辉器与底座部分是否有较厚的氧化层、脏物或接触点簧片弹性不足。如果接触不良故障消除后，灯管仍不启辉，则说明是启辉器损坏，需要更换。
   （c）、对新装日光灯，可能是接线错误，应对照线路图，仔细检查，若是接线错误,应更正。
   （d）、灯丝断开或灯管漏气。判断灯丝是否断路，可取下灯管，用日光灯电阻挡分别检测两端灯丝。若指针不动，表明灯丝已经断开。如果灯管漏气，刚通电时管内就产生白雾，灯丝也立即被烧断。                                                                         

（e）、灯脚与灯座接触不良，除去灯脚与灯座接触面上的氧化物，再插入通电试用。
（f） 镇流器内部线圈开路，接头松动或灯管不配套。可用一个在其他日光灯路上正常工作而又与该灯管配套的镇流器代替。如灯管正常工作，则证明镇流器有问题，应更换。

 （j）、电源电压太低或线路电压降太大，可用日光灯交流档检查日光灯电源电压。

（2）、灯管两头发红但不能启辉
   （a）、启辉器中纸介质电容击穿或氖泡内动、静片粘连。这两种情况均可用日光灯电阻挡检查启辉器两接线引脚。若表针偏后更换启辉器。若系纸介质电容器击穿，可将其剪除，启辉器仍可以暂时使用。
   （b）、电源电压太低或线路电压降太大
   （c）、气温太低，可给灯管加罩，不让冷风直吹灯管。
   （d）、灯管陈旧，这时灯管两端发黑，应更换灯管。
（3）启辉困难，灯管两端不断闪烁，中间不启辉
   （a）、启辉器不配套，应调换与灯管配套的启辉器。
   （b）、电源电压太低 
   （c）、环境温度太低
   （d）、镇流器与灯管不配套      应更换配套镇流器
   （e）、灯管陈旧
（4）、灯管发光后立即熄灭
   （a）、接线错误，烧断灯丝，应检查线路，改进接线，应更换新灯管。
   （b）、镇流器内部短路，使灯管两端电压太高，将灯丝烧断。用日光灯相应电阻挡检测直流电阻，如果电阻明显小于正常值，则有短路故障，应更换镇流器。 
（5）、灯管两头发黑或有黑斑
   （a）、启辉器内纸介质电容器击穿或氖泡动静触片粘连。这会使灯丝长时间通过较大电流，导致灯丝发射物质加速蒸发并附着于管壁，应更换启辉器。
   （b）、灯管内水银凝结，这种现象在启辉后会自行蒸发消失。必要时将灯管旋转180º使用，有可能改善使用效果。
   （c）、启辉器性能不好或与底座接触不良。这会导致灯管长时间闪烁，加速灯丝发射物质蒸发，应更换启辉器或修启辉器底座。
   （d）、镇流器不配套用日光灯检查灯管工作电压是否正常，若不正常，可认为镇流器不配套，应更换镇流器再试。
   （e）、线路电压过高，加速灯丝发射物质蒸发。用日光灯检查线路电压，若过高则采用降压措施解决，如用交流稳压器等。
   （f）、灯管使用时间过长，两头发黑，这时应更换新灯管。
（6）、灯光闪烁
   （a）、新灯管暂时现象，启动几次后即可消失
   （b）、启辉器坏
   （c）、线路连接点接触不良，时通时断
4.总结 

日光灯对于电工来说是非常常见的一种电器元件，平时工作中会碰到许多和日光灯相关的工作，所以了解日光灯的原理和使用方法是非常必要的。

                          参考文献

1.        20##年中国河南优秀电气课件

第二篇：日光灯的工作原理

日光灯

2.1 日光灯构造

日光灯管两端装有灯丝，玻璃管内壁涂有一层均匀的薄荧光粉，管内被抽成真空度103-104毫米汞柱以后，充入少量惰性气体，同时还注入微量的液态水银。灯管内壁上涂有荧光粉，两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使荧光粉发出柔和的可见光。

2.2 日光灯工作特点

灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时只允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。

2.3 电感整流器与启辉器作用

电感镇流器是一个铁芯电感线圈，电感的性质是当线圈中的电流发生变化时，则在线圈中将引起磁通的变化，从而产生感应电动势，其方向与电流的方向相反，因而阻碍着电流变化。起辉器在电路中起开关作用，它由一个氖气放电管与一个电容并联而成，电容的作用为消除对电源的电磁干扰并与镇流器形成振荡回路，增加启动脉冲电压幅度。放电管中一个电极用双金属片组成，利用氖泡放电加热，使双金属片在开闭时，引起电感镇流器电流突变并产生高压脉冲加到灯管两端。在正常发光过程中，镇流器的自感还起着稳定电路中电流的作用。

图1 日光灯电路图

2.4 日光灯的工作原理

日光灯的整体电路如图1所示。其工作原理是：当开关接通的时候，电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触。电流通过镇流器、启辉器触

极和两端灯丝构成通路。灯丝很快被电流加热，发射出大量电子。这时，由于启辉器两极闭合，两极间电压为零，辉光放电消失，管内温度降低；双金属片自动复位，两极断开。在两极断开的瞬间，电路电流突然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用于管两端。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，以极大的速度由低电势端向高电势端运动。在加速运动的过程中，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，这时镇流器起降压限流的作用，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。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。

灯管两端发黑原因：钨丝的升华直接变成钨气，这些钨气体遇到温度较低的灯管壁又凝华在灯管壁上而发黑的，当钨丝升华到比较细瘦时，通电后就很容易烧断，从而结束了灯的寿命。