電感鎮流器的工作原理
電感鎮流器(inductance ballast)是一個鐵芯電感線圈,電感的性質是當線圈中的電流發生變化時,則在線圈中將引起磁通的變化,從而產生感應電動勢,其方向與電流的變化方向相反,因而阻礙著電流變化。 在日光燈中用到。
當開關閉合電路中施加220V50Hz的交流電源時,電流流經鎮流器、燈管燈絲、啟輝器給燈絲加熱(啟輝器開始時是斷開的,由于施加了一個大于180V以上的交流電壓,使得啟輝器跳泡內的氣體輝光放電,跳泡內雙金屬片受熱膨脹變形,兩個電極靠在一起,形成通路給燈絲加熱)。當啟動器的兩個電極靠在一起,由于沒有弧光放電,雙金屬片冷卻,兩電極斷開,由于電感鎮流器呈感性,當兩個電極斷開的瞬間,電路中的電流突然消失,于是鎮流器產生一個高脈沖電壓,它與電源電壓疊加后,加到燈管兩端,使燈管內惰性氣體電離而引起弧光放電。(高脈沖電壓時間約1ms 600V~1500V,其確切的電壓值取決于燈的類型)。在正常發光過程中,鎮流器的自感起到穩定電路中電流的作用。電感鎮流器是一個鐵芯電感線圈,電感的性質是當線圈中的電流變化時,則在線圈中將引起磁通的變化,從而產生感應電動勢,其方向與電流的變化方向相反,因而阻礙電流的變化,從而起到限制及穩定電流的作用。
電感鎮流器的作用
鎮流器是氣體放電燈工作時必不可缺的配套附件,其功能:
1、產生高壓,起輝燈管
2、燈管起輝后起鎮流(限流)作用,使燈管正常穩定地工作。
氣體放電燈都有較高的啟動電壓和低放電維持電壓。當燈通過高壓啟動后,電壓下降,電流加大,如不加限制,燈電流將不斷加大直至使燈燒毀,所以必需在放電燈的點燈回路中串接一個與燈的類型、規格匹配的鎮流器提供使燈啟動的高啟動電壓,并限制燈電流使之穩定在所規定的范圍。
工件過程是:開燈后,鎮流器、燈管、啟輝器(跨接串聯在燈管燈絲電路中)串聯成回路,啟輝中的氖泡點亮,發熱,使其中的雙金屬片彎曲,氖泡被短路;電源-鎮流器-燈絲構成的回路中電流達到最大值。同時氖泡被短路后,雙金屬片冷卻復位斷開,使電流中斷。由于電感中產生的反電勢與電源疊加后加在燈管兩端,高電壓使燈管中氣體擊穿點亮,點亮后燈管兩端電流大增,電壓下降。這時靠串聯在電路中的電感來限制電流,故得名“鎮流器”。
電感鎮流器日光燈電路圖
普通電感鎮流器日光燈電路如圖1所示。
工作原理:
當開關接通的時候,220V電源電壓通過電感鎮流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極,使啟輝器氖管內的惰性氣體電離,產生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹,兩極接觸。電流通過鎮流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構成通路。燈絲很快被電流加熱,發射出大量電子。
這時,由于啟輝器兩極閉合,兩極間電壓為零,輝光放電消失,氖管內溫度降低;雙金屬片收縮,兩極斷開。在兩極斷開的瞬間,電路電流突然切斷,鎮流器產生很大的自感電動勢,與電源電壓疊加后作用于燈管兩端。燈絲受熱時發射出來的大量電子,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,碰撞管內氬氣分子,使之迅速電離。氬氣電離生熱,熱量使水銀產生蒸氣,隨之水銀蒸氣也被電離,并發出強烈的紫外線。在紫外線的激發下,管壁內的熒光粉發出近乎白色的可見光。
日光燈正常發光后。由于交流電不斷通過電感鎮流器的線圈,線圈中產生自感電動勢,自感電動勢阻礙線圈中電流的變化,這時鎮流器起降壓限流的作用,使電流穩定在燈管的額定電流范圍內,燈管兩端電壓也穩定在額定工作電壓范圍內。由于這個電壓低于啟輝器的電離電壓,所以并聯在燈管兩端的啟輝器也就不再起作用了。