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气体放电灯有哪些种类 气体放电灯镇流器工作原理是什么

发布时间:2022-09-28 人气:1,009

气体放电灯有哪些种类 气体放电灯镇流器工作原理是什么

一、什么是气体放电灯

气体放电灯是指由气体、金属蒸气或几种气体与金属蒸气的混合放电而发光的灯,通过气体放电将电能转换为光的。气体放电的种类很多,用的较多的是辉光放电和弧光放电:辉光放电一般用于霓虹灯和指示灯;弧光放电可有很强的光输出,照明光源都采用弧光放电。荧光灯、高压汞灯、钠灯和金属卤化物灯是应用最多的照明用气体放电灯。气体放电灯在工业、农业、医疗卫生和科学研究领域的用途极为广泛。

二、气体放电灯有哪些种类

1、高强度气体放电灯:由于管壁温度而建立发光电弧,其发光管表面负载超过3W/cm2的放电灯。如高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。

2、低气压放电灯:荧光灯(低压汞灯)、低压钠灯、无极灯。其中的荧光灯是应该最广泛、用量最大的气体放电光源。它具有结构简单、光效高、发光柔和、寿命长等优点。荧光灯的发光效率是白炽灯的4-5倍,寿命是白炽灯的3-8倍,是高效节能光源。

气体放电灯的种类主要有以上两种,那么它们有什么特点呢?

三、气体放电灯泡的特点是什么

1、具有高效率,它们可以把25~30%的输入电能转换为光输出。

2、寿命长。使用寿命长达1万小时或2万小时以上。

3、辐射光谱具有可选择性。通过选择适当的发光物质,可使辐射光谱集中于所要求的波长上,也可同时使用几种发光物质,以求获得最佳的组合光谱。

4、光输出维持特性好,在寿命终止时仍能提供60~80%的初始光输出。

四、气体放电灯镇流器工作原理是什么

气体放电灯的工作离不开气体放电灯辅助设备,因为它不能单独接到电路中去,必须与触发器、镇流器等辅助电器一起接入电路才能启动和稳定工作。镇流器的工作原理主要有以下几种:

1、电阻镇流

电阻镇流是依赖电阻上的电压正比于电流的关系来调节灯电流的,在直流供电的气体放电光源电路中应用电阻镇流器,电路简单、安装容易。当兼顾电路效率和灯的工作稳定性时,有VLAMP=0.6Vn时,η=60%,可以看出镇流电阻的功耗很大,电路的工作效率很低。

电阻镇流在交流供电中有少量应用,如自镇流高压汞灯利用钨丝作镇流器件,许多高频基准镇流器也是用电阻制成。在交流电路中使用电阻镇流器会影响灯电流的波形,灯的发光效率也会下降,电路稳定性变差,但电路的功率因数相对较高。

2、电容镇流

电容器在低频交流电路中工作时,灯电压波形近似为方波。由于电容器不能限制瞬时电流,所以会产生一个峰值很高的灯电流,这使灯电流波形严重失真,对灯的电极产生十分有害的影响,造成灯管寿命缩短,并使灯管发光闪动,因此电容镇流方式在低频交流电路中很少应用。

3、电感镇流

电感镇流是利用电感器的自感原理工作的,即它通过电感上的电压正比于电流的时间变化率来调节灯电流。由于灯电流滞后电源电压一定位相(所以也称为滞后型镇流器),电路的功率因数较低,一般在0.5左右。电感镇流对供电电压的变化较敏感,镇流效果不太稳定。电感镇流具有电路简单、比电阻镇流损耗低、能改善灯电流波形和工作稳定等优点,在各类气体放电灯中得到广泛应用。

在高压气体放电灯中,为了获得较高的点火电压,可以用漏磁变压器作为电感型镇流器应用。漏磁变压器属于滞后型镇流器,虽然体大笨重,噪声也大,但它能获得比电源电压更高的开路电压,用于灯管电压高于电源电压的气体放电灯(例如霓虹灯、冷阴极灯、紫外线灯等)时,能明显改善启动性能。

4、电感、电容(LC)镇流

LC镇流器有两种形式,一种是由电感和电容串联组成的镇流器,通常设计成容抗比感抗大,使电路总体上呈容性。当容抗为感抗的2.76倍时,电路的恒流特性最稳定。这种镇流电路的灯电流超前电源电压一定的相位,属于超前型镇流器。

LC超前型镇流器功耗较小,有较好的稳流特性,灯启动时的短路特性也好,与滞后型的电感镇流器配合应用,可较好地改善电路的功率因数。但因为灯电流过零时,电源电压的峰值与灯电压的方向正好相反,重复电离的电压较低,致使重复着火能力较差。

5、电子镇流

电子镇流器是由电子元件组合而成的新型镇流器,它实质上是一个电源变换器,将工频交流转换为20~100kHz的交流电压,用以启动并点亮荧光灯。采用高频交流电子镇流器可以提高灯管的发光效率,避免工频噪声,减小镇流器的体积和重量,提高功率因数,并易于实现智能控制。原则上适用于各类气体放电灯,但对荧光灯特别是紧凑型荧光灯的应用发展更为迅速。

   

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