一、什么是氣體放電燈
氣體放電燈是指由氣體、金屬蒸氣或幾種氣體與金屬蒸氣的混合放電而發(fā)光的燈,通過氣體放電將電能轉(zhuǎn)換為光的。氣體放電的種類很多,用的較多的是輝光放電和弧光放電:輝光放電一般用于霓虹燈和指示燈;弧光放電可有很強的光輸出,照明光源都采用弧光放電。熒光燈、高壓汞燈、鈉燈和金屬鹵化物燈是應(yīng)用最多的照明用氣體放電燈。氣體放電燈在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和科學(xué)研究領(lǐng)域的用途極為廣泛。
二、氣體放電燈有哪些種類
1、高強度氣體放電燈:由于管壁溫度而建立發(fā)光電弧,其發(fā)光管表面負載超過3W/cm2的放電燈。如高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。
2、低氣壓放電燈:熒光燈(低壓汞燈)、低壓鈉燈、無極燈。其中的熒光燈是應(yīng)該最廣泛、用量最大的氣體放電光源。它具有結(jié)構(gòu)簡單、光效高、發(fā)光柔和、壽命長等優(yōu)點。熒光燈的發(fā)光效率是白熾燈的4-5倍,壽命是白熾燈的3-8倍,是高效節(jié)能光源。
氣體放電燈的種類主要有以上兩種,那么它們有什么特點呢?
三、氣體放電燈泡的特點是什么
1、具有高效率,它們可以把25~30%的輸入電能轉(zhuǎn)換為光輸出。
2、壽命長。使用壽命長達1萬小時或2萬小時以上。
3、輻射光譜具有可選擇性。通過選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)光物質(zhì),可使輻射光譜集中于所要求的波長上,也可同時使用幾種發(fā)光物質(zhì),以求獲得最佳的組合光譜。
4、光輸出維持特性好,在壽命終止時仍能提供60~80%的初始光輸出。
四、氣體放電燈鎮(zhèn)流器工作原理是什么
氣體放電燈的工作離不開氣體放電燈輔助設(shè)備,因為它不能單獨接到電路中去,必須與觸發(fā)器、鎮(zhèn)流器等輔助電器一起接入電路才能啟動和穩(wěn)定工作。鎮(zhèn)流器的工作原理主要有以下幾種:
1、電阻鎮(zhèn)流
電阻鎮(zhèn)流是依賴電阻上的電壓正比于電流的關(guān)系來調(diào)節(jié)燈電流的,在直流供電的氣體放電光源電路中應(yīng)用電阻鎮(zhèn)流器,電路簡單、安裝容易。當(dāng)兼顧電路效率和燈的工作穩(wěn)定性時,有VLAMP=0.6Vn時,η=60%,可以看出鎮(zhèn)流電阻的功耗很大,電路的工作效率很低。
電阻鎮(zhèn)流在交流供電中有少量應(yīng)用,如自鎮(zhèn)流高壓汞燈利用鎢絲作鎮(zhèn)流器件,許多高頻基準鎮(zhèn)流器也是用電阻制成。在交流電路中使用電阻鎮(zhèn)流器會影響燈電流的波形,燈的發(fā)光效率也會下降,電路穩(wěn)定性變差,但電路的功率因數(shù)相對較高。
2、電容鎮(zhèn)流
電容器在低頻交流電路中工作時,燈電壓波形近似為方波。由于電容器不能限制瞬時電流,所以會產(chǎn)生一個峰值很高的燈電流,這使燈電流波形嚴重失真,對燈的電極產(chǎn)生十分有害的影響,造成燈管壽命縮短,并使燈管發(fā)光閃動,因此電容鎮(zhèn)流方式在低頻交流電路中很少應(yīng)用。
3、電感鎮(zhèn)流
電感鎮(zhèn)流是利用電感器的自感原理工作的,即它通過電感上的電壓正比于電流的時間變化率來調(diào)節(jié)燈電流。由于燈電流滯后電源電壓一定位相(所以也稱為滯后型鎮(zhèn)流器),電路的功率因數(shù)較低,一般在0.5左右。電感鎮(zhèn)流對供電電壓的變化較敏感,鎮(zhèn)流效果不太穩(wěn)定。電感鎮(zhèn)流具有電路簡單、比電阻鎮(zhèn)流損耗低、能改善燈電流波形和工作穩(wěn)定等優(yōu)點,在各類氣體放電燈中得到廣泛應(yīng)用。
在高壓氣體放電燈中,為了獲得較高的點火電壓,可以用漏磁變壓器作為電感型鎮(zhèn)流器應(yīng)用。漏磁變壓器屬于滯后型鎮(zhèn)流器,雖然體大笨重,噪聲也大,但它能獲得比電源電壓更高的開路電壓,用于燈管電壓高于電源電壓的氣體放電燈(例如霓虹燈、冷陰極燈、紫外線燈等)時,能明顯改善啟動性能。
4、電感、電容(LC)鎮(zhèn)流
LC鎮(zhèn)流器有兩種形式,一種是由電感和電容串聯(lián)組成的鎮(zhèn)流器,通常設(shè)計成容抗比感抗大,使電路總體上呈容性。當(dāng)容抗為感抗的2.76倍時,電路的恒流特性最穩(wěn)定。這種鎮(zhèn)流電路的燈電流超前電源電壓一定的相位,屬于超前型鎮(zhèn)流器。
LC超前型鎮(zhèn)流器功耗較小,有較好的穩(wěn)流特性,燈啟動時的短路特性也好,與滯后型的電感鎮(zhèn)流器配合應(yīng)用,可較好地改善電路的功率因數(shù)。但因為燈電流過零時,電源電壓的峰值與燈電壓的方向正好相反,重復(fù)電離的電壓較低,致使重復(fù)著火能力較差。
5、電子鎮(zhèn)流
電子鎮(zhèn)流器是由電子元件組合而成的新型鎮(zhèn)流器,它實質(zhì)上是一個電源變換器,將工頻交流轉(zhuǎn)換為20~100kHz的交流電壓,用以啟動并點亮熒光燈。采用高頻交流電子鎮(zhèn)流器可以提高燈管的發(fā)光效率,避免工頻噪聲,減小鎮(zhèn)流器的體積和重量,提高功率因數(shù),并易于實現(xiàn)智能控制。原則上適用于各類氣體放電燈,但對熒光燈特別是緊湊型熒光燈的應(yīng)用發(fā)展更為迅速。
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