荧光灯 - 定义，工作和应用

什么是荧光灯？

荧光灯是由于气体内的游离电子和离子的流动而产生光的灯。典型的荧光灯由涂有磷光体的玻璃管组成并在每个端部含有一对电极。它填充有惰性气体，通常氩气起到导体并且也包括汞液体。

荧光灯如何工作？

由于电力通过电极供应到管，电流以自由电子和离子的形式通过气体导体并蒸发汞。当电子与汞的气态碰撞时，它们会给跳到更高水平的自由电子，当它们倒回原始水平时，发射光的光子。这种发出的光能是紫外线的形式，这对人类不可见。当该光撞击涂覆在管子上的磷光体时，它激发磷光体的电子到更高水平，并且当这些电子返回到它们的原始水平时，发射光子，并且这种光能现在处于可见光的形式。

开始荧光灯

在荧光灯中，电流流过气态导体，而不是固态导体，其中电子简单地从负端流到正端。需要具有丰富的自由电子和离子，以允许充电流过气体。通常，气体中存在非常少量的自由电子和离子。因此，需要一种特殊的起始机制来引入气体中更多的游离电子。

荧光灯的两个起始机制

1.其中一种方法是使用起动开关和磁性镇流器，以向灯提供交流电流的流动。启动开关需要预热灯，使得需要相当大的电压来触发从灯的电极产生电子。镇流器用于限制流过灯的电流量。没有起动器开关和镇流器，大量电流将直接流到灯，这将减少灯的电阻并最终加热灯并破坏它。

使用的起动开关是由两个电极组成的典型灯泡，使得在它们之间形成电弧，因为电流流过灯泡。使用的镇流器是由变压器线圈组成的磁性镇流器。随着AC电流通过线圈，产生磁场。随着电流的增加，磁场增加，这最终反对电流的流动。因此，交流电流是有限的。

最初对于AC信号的每个半周期，电流流过镇流器（线圈），在其周围开发磁场。这种电流在通过管的长丝的同时缓慢加热，以引起自由电子的产生。当电流通过灯丝到灯泡的电极（用作起动开关）时，在灯泡的两个电极之间形成电弧。由于电极之一是双金属条，因此它弯曲，因为它被加热，最终完全消除电弧，因为没有电流流过起动器，它充当开关。这导致线圈上的磁场中的坍塌，结果产生高电压，其提供所需的触发以加热灯，以便通过惰性气体产生足够的自由电子量，并且最终灯的发光。

磁性镇流器不被视为方便的6个原因？

• 功耗相当高，约为55瓦。
• 他们很大而沉重
• 当他们在较低频率下工作时，它们会导致闪烁
• 他们不会持续更长时间。
• 损失约为13到15瓦。

2.使用电子镇流器启动荧光灯

在将线频率从大约50 Hz增加到20kHz之后，电子镇流器与磁性镇流器不同，为灯提供交流电流。

典型的电子镇流器电路由AC到达DC转换器组成，该DC转换器包括桥和电容器，该桥接和电容器将AC信号整流为DC并滤除AC波纹以产生DC功率。然后使用一组开关将该DC电压转换为高频AC方波电压。该电压驱动谐振LC罐电路，以便产生施加到灯的过滤的正弦AC信号。当电流以高频通过灯时，它充当形成具有罐电路的并联RC电路的电阻器。最初使用控制电路减少开关的开关频率，使灯预热，导致灯两端的电压增加。最终随着灯电压的增加，它被点燃并开始发光。存在电流检测装置，其可以通过灯感测电流量并因此调整开关频率。

电子镇流器更喜欢的6个原因

• 它们具有低功耗，小于40W
• 损失可忽略不计
• 闪烁被淘汰
• 它们更轻，更适合在地方
• 他们持续时间更长

涉及荧光灯的典型应用 - 自动切换光

这是一个有用的家庭电路。这种自动照明系统可以安装在您的家中，以使用CFL或荧光灯点击该处所。灯自动打开大约6点下午6点，然后在早上关闭。因此，即使囚犯不在家里，这种无效电路也非常有用。即使囚犯不在家里，也非常有用。通常，当黎明或黄昏时，LDR基自动灯闪烁。所以CFL不能用于这种电路。在TRIAC控制自动灯中，只有白炽灯泡是可能的，因为闪烁可能会损坏CFL内的电路。该电路克服了所有此类缺点，并在预设光电平变化时立即打开/关闭。

这个怎么运作？

IC1（NE555）是流行的定时器IC，它在电路中使用，作为施密特触发器以获得双稳态动作。IC的集合和复位活动用于打开/关闭灯泡。IC内部有两个比较器。上阈值比较器在2/3 VCC时跳闸，而下触发比较器在1/3 VCC中跳闸。这两个比较器的输入捆绑在一起并在LDR和VR1的结处连接。因此，LDR向输入提供的电压取决于光的强度。

LDR是一种可变电阻器，其电阻根据光的强度而变化。在黑暗中，LDR提供高达10兆欧姆的高电阻，但在明亮的灯光下降低到100欧姆或更小。因此，LDR是用于自动照明系统的理想光传感器。

在白天，LDR具有较少的阻力，电流流过它到阈值（PIN6）和IC的触发（PIN2）输入。结果，阈值输入处的电压远超过2/3 VCC，其重置内部触发器，输出保持低电平。同时，触发输入超过1 / 3VCC。条件都在白天的情况下保持IC1的输出。继电器驱动器晶体管连接到IC1的输出，使得继电器在白天期间保持通电。

在日落时，LDR的抵抗力增加，流过它的电流量。结果，阈值比较器输入（PIN6）处的电压低于2 / 3VCC，触发比较器输入（PIN2）的电压低于1 / 3VCC。这两个条件都会导致比较器的输出达到高电平的触发器。这将IC1的输出更改为高状态和T1触发器。LED表示IC1的高输出。当T1导通时，继电器通过通用（Comm）和继电器的NO（常开）触点进行通电并完成灯电路。当LDR曝光再次曝光时，此状态持续到早晨，IC重置。

电容器C3被添加到T1的基座中，用于中继的清洁切换。二极管D3在T1关闭时保护T1保护T1。

如何设置？

在公共PCB上组装电路并在防震盒中封闭。插件类型适配器盒是封闭变压器和电路的良好选择。将设备放置在日间时间，优选地在家外面提供阳光。在连接继电器之前，请使用LED指示灯检查输出。调整VR1在特定光线水平上打开LED，在下午6点说。如果确定，则连接继电器和交流连接。可以从变压器的主挖掘相和中性。采用相位和中性线并连接到灯泡支架。您可以根据继电器触点的当前额定值使用任意数量的灯泡。来自灯的光不应落在LDR上，因此相应地定位灯泡。

警告：收费时，继电器联系人中有230伏。因此，当它连接到电源时，请勿触摸电路。使用良好的袖子为继电器触点避免震动。

照片来源：

• 荧光灯通过Wikimedia.
• 使用磁性镇流器和起动开关开始荧光灯Wikimedia.