日光灯工作原理及功率因数的提高实验数据怎么处理

核心提示日光灯工作原理:在荧光灯的点亮或电弧燃烧前,它具有很高的输入阻抗,这样高压Uns就会加在灯管上,这是点亮灯管的额定启动电压。在正常工作之后,加在灯管上的电压就会下降为工作电压Uop那么灯的工作电流就由xb(在工作频率下镇流器的阻抗)及下式得

日光灯工作原理:

在荧光灯的点亮或电弧燃烧前,它具有很高的输入阻抗,这样高压Uns就会加在灯管上,这是点亮灯管的额定启动电压。在正常工作之后,加在灯管上的电压就会下降为工作电压Uop那么灯的工作电流就由xb(在工作频率下镇流器的阻抗)及下式得出:

式中的电压和电流指的是有效值,因而可以得出灯管所消耗的功率为

灯管在50°F时的额定启动电压由厂商给出,但是为了确保灯管在最坏的情况下也能点亮,实际的启动电压至少要加大厂商给定值的10%。

功率因数的提高实验数据的处理:

通过选择不同阻抗的电容,可以使灯管在高于或低于该型号的额定功率下工作,也就是灯管可以在任意给定的功率下运行,包括极限值,这通过Uop和Iop的任意组合来实现。

这样在任意的功率水平下,可以任意规定Iop并通过第一式计算Uop。

扩展资料:

日光灯的构造:

主体是一根内壁涂有一层荧光粉的玻璃管,管内是真空环境,放有水银蒸汽和其他惰性气体,管的两端各有一个灯丝做为电极,当管通电后,荧光粉就会发出可见光。

通过观看日光灯电路图,我们可以知道,当日光灯通电后,电压使启辉器的惰性气体立即电离,产生辉光放电。

虽然任何荧光灯都可以在此ANSI规范规定的该类型荧光灯额定功率更高的功率下工作,但是它的寿命会明显下降。

参考资料:

——荧光灯

日光灯也被称为荧光灯,它利用紫外线照射荧光粉来发光,所以这种灯具被称为荧光灯,而其发出的光线和普通白炽灯相比犹如日光一样,故也称为日光灯。

日光灯由灯管、镇流器和启辉器等主要部件组成,日光灯(荧光灯)的发光工作原理:下右图所示的原理电路。

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工作原理详解:

当电源接通时,电压全部加在启辉器上,氖气在玻璃泡内电离后辉光放电而发热,使动触片受热膨胀与静触头接触使电路接通,此时灯丝通过电流加热后发射电子,使灯丝附近的水银开始游离并逐渐气化,同时,启辉器触点接触后辉光放电随即停止,动触片冷却而缩回(即触点断开)。使流经灯丝和镇流器的电流突然中断,在此瞬间,镇流器产生的自感电动势与电源电压串联后,全部加在灯管两端的灯丝间,由于灯丝间电压骤增,整个灯管内的汞气在高压作用下全部游离,从而产生弧光放电,辐射出不可见的紫外线,激发管壁的荧光粉,发出近似日光的可见光。

荧光灯的组件必须严格按规格配套使用,由于镇流器是电感性负载,因而使得整个日光灯电路的功率因数降低,不利于节约用电;为了提高功率因数,可在日光灯的电源两端并联一只电容器,其容量按管的功率不同而选配如20瓦的光管配2.5微法电容器,30瓦日光灯配3.75微法电容器,40瓦的光管配4.75微法电容器,耐压应大于220伏。

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荧光灯工作特点:

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。

荧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10-4~10-3mmHg (1mmHg=133. 322Pa)以后,充入少量惰性气体,同时还注入微量的液态水银。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。

启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电磁的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。

当荧光灯接入电路以后,启辉器两个电极间开始辉光放电,使双金属片受热膨胀而与静触极接触,于是电源、镇流器、灯丝和启辉器构成一个闭合回路,电流使灯丝预热,当受热时间1~3s后,启辉器两个电极间的辉光放电熄灭,随之双金属片冷却而与静触极断开,当两个电极断开的瞬间,电路中的电流突然消失,于是镇流器产生一个高压脉冲,它与电源叠加后,加到灯管两端,使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电,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。

 
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