|
1、關于熒光燈的燈絲預熱 按照國際電工委員會標準IEC929和我國的專業標準ZBK74012-90關于電子鎮流器在“正常情況下使用時，應使燈啟動，但不對燈性能造成損害”；“施加陰極預熱電壓的最短時間應不少于0.4s”和“開路電壓的波峰系數不得超過1.8；在最低預熱期間，不得產生即使是極窄的、不影響有效值的電壓峰值”等規定。對熒光燈的預熱主要有以下要求。 在燈管預熱工作期結束后，電子鎮流器電路的工作頻率發生變化，并在燈管兩端施加一個點火電壓，這個點火時間大約為0.2s，一旦完成燈管的點火，燈管進入正常工作狀態，這時加到燈管兩端的電壓下降到50"200V的范圍內（燈管正常工作電壓的大小和燈管類型有關）。 燈絲的預熱方式主要有以下兩種： ①電流燈絲預熱：在這種預熱工作方式下，給燈管的燈絲通以一個固定幅度的燈絲預熱電流。 ②電壓燈絲預熱：在這種預熱工作方式下，給燈管的燈絲加一個幅度一定的燈絲預熱電壓，如果燈管調光至較低亮度值時，燈絲電流會大些。 2、 熒光燈的預熱啟動 預熱啟動是指燈陰極被加熱至熱電子發射溫度后燈才觸發啟動。對預熱啟動，通常采用控制陰極電流進行預熱或控制燈陰極電壓進行預熱的方式來預熱燈陰極的啟動。 無論采用哪種方式啟動，都應滿足下列要求： ①在燈陰極達到電子發射狀態之前，燈兩端或燈與啟動輔助裝置之間的開路電壓應保持在低于導致燈陰極受損害的燈輝光放電水平。 ②在燈陰極達到發射狀態之后，開路電壓應足夠高，應使燈迅速啟動而無需重復多次才能啟動。 ③在燈陰極達到發射狀態，若開路電壓需升高后才能使燈啟動，則開路電壓從低到高的轉變過程中，必須在陰極仍處于熱電子發射溫度期間完成。 ④在燈陰極預熱階段，預熱電流或預熱電壓不得過大或過高而使陰極上發射物質因過熱而受到損害。 燈陰極預熱啟動可分為以下兩種情況： （1）采用控制燈陰極電流進行的燈絲預熱 ①有效預熱電流和發射時間(te)。 ·有效預熱電流的最小值：為使某一類型燈陰極達到最低發射溫度所需的熱量，可用時間、電流和由該類燈陰極的物理特性所決定的一個常數來表示。這種關系可由下式表示： te= 式中，te為達到發射狀態的時間(s)(≥0.4s1))；a為特定類型陰極的常數；ik為為獲得te所需的最小燈絲有效預熱電流（A）；im為為達到發射狀態所需的燈絲最小電流絕對值（A）2）； ·有效預熱電流的最大值：可以在短時間（t≤0.4s）內施加較大的燈絲有效預熱電流而又不損壞陰極，但超過0.4s后，隨著時間的延長，此電流值應逐步減小，直至達到2s或更長時間，此值不得明顯地超過50Hz時用輝光啟動器啟動的數值。 上述要求的圖解如圖1、圖2所示。 ②開路電壓和轉換時間ts。在燈的啟動過程中，當開路電壓在te時間被提高，而陰極預熱過程在te時間結束（預熱電流中斷），開路電壓的轉換時間ts應不大于100ms，如圖2所示。 在開路電壓的轉換時間內陰極始終保持發射狀態的情況下，轉換時間ts可以大于100ms。 由于燈陰極在預熱時間達到te時被加熱到發射狀態，因此在燈啟動過渡階段有效預熱電流不得降低到絕對最小值（im）以下，以確保燈陰極處于發射狀態。 一些類型的燈規定達到te之前的開路電壓最大值高于或等于達到te之后的開路電壓的最小值，因此為這類燈設計的鎮流器無需為了使燈可靠啟動而提高開路電壓。 （2）采用控制電壓進行預熱的鎮流器 ①方均根電壓和施加電壓的時間。當陰極電壓超過下列值并且電壓施加的時間≥0.4s時，即可達到陰極發射溫度。 低電阻陰極：3.0Vrms 高電阻陰極：6.0Vrms 為了防止陰極溫度過高，應規定施加電壓的最大值。當施加電壓大于10Vrms時，所有陰極兩端都會出現橫向弧光放電。 ②開路電壓。在達到陰極熱電子發射之前，如燈的開路電壓低于可進行冷啟動的值，則允許同時施加陰極預熱電壓和燈電壓。雖然電子鎮流器可以提供多種電壓控制方式，但均應遵守在達到啟動之前將燈電壓保持在燈冷啟動水平以下的原則。 燈絲最大有效預熱電流在預熱過程中的任何時刻不得超過規定的最大值，預熱時間不小于0.4s。 ③鎮流器應向燈提供所需陰極預熱電壓、陰極工作電壓和燈啟動電壓。 ④鎮流器應按規定值向燈提供啟動電壓。啟動電壓可與陰極預熱電壓同時施加，也可在0.4s間隔后上升至該項值。但在0.4s之前施加的任何電壓必須低于可導致燈啟動的電壓水平。 一個性能良好的電子鎮流器的預熱、點火和熒光燈工作與電子鎮流器工作頻率之間的變化規律如圖3所示，電子鎮流器的預熱、點火和熒光燈工作與工作頻率變化關系曲線如圖4所示。 3、 熒光燈的非預熱啟動 熒光燈的非預熱啟動是指燈電極不需加熱，利用高開路電壓引起燈電極場致發射使燈觸發啟動。非預熱啟動是利用向燈兩端施加的瞬時高開路電壓引起的電極場致發射使燈啟動。 開路電壓的水平及鎮流器的源阻抗，決定著燈從放電的輝光電流階段過渡到完全弧光放電狀態所需的時間。 造成燈端部發黑而過早損壞的原因之一，是在啟動過程中產生過長過大的持續性輝光放電電流，為了盡量減小輝光放電電流的破壞性，必須確保提供的開路電流為最小值，并且鎮流器應能驅動燈迅速通過此階段而不會導致重復啟動時間超過100ms。 4、熒光燈燈絲的幾種常用預熱方法與特點 （1） 單燈電流燈絲預熱型 單燈電流燈絲預熱型的電路結構如圖5所示，在這種燈絲預熱電路中，利用在電路預熱期間通過燈絲與啟動電容之間的電流實現燈絲預熱。具有電路簡單、易于實現的特點，實用中應用較多。 （2）單燈電壓燈絲預熱型 單燈電壓燈絲預熱型電路結構如圖6所示，在這種燈絲預熱電路中，利用和鎮流電感（L）繞在一起的兩個燈絲繞組上的電壓實現燈絲預熱。特點是在燈的整個工作過程中，燈絲都有電壓施加于燈絲兩端。 （3）雙燈串聯電壓燈絲預熱型 雙燈串聯電壓燈絲預熱型電路結構如圖7所示，在這種燈絲預熱電路中，利用和鎮流電感繞在一起的三個燈絲繞組（L）上的電壓實現燈絲預熱。特點是在燈的整個工作過程中，都有電壓施加于燈絲兩端，并且通過中間的燈絲繞組（L）的電流應為上、下兩個燈絲繞組（L）燈絲電流的兩倍。 （4）雙燈串聯電流燈絲預熱型 雙燈串聯電流燈絲預熱型電路結構如圖8所示，在這種燈絲預熱電路中，利用和鎮流電容串在一起的一個燈絲變壓器（T2）上的次級電壓實現燈絲預熱。 （5）雙燈并聯電流燈絲預熱型 雙燈并聯電流燈絲預熱型電路結構如圖9所示，電路工作原理同單燈電流燈絲預熱型電路相同。 （6）雙燈并聯平衡變壓器燈絲預熱型 雙燈并聯平衡變壓器燈絲預熱型電路結構如圖10所示，電路中利用一個平衡變壓器（T）來實現燈絲的預熱。電路工作原理同單燈電壓燈絲預熱型電路相同。電路特點是電路中的平衡變壓器可使兩只燈的工作電流一致。 （7）雙燈并聯電壓燈絲預熱型 雙燈并聯電壓燈絲預熱型電路如圖11所示，電路工作原理同單燈電壓燈絲預熱型電路。 |
