日光燈結構原理及其故障維修.

一、日光燈的發明及原理

日光燈一般也叫螢光燈，傳統型螢光燈即低壓汞燈，是利用低氣壓的汞蒸氣在通電後釋放紫外線，從而使螢光粉發出可見光的原理髮光。因此它屬於低氣壓弧光放電光源。

1852年，英國物理學家斯託剋期發現了一種碰到光就能產生另一種光的螢光物質。

1879年，愛迪生發明了白熾燈。

1902年，黑維特發明了水銀燈。

19l0年，法國科學家克勞特獲得了霓虹燈的發明專利。

1938年美國通用電子公司的研究人員伊曼製作了螢光燈

隨著科技的發展日光燈從發現使用至今已經100多年歷史的，目前已經升級到T4

T4燈管的直徑就是(4/8)×25.4＝12.7 mm

T5 就是表示燈管的直徑就是(5/8)×25.4＝16 mm

T8 就是表示燈管的直徑就是(8/8)×25.4＝25.4mm

T9 就是表示燈管的直徑就是(9/8)×25.4＝28.6mm

T10 就是表示燈管的直徑就是(10/8)×25.4＝31.8mm

理論上，越細的燈管效率越高，也就是說相同瓦數發光越多。為了節約成本，T5、T4都採用了微型支架的形式出售，就是鎮流器含在支架的微型空間裡面，這種鎮流器的效率和質量一般都不大好，導致應該很高效率的燈管反而不如常規的T8燈管亮，壽命方面也有點打折。

二、日光燈的優缺點

1、優點

日光燈是在通電後，水銀蒸氣放電，同時產生紫外線，紫外線激發管內壁的螢光物質而發出可見光。與白熾燈相比，它具有色溫容易控制，發光效率比高，發光面積較大，使用壽命長的優點。

白熾燈發光效率：15% 日光燈發光效率：90%

白熾燈使用壽命：1000小時 日光燈使用壽命：3000小時

2、缺點

電路複雜，需要啟動電路（鎮流器）

含有重金屬（主要是汞）

價格也比白熾燈貴很多

有頻閃現象，有些場合不適合使用

日光燈頻閃，因為我們國家的交流電頻率是50赫茲，導致燈管每秒鐘出現100次的閃爍。燈管內壁的螢光粉雖然有一定的餘輝時間，但即使在這百分之一秒內也會迅速變暗導致頻閃現象。

3、危害性

傷害眼睛：雖然人的眼睛不易察覺，但長期處在這種光源下對眼睛有一定的危害，特別是用舊的日光燈，這種頻閃更加明顯。

產生錯覺：光強閃爍還幹擾視覺中樞對圖象的處理和綜合分析，從而形成眩目和視覺錯覺等現象。比如，會把正常高速轉動的物體看成慢轉甚至反轉，把高速飛行的球看成是斷續的。如在有轉動物體的車間，當轉動頻率是燈光閃爍頻率的整數倍時，轉動的東西看上去象靜止一樣，往往因此造成事故

三、日光燈的使用

1、日光燈工作條件

日光燈正常工作電壓

2、日光燈電路的組成

日光燈線路示意圖

3、日光燈管的結構和作用

日光燈管頭部結構組成

燈絲：給氣體加熱，發射電子使氬氣電離

氬氣：氬氣電離生熱，熱量使水銀產生蒸氣

水銀蒸氣：在高壓下導電，發出紫外線

螢光粉：受到紫外線照射時發出可見光

4、鎮流器結構和作用

日光燈鎮流器

5、啟輝器組成和作用

啟輝器在啟動的時候就相當於一個開關的作用

啟輝器結構圖

6、日光燈工作過程

220伏的電壓立即使啟輝器氖泡內的氖氣電離，產生輝光放電，放電產生的熱量使雙金屬片受熱膨脹

啟動過程1-4

雙金屬片受熱膨脹碰到靜觸片，啟輝器接通，電路形成迴路，電流使燈絲預熱，發射出大量電子，而啟輝器兩端電壓為零v停止放電。

起輝器停止放電後，雙金屬片冷卻而與靜觸極斷開，當兩個電極斷開的瞬間，電路中的電流突然消失，於是鎮流器產生一個高壓脈衝約800多伏，它與電源電壓220伏疊加後，得到1000多伏的電壓，加到燈管兩端，燈絲受熱時發射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度運動，碰撞管內氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離生熱，熱量使水銀產生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電離，並發出強烈的紫外線。在紫外線的激發下，管壁內的螢光粉發出近乎白色的可見光。

日光燈正常發光後。由於交流電不斷通過鎮流器的線圈，線圈中產生自感電動勢，自感電動勢阻礙線圈中的電流變化。鎮流器起到降壓限流的作用，使電流穩定在燈管的額定電流範圍內，燈管兩端電壓也穩定在額定工作電壓範圍內108v。由於這個電壓低於啟輝器的電離電壓，所以並聯在兩端的啟輝器也就不再起作用了。

四、日光燈的故障維修

1、燈不亮，燈絲也不紅

故障原因：線路未通，或其中有部件損壞。

可用電筆按火線進線順序檢查線路，是否有斷路處。依次檢查開關、鎮流器、啟輝器的接線。可用螺絲刀將啟輝器兩接頭瞬間短路來判斷啟輝器是否損壞，因為這一操作與氖管的跳動有同樣作用。如啟輝器損壞，更換啟輝器即可。否則，可能是線路其他部分斷路。除以上原因外，還可以檢查鎮流器內部是否斷線，燈管的燈絲是否，斷路。找到故障後，即可設法修復或換新。

2、日光燈兩端燈絲髮紅，燈管不亮

故障原因：線路未通，或其中有部件損壞。

啟輝器中氖泡或電容斷路，使電源電壓加至日光燈兩端燈絲，但無法使日光燈管啟輝。檢修時，可用簡易方法立即證明啟輝器是否損壞，只要將啟輝器取下，在取下一瞬間(即斷開瞬間)，日光燈管點亮，也可用螺絲刀在啟輝器插座兩接觸片瞬間短路，日光燈管點亮。這樣都證明啟輝器已損壞，應予換新。

3、鎮流器（有線圈的鎮流器）發出很重的交流響聲

故障原因：鎮流器的矽鋼片之間鬆動。

應更換新的鎮流器。若是有維修經驗者，可拆下鎮流器，將矽鋼片之間的間隙用同規格的矽鋼片插入，並插緊插齊。修復後，即能消除交流響聲。 如果電子鎮流器產生的聲音為內部電感或者電容性能下載導致，更換即可。

4、晚上斷開開關後，日光燈管仍有微亮或者微光閃動

故障原因：接線時，火線與零線接錯。

當電源進線火線接錯後，火線端接至燈管，即使開關已斷開，在晚上日光燈管仍會很長時間微微發亮。此時，只需將電源進線的火線與零線換接，故障即排除。

5、日光燈時亮時暗，啟輝器頻 繁啟動，或燈管嚴重閃爍，或燈管內亮區滾動

故障原因：日光燈管老化，啟輝器無法啟動。

日光燈管質量差，或使用日久後，其管壓降增加，導致啟輝器無法啟動，應更換新的日光燈管。

6、鎮流器發燙，並有焦味

故障原因：鎮流器內線圈有短路

遇到該故障必須及時斷開開關，並更換同規格鎮流器，以免燒毀日光燈管。

7、螢光燈管一端發黑的原因

故障原因；燈管老化

正在螢光燈啟動過程中,螢光燈管的兩端燈絲串聯,通過的電流相同.如果燈管兩端的燈絲電阻相等,則燈管兩端燈絲溫度也相同.如果燈絲兩端的電阻不相等,顯然燈管兩端的燈絲溫度也不相同.由於串聯電路中電阻的發熱量和其阻值成正比,可知電阻大的一端溫度高.如果燈絲溫度超過900℃,燈管在啟輝過程中,燈絲上的氧化物會發生嚴重的飛濺剝落現象.這些飛濺剝落的金屬粉末加上燈管內的汞蒸汽吸附在燈絲周圍的管壁上,因此管壁的一端逐漸發黑。由於燈絲上的氧化物剝落後變細,增大燈絲的電阻值,這端燈絲溫度就更高,飛濺剝落就更嚴重,使管壁附著的金矚粉末及水銀分子更多,引起這端管壁發黑更加嚴重。如此惡性循環,導致燈絲上的發射物質消耗殆盡,燈管壽命告終。或因粗細不均勻,在燈絲的最細處因電阻值最大,此處溫度也就特別高,最後導致燈絲在此處熔化。