日光灯电路

实验八 日光灯电路的连接及功率因数的提高一、实验目的1.学习功率表的使用；2.学会通过U 、I 、P 的测量计算交流电路的参数；3.掌握提高电感性电路功率因数的方法。

二、原理说明日光灯结构图如图8-1所示，K 闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通，于是有电流通过日光灯管两端的灯丝和镇流器。

短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开，电路中电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，使日光灯管两端电压产生400至500V 高压，灯管气体电离，产生放电，日光灯点燃发亮。

日光灯点燃后，灯管两端电压降为100V 左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电流不会过大。

同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片保持断开状态。

图8-1日光灯结构图 图8-2工作原理图日光灯工作后，启辉器断开，灯管相当于一电阻R ，镇流器可等效为电阻R L和电感X L 的串联，所以整个电路可等效为一R 、L 串联电路，其电路模型如图8-2所示。

在电路中日光灯管与镇流器串联构成一个电感性负载电路，由于镇流器本身电感较大，故整个电路功率因数很低。

整个电路消耗的功率P 包括日光灯管消耗功率（P R =U 2I L ）以及镇流器所消耗的有功功率（P L =P-P R ），用功率表直接可以测量。

也可以用交流电压表，电流表及功率表，测出电路的总电压U 、电流I 和总功率P ，则电路的功率因数可用下式计算：UI PCOS =ϕ为了提高电路的功率因数，可以用并联电容器的办法，使流过电容器的无功电流分量与感性负载中的无功电流分量互相补偿，减少电压和电流之间的相位差，从而提高了功率因数。

由于电源的电压是固定的，所以并联电容器并不影响感性负载的正常工作，即感性负载支路的电流、功率和功率因数并不随并联电容量的多少而改变，仅仅是电路总电流及总功率因数发生变化。

日光灯电路工作原理日光灯电路是一种半电子光源，它是通过一定的电气学原理和技术设计而成。

在日光灯电路中，需要使用一些电子元器件和辅助电路，以达到实现灯管发光的目的。

本文主要介绍日光灯电路的工作原理、电路组成以及常见问题解决方法等相关内容。

日光灯电路是基于阴极射线放电现象工作的。

灯管内部先注入低压汞蒸气，然后在灯管内通入高电压，通过电离作用，将电极上的电子加速到高速，并撞击到汞原子上，激发汞原子发生辐射跃迁，此时发射出的紫外线光线被灯管内的荧光粉吸收以后会转化为可见光和红外线光线，从而将灯管内的电能转化为较高的光能。

整个过程中，需要日光灯电路提供一定的电源电压和频率以产生电流。

日光灯电路的主要工作原理是利用放电过程来发射出紫外线并激发荧光粉发出可见光。

二、日光灯电路的主要组成1.灯管灯管是日光灯电路的核心部件，它内部有两个电极，提前注入汞蒸气，腔体内涂有荧光粉。

当灯管内通入电流，汞蒸气会被电离形成等离子体，而荧光粉则能够将等离子体的紫外线转化为可见光。

2.电源电源是日光灯电路的关键元器件之一，它提供足够的电压和电流来激发灯管内的电离，从而使灯管的荧光粉发出光线。

电源的类型有很多种，常用的有电子式电源和磁性电源。

3.启动器和电容日光灯电路中还需要使用启动器和电容等组件。

启动器主要用于引导灯管内的电流，促使灯泡开始发光。

而电容则可以补偿灯管内扭矩不平衡的现象。

4.电路保护日光灯电路也需要一些保护元器件，包括保险丝、过压保护等，以防止灯管或电源损坏，保证日光灯电路的稳定性。

三、日光灯电路的常见问题解决方法1、起动困难起动困难的原因一般是由于灯管内的荧光粉已经老化或遭受损坏，或则是启动器损坏，没有引导电流。

解决方法：更换荧光粉、更换启动器或更换整个灯管均可解决起动困难的问题。

2、灯管不能正常发光灯管不能正常发光的原因可能是电源电压过低、灯管内电极接触不良、荧光粉老化等。

四、日光灯电路的优点和应用1.优点日光灯电路的优点在于它能够提供高质量的照明效果，并且与传统的白炽灯相比，它使用更少的能源，发光效率更高。

日光灯为什么必须使用整流器？由于日光灯具有负系数的阻抗特性：电流越大，电阻越小，灯管两端电压逐渐减小。

而电源电压恒定，则多余的电压会损坏灯管。

所以必须在电路上串联一个具有正系数阻抗特性的原件——整流器，来分担多余的电压。

第一种电路简介：D1~D4，整流电路C1~C2/R1，稳压电路R2~R3/C3，充放电电路Q1~Q2/L1~L3，锯齿波振荡发生电路L4，起辉/限流C6，灯管运行中通过微小电流，辅助加热灯丝。

图表 1原理 1. 市电经D1～D4整流后，由C1、C2稳压、滤波后，得到±150V 左右的电源。

2. 电源经R3、R2对C3充电，当C3两端电压达到18V 后，D7导通，Q2正偏导通。

3. 当Q2一旦导通，C3通过Q2、R6放电，为Q2由导通变为截止作准备。

4. L2上部电位迅速降低，由于电感线圈特性——维持电流稳定：所以，L2上产生继续向下流动电流，即产生自感电势：上负下正。

5. 同特芯耦合线圈作用，L1上产生一个上正下负感应电势，R7电位上升，Q1由截止变为导通。

6. C3放电使得R8电位降低，和L2共同作用，使得Q2截止。

7. Q1导通、Q2截止后，C3又恢复充电，为Q2导通作准备。

8. 这样Q1、Q2交替工作形成振荡状态，在L1、L2上形成锯齿波形信号。

9. 振荡信号经L3耦合、并由L4放大升压输出：10. Q2导通、Q1截止时：电流回路：C2上端为正——经过下灯丝——C6——上灯丝——L4——L3——Q2——R6——C2下端。

11. Q1导通、Q2截止时：电流回路：C1上端为正——Q1——R5——L3——L4——经过上灯丝——C6——下灯丝——C1下端。

I12.使L4、C6组成的串联谐振电路谐振，产生较高的脉冲谐振电压使灯管燃亮，灯点燃后，由于大部分电流流经灯管，C6电流很小，串联谐整停止，L4起到限流的作用，Q1、Q2继续交替导通，将300V直流电源逆变为25KHZ左右的锯齿波形电流（灯管正常后，灯管两端约为110V电压，其余电压由整流器承担）。

日光灯电路图原理
日光灯电路是一种常见的照明电路，它的工作原理是利用气体放电和自感电动势来产生可见光。

下面对日光灯电路的原理进行详细描述。

日光灯电路主要由以下几部分组成:
1. 电源: 提供电流和电压给日光灯电路。

2. 管电极: 显露在灯管两端，用于引入电流。

3. 电流限制器: 控制电流的大小，以保护灯管。

4. 开关: 控制日光灯电路的开关状态。

在日光灯电路工作时，开关处于闭合状态，电流从电源流过电流限制器，并进入灯管的管电极。

在管电极之间，有一个封闭的玻璃管内充满了稀薄的惰性气体，称为放电气体。

当电流通过灯管时，管电极的电子会被高电压电场俘获并加速，在电场的作用下，它们与气体分子发生碰撞。

这些碰撞激发了气体中的原子和分子，使它们从低能级激发到高能级。

当激发的原子和分子回到低能级时，它们会释放能量。

这些能量以紫外线的形式发出，而不是可见光。

为了将紫外线转换为可见光，灯管内壁涂有荧光粉。

荧光粉吸收紫外线并发出可见光，使得灯管发出明亮的白色光线。

此外，日光灯电路中的电流限制器起到保护灯管的作用。

它可以限制电流的大小，避免电流过大烧坏灯管。

通常，电流限制器是通过电阻和电感组成的。

总之，日光灯电路利用气体放电和荧光粉的特性，将电能转化为可见光。

它可以用于各种场合的照明，具有节能、寿命长等优点。

日光灯电路实验报告
为了加深对电路理论的理解，我们进行了一次日光灯电路实验。

在本次实验中，我们通过搭建日光灯电路并观察其工作状态，探
讨了电压、电流、电阻等概念之间的关系。

实验过程：
首先，我们准备好所有实验材料，包括铜线、电池、开关、电
阻箱、日光灯等。

接着，我们将电池与开关连接，再将电阻箱与
开关相连，最后将铜线连接上日光灯。

经过检查后确认无误，开
始对电路进行实验。

实验结果：
我们观察到，当电路未接通时，日光灯是熄灭的。

当我们完成
电路接通后，日光灯开始发出微弱的光线。

此时，我们在电阻箱
上选择不同的阻值，并观察到日光灯表现出不同的光亮情况。

当
我们增大电阻值时，日光灯的亮度会降低，反之亦然。

实验分析：
我们对实验结果进行了深入的分析。

首先，我们发现电路中流
通的电流与日光灯的亮度有直接的关系。

电路中电流的大小受电
阻值的影响，而电流以及电流大小的控制直接影响到日光灯的亮度。

另外，日光灯能够发光的原因是半导体材料在一定条件下发生电子跃迁，从而释放出能量，产生了可见光。

因此，当电流越大时，日光灯内部的半导体材料会更加充分的发挥其作用，反之则相反。

结论：
通过实验，我们深入了解了电路理论、电压、电流、电阻以及半导体器件等相关知识。

同时，我们也了解到电路中电流的控制与日光灯亮度的相关性。

通过这次实验，我们收获了实验经验，对我们日后学习更加深入的电路理论也起到了巨大的推动作用。

实验3.3 日光灯电路2一、实验目的1、了解电子元器件的特性。

2、掌握二极管整流电路的原理。

3、理解二极管整流电路在日光灯电路中的应用。

二、实验原理在实际电路中，电源电压是交流电，而半导体器件的工作状态和特性性质是单向导通，因此需要对交流电进行整流，将其转化为直流电，才能为电路提供稳定的电力源。

设计一个日光灯电路时，我们需要使用一个二极管整流电路。

二极管整流电路是将交流信号转化为单向信号的基础电路。

在这种电路中，电流只能从正半周流过二极管，而负半周则被削减。

三、实验材料1、6个小二极管3、1个电容器（100μF）4、1个陶瓷电阻（220Ω）5、1个变压器6、实验板7、两个钳子8、多用途电表四、实验步骤1、使用两个钳子固定变压器，使其位于实验板上。

2、通过多用途电表测试变压器，以确认其工作状态和参数。

3、将220Ω陶瓷电阻接电源电缆，将电容连接在中心接头处。

连接导线以便将其与实验板相连。

4、在每个小二极管的黑色端子上连接一个导线，以使其与实验板相连。

5、将实验板引脚连接到以陶瓷电阻作为输入的端子上。

6、将实验板插入小二极管插孔中，插头必须插入正确的插孔。

7、将大二极管插入实验板，将其连接到输出端子。

9、使用多用途电表测试输出电压，以确认电路是否正常工作。

10、调整输出电压，使其符合预期值。

五、实验心得本次实验通过搭建一个日光灯电路，利用二极管整流电路的设计原理，将交流电转化为直流电。

在实验的过程中，我们深刻地领会到二极管整流电路的工作原理以及其在日光灯电路中的应用，学会了在实践中运用电子元器件，并且获得了操作实验仪器的经验。

日光灯电路及交流电路功率因数的测量设计实验实验目的：1. 了解日光灯电路的基本原理和组成结构。

2. 了解交流电路功率因数的概念及其重要性，掌握测量功率因数的方法。

3. 掌握实验中使用的仪器和测量方法。

实验原理：1. 日光灯电路的基本原理和组成：日光灯是利用气体放电现象发光的一种灯具。

日光灯电路由镇流器和灯管两部分组成。

镇流器的主要作用是限制电流，使灯管正常工作，并提高灯管的使用寿命。

灯管由两个电极和两个灯管内部的荧光物质组成。

2. 交流电路功率因数的概念及测量方法：功率因数（power factor，pf）是指交流电路中有用功和视在功之比，通常用cosφ表示（φ为电压和电流之间的相位角）。

功率因数越高，表示电路的效率越高，电能的利用率也越高。

测量功率因数的方法有两种：直接法和间接法。

其中，间接法测量功率因数的精度比直接法低。

实验器材：1. 日光灯电路板。

2. 交流电阻箱，万用表，数字电力计。

3. 电压表，电流表，相位角表。

4. 大功率继电器等。

实验步骤：1. 连接日光灯电路板，并打开电源。

2. 测量灯管的电压、电流和功率因数。

3. 测量交流电阻箱的电阻值，计算出灯管的视在功率和有用功率。

4. 用数字电力计测量灯管的有用功率、视在功率和功率因数。

5. 根据测量结果分析灯管的工作状态和功率因数的高低原因。

实验结果和分析：实验结果表明，日光灯电路的效率不高，功率因数较低，需要改进电路设计，提高电路的功率因数。

同时，还可以采用调节电压大小，调整灯管的亮度和色彩。

总之，该实验可以帮助学生深入理解日光灯电路的工作原理和功率因数的概念，掌握测量功率因数的方法和技巧，提高实验能力和实践能力。

日光灯电子整流器电路工作原理及电路图日光灯为什么必须使用整流器？由于日光灯具有负系数的阻抗特性：电流越大，电阻越小，灯管两端电压逐渐减小。

而电源电压恒定，则多余的电压会损坏灯管。

所以必须在电路上串联一个具有正系数阻抗特性的原件——整流器，来分担多余的电压。

第一种电路简介：D1~D4，整流电路 C1~C2/R1，稳压电路 R2~R3/C3，充放电电路Q1~Q2/L1~L3，锯齿波振荡发生电路 L4，起辉/限流C6，灯管运行中通过微小电流，辅助加热灯丝。

图表 1UI灯管UI灯管整流器原理1.市电经D1～D4整流后，由C1、C2稳压、滤波后，得到±150V左右的电源。

2.电源经R3、R2对C3充电，当C3两端电压达到18V后，D7导通，Q2正偏导通。

3.当Q2一旦导通，C3通过Q2、R6放电，为Q2由导通变为截止作准备。

4.L2上部电位迅速降低，由于电感线圈特性——维持电流稳定：所以，L2上产生继续向下流动电流，即产生自感电势：上负下正。

5.同特芯耦合线圈作用，L1上产生一个上正下负感应电势，R7电位上升，Q1由截止变为导通。

6.C3放电使得R8电位降低，和L2共同作用，使得Q2截止。

7.Q1导通、Q2截止后，C3又恢复充电，为Q2导通作准备。

8.这样Q1、Q2交替工作形成振荡状态，在L1、L2上形成锯齿波形信号。

9.振荡信号经L3耦合、并由L4放大升压输出：10.Q2导通、Q1截止时：电流回路：C2上端为正——经过下灯丝——C6——上灯丝——L4——L3——Q2——R6——C2下端。

11.Q1导通、Q2截止时：电流回路：C1上端为正——Q1——R5——L3——L4——经过上灯丝——C6——下灯丝——C1下端。

12.使L4、C6组成的串联谐振电路谐振，产生较高的脉冲谐振电压使灯管燃亮，灯点燃后，由于大部分电流流经灯管，C6电流很小，串联谐整停止，L4起到限流的作用，Q1、Q2继续交替导通，将300V直流电源逆变为25KHZ左右的锯齿波形电流（灯管正常后，灯管两端约为110V电压，其余电压由整流器承担）。