荧光灯的工作原理

荧光灯的工作原理

1.开关型启动电路(预热式)

荧光灯最常用的工作电路是开关启动电路。在开灯前，辉光启动器的

双金属片的触点被一个小间隙隔开。当电源接通时，220V电压虽不能使灯启动，但足以激发辉光启动器产生辉光放电，辉光放电产生的热量加热了双金属片，使双金属片弯曲直到接触。经过1~2s后，电源通过辉光启动器、镇流器和电极灯丝形成了串联电路，一个相当强

的预热电流迅速地加热灯丝，使其达到热发射的温度。一旦双金属片闭合，辉光放电即刻消失，此时双金属片开始冷却。冷却到一定温度后，它们复原弹开，并使串联电路断开。两电极闭合的一段时间也就是灯丝的预热时间(通常为0.5~2s)。灯丝经过预热，发射出大量电子，使灯的启动电压大大降低(通常可降低到未预热时启动电压的1/2~1/3)。由于电路呈感性，当电路突然中断时，在灯管两端会产生持续时间约为1ms的600~1500V的脉冲电压。这个脉冲电压很快地使灯内的气体和蒸气电离，电流即在两个相对的发射电极之间通过，这样灯就被点燃。灯点亮后，加在辉光启动器上的电压(即灯管两端的电压)只有约100V，而辉光启动器的熄灭电压在130V以上，所以不足以使辉光启动器再次发生辉光放电。这就是荧光灯的预热启动过程。

2.变压器型启动电路

在这类电路中，必须区分阴极预热式的“快速启动”和冷阴极式的“瞬时启动”电路。 (1)快速启动(阴极预热式)

荧光灯的快速启动工作电路。在这种电路中，变压器的主绕组跨接在灯管两端，二次绕组接到电极灯丝两头。电源接通后，变压器一次绕组产生的高压虽不足以使灯内产生放电，但二次绕组立即供给阴极加热。当阴极达到热电子发射温度时，灯就在高电压下被击穿。灯点燃后，电路中的电流急剧增加。这时，在镇流器上建立起较高电压降，从而使灯管两端电压降到正常值。同时，灯丝变压器的电压随之降低，加热阴极的电流也降到较小的数值。由于放电灯管在管壁电阻很低或很高的情况下，灯的启动电压才最低，故可在灯管外的两端灯头之间敷设一条金属带，并将其中一个灯头接地，这样实现了减小管壁电阻，降低了灯的启动电压，从而达到可靠启动的目的。采用快速启动电路时，由于无须高压脉冲，加上阴极的电位降低，从辉光放电过渡到弧光放电的时间短，因而对阴极的伤害小。同样的灯，使用快速启动电路时寿命比开关启动电路和瞬时启动电路都要长得多。

荧光灯的工作原理是怎样的

荧光灯的工作原理是通过气体放电来产生荧光。其主要部分包括灯管、起动器和电子镇流器。

1. 灯管：荧光灯的灯管内部充满了稀薄的气体，一般是汞蒸汽和一小部分惰性气体（如氩气、氖气等）。灯管内壁涂有荧光物质。

2. 起动器：位于荧光灯两端的起动器由电源供电，当开关通电时，起动器产生高压电流。

3. 电子镇流器：起动器驱动电子镇流器工作。电子镇流器用来提供稳定的电流，以控制荧光灯的工作状态。

荧光灯的工作过程如下：

1. 当电源通电时，起动器产生高压电流，使灯管两端的电极之间形成高电压区。在高电压区产生的电场加速自由电子，使其获得足够的能量。

2. 加速的自由电子碰撞到灯管内的汞蒸汽原子，把原子激发到高能级。激发态的汞原子很快失去能量返回基态，释放出紫外线。

3. 紫外线穿过灯管内壁的荧光物质，使其发生荧光，产生可见光。不同的荧光物质会发出不同颜色的光。

4. 电子镇流器提供稳定的电流，保持荧光灯稳定工作。

总结起来，荧光灯的工作原理是利用放电激发荧光物质，产生可见光。与普通的白炽灯相比，荧光灯效率更高，寿命更长，并且能够节约能源。

迄今为⽌我们常见的⼏种⼈造光源你知道⼏种？伟⼤的现代建筑师路易斯康也说：“光，为空间神奇的创造者。”光源就是能让⾃⾝发光的物体或者器件，最直观有太阳、蜡烛，还有我们现在能看到的⽩炽灯、荧光灯、LED灯等等，这些都叫光源。常见家居照明设计的光源主要有五类，其特性和⽤途各有不同。光源⼀：⽩炽灯 ⽩炽灯是将灯丝通电加热到⽩炽状态，利⽤热辐射发出可见光的电光源。其光效虽低，但光⾊和集光性能好，是产量最⼤，应⽤最⼴泛的电光源。性能：光效较低。光源⼆：卤钨灯 卤钨灯是填充⽓体内含部分卤元素或卤化物的⽩炽灯。其具有发光效率⾼、⾊温稳定、光衰⼩等特点。适合⽤于需要正确识别⾊彩，照度要求较⾼或进⾏长时间紧张视⼒⼯作的场所。性能：亮度是⼀般⽩炽灯的两倍以上。 光源三：荧光灯 荧光灯的发光原理是利⽤低⽓压的汞蒸⽓在放电过程中辐射紫外线，从⽽使荧光粉发出可见光，属于低⽓压弧光放电光源。其光源⾊温丰富，可以做到全⾊温。性能：光效是⽩炽灯的三倍以上，并且更加节能，寿命更长。 光源四：⾦卤灯 ⾦卤灯是在⾼压汞灯基础上添加各种⾦属卤化物制成的第三代光源。其发光效率⾼、显⾊性能好、寿命长，是⼀种接近⽇光⾊的节能新光源，适⽤于体育场馆、展览中⼼、车站等⼤型场所的室内照明。 性能：光效是⽩炽灯的3-4倍。 光源五：LED灯LED灯其实是发光⼆极管，⼀种固态的半导体器件，可以直接把电转化为光的绿⾊环保新光源，其核⼼是⼀块半导体晶⽚。LED具有体积⼩、质量轻、耗电量低等特点，是取代传统光源的最理想选择。性能：⽐传统光源在寿命和光效都⾼2-5倍以上。

1 / 8 深入剖析荧光灯的工作原理

现在的荧光照明随处可见--办公室，商店，街道....甚至在家里都可以发现它的存在。尽管它们随处可以见到但它的工作原理对大多数人来说是陌生的。究竟在这些白色的管里面发生了什么了？

为了理解荧光灯就要对光本身有所认识。光是能量的一种形式是由原子释放出来的。它是由许多微小类似粒子的小团组成的，这些类似粒子的东西有能量和动量但没有质量。这些粒子叫做可见光子，是光的最基本单位。

当电子受到激发的时候原子就会释放出可见光子。如果你已经知道原子是如何工作的话，那你也就知道电子是围着原子核走来走去的负极电荷粒子。原子的电子有着不同等级的能量，主要取决几个因素，包括它们的速度和离原子核的距离。电子不同的能量等级占有不同的轨函数和轨道。通常来说，有着大能量的电子就会离原子核更远。 2 / 8

当原子得到或失去能量的时候，是以电子移动表示变化。当有某些东西将能量传到原子的时候---以热量为例子--电子可以暂时被推进到一个更高的轨道（远离原子核）。电子只是在这一轨道位置停留极短时间：几乎马上就被退回到原子核，到达它的原始轨道上。这时电子就以光子的形式放出额外的能量。发光的波长取决于有多少能量被释放出来，这也就取决于电子所在的轨道位置。因此，不同类的原子就会释放出不同类的可见光子。换句话说就是光的颜色是由受激发的原子种类决定。这几乎是在所有光源的最基本工作机制。这些光源的主要不同是在于激发原子的过程。在白炽灯光源里，原子是由通过加热来激发；而在灯管里，原子是通过化学反应来激发。荧光灯的中心元件就是它的一个密封的玻璃管。这个管含有少量水银和惰性气体，通常是氩惰性气体元素，这种惰性气体要保持非常低压。管也含有荧光粉，在玻璃管内单独涂上一层荧光粉。玻璃管两端各有一个电极，是连接到电流用的。 3 / 8

当你开灯的时候，电流就会穿过电路流到电极。有相当大的电压流过电极，所以电子会穿过来自管中的一端的气体到达另一端。这个能量的变化会将管内的水银从液体变为气体。由于电子和带电原子会在管内移动，它们中的一部分会和气态水银原子碰撞。这个碰撞激发出原子，电子会突然上升到一个更高的能量水平。当电子回复到它们的初始能量位置，它们就会释放出可见光子。