一、電子鎮(zhèn)流器式熒光燈

　　熒光燈電子鎮(zhèn)流器問(wèn)世于八十年代初，由荷蘭飛利浦公司首先研制成功。由于它與傳統(tǒng)的電感式鎮(zhèn)流器相比，特別在電性能上更有獨(dú)特之處。所以電子鎮(zhèn)流器是具有強(qiáng)大的生命力。

　　電感式鎮(zhèn)流器與電子式鎮(zhèn)流器的比較見表一

　　表一

電感式鎮(zhèn)流器

電子式鎮(zhèn)流器

功率因數(shù)

低（一般為0.5左右）

高（達(dá)到0.7以上，設(shè)有校正電路的可達(dá)到0.9以上）

電能損耗

較大（一般損耗功率20%左右）

很?。ü?jié)電15——20%左右）

低電壓?jiǎn)?dòng)性能

較差（低于180v啟動(dòng)困難）

很好（150v仍能正常啟動(dòng)）

頻閃效應(yīng)

50Hz頻閃無(wú)法克服，對(duì)視線不利

因工作頻率在20KHz以上，故無(wú)閃爍感覺。

音頻噪聲

有50Hz交流聲

無(wú)

體積

大

小

重量

重

輕（只有電感式的2/10重）

高頻輻射

很小

較大

價(jià)格

較便宜

較貴

制造工藝

簡(jiǎn)單

較復(fù)雜

　　熒光燈電子鎮(zhèn)流器的電路設(shè)計(jì)有多種多樣，在科學(xué)突飛猛進(jìn)的今天，熒光燈電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)正趨向集成化或模塊化，目的是使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。電氣性能更可靠，穩(wěn)定，**。下面介紹一種采用模塊和少量電子元件構(gòu)成的電子鎮(zhèn)流器電路圖。

　　HD9712模塊內(nèi)部主要有整流、電流跟蹤和分級(jí)濾波組成。

　　熒光燈電子鎮(zhèn)流器中的功率因數(shù)，燈電流波峰系數(shù)，電流諧波含量統(tǒng)稱三項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。在一般熒光燈電子鎮(zhèn)流器中想實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)指標(biāo)的同時(shí)達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)是有困難的，采用HD9712模塊的電子鎮(zhèn)流器就可以實(shí)現(xiàn)該三項(xiàng)指標(biāo)，并能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中的“H”級(jí)所規(guī)定的指標(biāo)要求。

　　接通電源，電流經(jīng)F1、C1輸入HD9712電路的“1、2”腳。經(jīng)HD9712電路整流，電流跟蹤及分級(jí)濾波后從“3”腳輸出300V左右的直流電壓，作為鎮(zhèn)流器的工作電源；該電壓經(jīng)R2降壓后加到C3和D2鋸齒波產(chǎn)生器上。通過(guò)C3、D2產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波脈沖去觸發(fā)振蕩器電路，使振蕩器開始工作。將工作頻率25 30KHz的高頻電壓送至L4和C4升壓后，將熒光燈管內(nèi)氣體電離，燈管點(diǎn)亮。同時(shí)少量電流通過(guò)C4構(gòu)成回路對(duì)燈絲起到輔助加熱作用，以保持穩(wěn)定照明。

　　R5是起到軟啟輝的作用，延長(zhǎng)燈管壽命而設(shè)。R1是過(guò)電壓保護(hù)電阻。

圖2-8-1　電子鎮(zhèn)流器式瑩光燈電原理圖

二、鹵鎢燈

　　鹵鎢燈是八十年代末研制成功的一種新型光源。它具有發(fā)光效率高，體積小，重量輕、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

　　為了使這種體積小，發(fā)光效率高的新光源得到有效地推廣應(yīng)用，科研人員又將小型的鹵鎢泡置入一種用石英玻璃制成的冷光杯中。其形狀如圖2-8-2。這種用石英玻璃冷光杯和鹵鎢泡組合而成的光源稱為“石英冷光射燈”（俗稱冷光源，或冷光燈）。它具有冷光。光照成束，冷光杯的角度根據(jù)需要可以選擇，有射程功能。普通白熾燈不可比擬的。

　　所以，這種光射燈大量應(yīng)用于商店商場(chǎng)的柜臺(tái)。櫥窗里作效果照射和照明。

　　近年來(lái)由于人民生活水平的提高，居住條件不斷改善。冷光射燈裝飾于家庭也越來(lái)越普及。為使百姓生活安居樂(lè)業(yè)，冷光射燈還廣泛應(yīng)用于保安產(chǎn)品上。

　　由于冷光射燈的工作電壓均為超低電壓，6V、12V，功率20W，50W，所以，在實(shí)際使用中必須通過(guò)變壓器降壓后方可使用，一般50W，12V電感式變壓器其體積之大，重量太重，不宜在商場(chǎng)里大量使用。為此，科技人員相繼又推出一種電子式變壓器，其特點(diǎn)：體積小，重量輕，成本低，使用方便等。缺點(diǎn)有：電磁干擾（可以增加吸收回路將其干擾吸收）。電子式變壓器的線路圖：（12*8cm）

　　工作原理和電子鎮(zhèn)流器基本相同，就是輸出電壓是經(jīng)鐵氧體變壓器隔離后降到12V去點(diǎn)然冷光燈。

圖 2-8-2　電子式變壓器電原理圖

三、高壓氣體放電燈

說(shuō)明：

　　該小節(jié)內(nèi)容不屬于“電子節(jié)能燈”范圍。但高壓氣體放電燈是一種新型的電光源，使用十分廣泛，作為一項(xiàng)新科技知識(shí)，本小節(jié)作一簡(jiǎn)單介紹，供教師參考。

　　高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、鏑燈、氙燈等等，均屬高壓氣體放電燈。高壓氣體放電燈燈泡內(nèi)引出兩根電極棒，并充以各種不同成份的化學(xué)元素物質(zhì)，通電正常工作后，放射出不同色彩的光。工作電路如圖2-8-3。

工作原理：

　　在接通電源的瞬間，電源電壓經(jīng)鎮(zhèn)流器加到觸發(fā)器和燈泡兩端，燈泡不亮?xí)r電阻很大，呈開路狀態(tài)。觸發(fā)器在電源電壓（220V或380V）下立即開始工作，并產(chǎn)生3KV以上的脈沖高壓，施加在燈泡L兩端，將燈泡L內(nèi)常溫元素激活成氣體并擊穿，L呈低阻大電流狀態(tài)，因而燈泡L兩端電壓下降，約為30～50V左右，觸發(fā)器因電壓太低而停止工作。整個(gè)啟輝過(guò)程約0.8秒左右。隨著燈泡L內(nèi)氣體溫度升高，氣壓可達(dá)幾個(gè)大氣壓，工作電流逐漸下降至正常工作電流范圍，燈電壓也逐漸上升至正常工作電壓。由于燈泡L和鎮(zhèn)流器串聯(lián)，鎮(zhèn)流器限制了燈電流的增加，燈電壓始也始終低于電源電壓，并始終低于觸發(fā)器的開啟電壓，以保證燈泡長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。

　　從啟輝至完全進(jìn)入正常發(fā)光狀態(tài)，約30分鐘左右。

圖 2-8-3　　高壓氣體放電燈電原理圖

用途：

　　高壓鈉燈光效*高，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，光色呈鈉黃色，穿霧能力特強(qiáng)，廣泛用于道路廣場(chǎng)的照明。燈泡功率有55～400瓦不等。

　　現(xiàn)已研制出彩色金屬鹵化物燈，品種有紅、綠、藍(lán)、紫等多種色光，已廣泛用于建筑物的反光照明。金屬鹵化物燈啟輝時(shí)觸發(fā)電壓與功率均比鈉燈高。燈泡功率有100——1000瓦不等。

　　鏑燈功率一般在300——3500瓦之間，光色為白光，一般用于建筑工地等大面積場(chǎng)合照明，電源電壓有220V、380V兩種。

【 教學(xué)目標(biāo) 】

　　一、知道幾種常見高壓氣體放電燈的名稱和主要用途；

　　二、知道兩種民用電子節(jié)能燈的名稱和用途；

　　三、初步學(xué)會(huì)組裝一種電子節(jié)能燈。

【 教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 】

　　重點(diǎn)：1.采用新型電光源的意義；

　　　　　2.學(xué)會(huì)使用裝配圖的方法。

　　難點(diǎn)：1.新型電光源的工作原理；

　　　　　2.讀裝配圖。

【 教學(xué)器材 】

　　一、55～125W高壓鈉燈示教板一塊；

　　二、電子節(jié)能燈組件一套，兩種成品燈各一只；

　　三、電子節(jié)能燈組件安裝投影片一組。

【 教學(xué)過(guò)程結(jié)構(gòu) 】

一、新課引入（**部分）

　　（1）教師可以利用自制的錄象片、幻燈片或展示畫片等手段介紹3至4種新型電光源的名稱以及使用價(jià)值，以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

　?。?）演示高壓鈉燈的觸發(fā)過(guò)程。

　?。?）展示兩種電子節(jié)能燈。

說(shuō)明：

　?。?）建議選用100W左右的鈉燈泡，演示時(shí)間不得超過(guò)1分鐘，否則光線會(huì)漸漸變得很亮，影響學(xué)生的視力。

　　（2）也可用同功率的綠色金鹵燈直接替換鈉燈作演示。同一只燈泡再次觸發(fā)須待燈泡冷卻后進(jìn)行。

　?。?）高壓氣體放電燈的觸發(fā)過(guò)程（工作原理）不是本章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容，但與鎮(zhèn)流器式日光燈的線路及工作原理有類似的地方，對(duì)照講述學(xué)生比較容易理解。

二、簡(jiǎn)述節(jié)能燈的節(jié)能原理

說(shuō)明：

　?。?）一般在展示兩種電子節(jié)能燈的同時(shí)，用比較法點(diǎn)亮白熾燈，這僅僅說(shuō)明了發(fā)光效率一個(gè)方面。由于初中學(xué)生知識(shí)有限，不要把大量時(shí)間化在“功率因數(shù)”問(wèn)題上。

　?。?）以上三種節(jié)能燈的工作方式和節(jié)能原理有所不同，既不能混為一談，也不必講得過(guò)細(xì)，建議“點(diǎn)到為至”。例如電子鎮(zhèn)流器式瑩光燈（日光燈）原理簡(jiǎn)介：

　　220V市電經(jīng)整流變成300V左右的直流電，再由開關(guān)電路來(lái)回震蕩和升壓，轉(zhuǎn)化為高頻脈沖電壓，即可直接點(diǎn)亮熒光燈管。電子式節(jié)能燈（又名電子日光燈）優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)快，無(wú)閃爍。開關(guān)電路本身能耗低，輸出功率大，功率因數(shù)可以做得很高，若配上高效燈管，節(jié)能效果更佳。電子式節(jié)能燈對(duì)器件要求較高，且成本（暫時(shí)）較高，大部分低價(jià)位成品的功率因數(shù)僅僅是0.55，有待于進(jìn)一步提高。

三、電子節(jié)能燈的安裝步驟（**部分）

　　1.對(duì)照?qǐng)D紙，先連接低壓端或接燈管的一端導(dǎo)線；

　　2.連接高壓端或電源進(jìn)線端導(dǎo)線；

　　3.加強(qiáng)電源端絕緣，引出電源線。

　　4.用自攻螺絲固定印板和塑料外殼

　　5.安裝燈管或燈泡（冷光燈除外）

說(shuō)明：

　?。?）組織學(xué)生組裝電子鎮(zhèn)流器式瑩光燈（電子日光燈）或電子變壓器式鹵鎢燈（冷光燈）時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有條件和貨源情況任選一項(xiàng)。

　　（2）為便于學(xué)生實(shí)習(xí)，印刷線路板應(yīng)適當(dāng)寬松些，零件適當(dāng)厚實(shí)些，印刷線路板的輸入與輸出端應(yīng)有明顯標(biāo)志。

　?。?）在組裝、調(diào)試過(guò)程中，學(xué)生**不能直接接觸220伏電壓。要求供應(yīng)廠商提供耐壓在3000伏以上絕緣外殼，耐壓在3000伏以上的高頻變壓器（冷光燈）。

　　A.操作工藝要求：

　　（1）選擇兩種不同顏色的導(dǎo)線作輸入線和輸出線，以示區(qū)別；

　　（2）用20w內(nèi)熱式電烙鐵進(jìn)行焊接，每焊點(diǎn)焊接時(shí)間不超過(guò)3秒鐘；

　　（3）焊點(diǎn)光亮無(wú)虛焊，無(wú)毛刺；

　　（4）選用軟護(hù)套線做220伏電源線；

　　（5）相線斷開關(guān)。

　　B.技術(shù)關(guān)鍵：

　　（1）供應(yīng)廠商必須提供質(zhì)量無(wú)問(wèn)題的，初步調(diào)試好的組裝件，并保證有**互換性。

　　（2）盡量避免或減少焊接工作。允許有一定基礎(chǔ)的學(xué)生做少許焊接工作，但不適宜大面積推廣。

C.典型錯(cuò)誤及防止方法：

　　（1）導(dǎo)線選擇電源線可選雙芯軟護(hù)套線做電源線，**不可用燈頭線替代。冷光燈燈座的接線應(yīng)采用高溫導(dǎo)線，并加高溫套管。除電源引出線外，其它導(dǎo)線可采用硬線BV1×1/0.5或軟線RV 1×16/0.15。

　?。?）焊接 助焊劑使用過(guò)多，或烙鐵長(zhǎng)時(shí)間空燒，定將烙鐵頭“燒死”發(fā)黑，是初學(xué)者易犯的常見錯(cuò)誤，造成假焊的主要原因。避免假焊現(xiàn)象的發(fā)生，請(qǐng)參考《勞動(dòng)技術(shù)·電子技術(shù)》有關(guān)內(nèi)容的說(shuō)明。

　?。?）導(dǎo)線與導(dǎo)線的連接 連接導(dǎo)線太短，造成裝配困難；進(jìn)線與出線搞顛倒了，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)糾正，通電后后果嚴(yán)重；導(dǎo)線裸露部分沒(méi)有用絕緣膠布包纏，導(dǎo)致發(fā)生短路事故。相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)參閱本章**節(jié)。

　?。?）固定 自攻螺絲沒(méi)旋緊，數(shù)量不到位。

【 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià) 】

　　1.學(xué)生作品完成以后，根據(jù)測(cè)試手冊(cè)P.11相關(guān)內(nèi)容，展開自評(píng)和學(xué)生互評(píng)，填好表格。

　　2.凡是測(cè)試手冊(cè)上需要考核的項(xiàng)目，希教師給以評(píng)定后，記載在手冊(cè)上。

　　3.對(duì)于整個(gè)作品完成的優(yōu)劣，希望教師亦給予一個(gè)*后的評(píng)定。

圖2-8-6　電子節(jié)能燈內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖2-8-7　冷光燈杯