日光灯(荧光灯,也包括节能灯)是由灯架、灯管、灯座、镇流器和线材组成。灯管是一段玻璃管,两端分别有两个电极连接一段钨丝,钨丝只起加热作用。灯管内有稀薄的汞蒸气,在电流通过时能产生紫外线和少量的蓝光。紫外线激发灯管壁的荧光粉(现在的日光灯多使用三基色荧光粉)而产生荧光。这种发光方式有很多白炽灯无法比拟的优点:发光效率高而且耗电少。
镇流器是日光灯的心脏,它有很多不为人知的秘密。日光灯在工作时需要稳定的电流,这个电流由镇流器所控制。传统的日光灯镇流器有两个作用,在启动时利用镇流器线圈的自感效应提供瞬间高压击穿灯管内的汞蒸气,启动后灯管工作,这时镇流器提供稳定的工作电流,使灯管正常工作而不会烧毁。
电子镇流器有复杂的结构,它的作用除了镇流以外,还有逆变的作用,目的是消除频闪,保护视力(广告是这么做的,实际是假的)。
最古老的日光灯镇流器实际上是一个电感器,由匝数很多的导线在铁芯上绕制成的。镇流器有一个铁壳,内置一个电感器,有两根导线穿过铁壳连接线圈两端,铁壳与电感器的空隙处用沥青灌注。这种的镇流器有一个致命的缺点,如果工作时间太长,电感器的温度就会升高,从而引燃沥青并沿日光灯流下,有可能引起火灾。在使用这种镇流器时,按照文后插图所示的
电路连接即可。
这种镇流器有如下特点,它比较笨重,发热量大且易引起火灾,工作时噪声大。不但它自身有很长的寿命,能用十几年,而且用这种镇流器的灯管有较长的寿命,不易损坏。
现在的日光灯多使用电子镇流器,电子镇流器有体积小、效率高、使用安全、无频闪、启动快、节能、节约材料的优点,吸引了广大消费者的眼球,占有了很大的市场份额。
电子镇流器是直接接在市电上使用的,电路经过保险管(山寨镇流器没有保险管)接入整流器,(注:整流器即整流桥,它和镇流器结构不同,功能也不同,至少这两个词读音不同。)整流器将交流电转变为脉冲直流电,然后经过滤波电容滤除纹波,消除频闪,提高灯光品质。滤波电容的连接方式有2种,其中一种使用1个耐压400V的电容,另一种使用2只耐压250V串联,它的中间连接镇流器的输出端。前者功率因数较低,约为0.6,后者功率因数较高,可达0.95。
谈到这里,就不得不说一下功率因数了。如果一个电路中只有电阻,电流通过电路时会做功,电流做功的功率是有功功率。很多电路在交变电流下工作,电路中除了电阻以外还有电容器和线圈,这时电路中的电流大于用于做功的电流,电压电流之积大于有功功率,则有功功率与电压电流之积的比值就是功率因数,用λ表示。功率因数没有单位,其数值不大于1。功率因数能反映电流的利用率。功率因数和效率有本质区别,功率因数高的电器效率不一定高,反之亦然。如白炽灯的功率因数很高,接近1,但它的发光效率很低,只有6%—15%。而日光灯功率因数只有0.5,但发光效率高出白炽灯好几倍,LED球泡灯功率因数低的可怜,只有0.24,但是它的发光效率高达90%。
电子镇流器的核心部件是开关三极管和磁芯线圈,这两个部件的使用使得电子镇流器减小了自身的“体重”,提高了工作频率,但是山寨镇流器会利用它激发出大量的电磁辐射,成为了家中的一大污染源。除了少数大厂的产品以外,大多数电子镇流器使用了劣质的电路板和元器件,降低了生产成本,同时降低了售价,使得电子镇流器进入了百姓家庭。有些山寨电子镇流器在交流电入口处使用了很细的线代替保险管,降低了成本,而有些电子镇流器将交流导线直接连接在整流器上,一旦出故障就是一声巨响,一道火光,臭气熏天,全家停电,甚至发生火灾,毫无安全性可言。山寨电子镇流器易损坏,所配套的灯管也不能长寿,容易被与电子镇流器“同归于尽”,制造了大量的电子垃圾,不利于环保。同时镇流器的“尸体”利用价值很低。如果焚烧,则会释放出有毒气体,严重污染环境。
综上所述,电子镇流器有传统镇流器无可比拟的优点。但是山寨电子镇流器还不如个传统镇流器,效率低不说,短命不说,它还产生电磁辐射,污染环境,影响健康,甚至引起火灾,是坑害百姓的“定时***”。