气体放电灯镇流器

　　气体放电灯

　　气体放电灯是利用电流通过气体产生发光现象制成的灯。气体放电灯消耗的能量仅为白炽灯1/2-1/3。气体放电灯的光谱是不连续的，光谱与气体的种类及放电条件有关。改变气体的成分、压力、阴极材料和放电电流大小，可得到主要在某一光谱范围的辐射。低压汞灯、氢灯、钠灯、镉灯、氦灯是光谱仪器中常用的光源，统称为光谱灯。

　　例如低压汞灯的辐射波长为254nm，钠灯的辐射波长为589nm，它们经常用作光电检测仪器的单色光源。如果光谱灯涂以荧光剂，由于光线与涂层材料的作用，荧光剂可以将气体放电谱线转化为更长的波长，目前荧光剂的选择范围很广，通过对荧光剂的选择可以使气体放电发出某一范围的波长，如，照明日光灯。

      气体放电灯镇流器

　　大多数气体放电灯是利用弧光放电特性制成的，具有电压随电流增加而下降的负阻特性，为了使放电稳定，必须在电源与放电灯之间设置镇流装置，用来限制灯的工作电流，确保灯稳定地工作。这个镇流装置我们通常称为镇流器。镇流器是一个使气体放电灯稳定放电的器件。

　　镇流器的种类很多，从原理上来说可以由电阻、电容、电感和漏磁变压器等独立组成，也可以由这些器件组合或由其他电子元件组成。

　　1、电阻镇流

　　电阻镇流是依赖电阻上的电压正比于电流的关系来调节灯电流的，在直流供电的气体放电光源电路中应用电阻镇流器，电路简单、安装容易。当兼顾电路效率和灯的工作稳定性时，有VLAMP=0.6Vn时，η=60%，可以看出镇流电阻的功耗很大，电路的工作效率很低。

　　电阻镇流在交流供电中有少量应用，如自镇流高压汞灯利用钨丝作镇流器件，许多高频基准镇流器也是用电阻制成。在交流电路中使用电阻镇流器会影响灯电流的波形，灯的发光效率也会下降，电路稳定性变差，但电路的功率因数相对较高。

　　2、电容镇流

　　电容器在低频交流电路中工作时，灯电压波形近似为方波。由于电容器不能限制瞬时电流，所以会产生一个峰值很高的灯电流，这使灯电流波形严重失真，对灯的电极产生十分有害的影响，造成灯管寿命缩短，并使灯管发光闪动，因此电容镇流方式在低频交流电路中很少应用。

　　3、电感镇流

　　电感镇流是利用电感器的自感原理工作的，即它通过电感上的电压正比于电流的时间变化率来调节灯电流。由于灯电流滞后电源电压一定位相（所以也称为滞后型镇流器），电路的功率因数较低，一般在0.5左右。电感镇流对供电电压的变化较敏感，镇流效果不太稳定。电感镇流具有电路简单、比电阻镇流损耗低、能改善灯电流波形和工作稳定等优点，在各类气体放电灯中得到广泛应用。

　　在高压气体放电灯中，为了获得较高的点火电压，可以用漏磁变压器作为电感型镇流器应用。漏磁变压器属于滞后型镇流器，虽然体大笨重，噪声也大，但它能获得比电源电压更高的开路电压，用于灯管电压高于电源电压的气体放电灯（例如霓虹灯、冷阴极灯、紫外线灯等）时，能明显改善启动性能。

　　4、电感、电容（LC）镇流

　　LC镇流器有两种形式，一种是由电感和电容串联组成的镇流器，通常设计成容抗比感抗大，使电路总体上呈容性。当容抗为感抗的2.76倍时，电路的恒流特性最稳定。这种镇流电路的灯电流超前电源电压一定的相位，属于超前型镇流器。

　　LC超前型镇流器功耗较小，有较好的稳流特性，灯启动时的短路特性也好，与滞后型的电感镇流器配合应用，可较好地改善电路的功率因数。但因为灯电流过零时，电源电压的峰值与灯电压的方向正好相反，重复电离的电压较低，致使重复着火能力较差。

　　5、电子镇流

　　电子镇流器是由电子元件组合而成的新型镇流器，它实质上是一个电源变换器，将工频交流转换为20～100kHz的交流电压，用以启动并点亮荧光灯。采用高频交流电子镇流器可以提高灯管的发光效率，避免工频噪声，减小镇流器的体积和重量，提高功率因数，并易于实现智能控制。原则上适用于各类气体放电灯，但对荧光灯特别是紧凑型荧光灯的应用发展更为迅速。