镇流器能够瞬间产生高压,是利用了电感的特性,当电流流过电感线圈时,会产生感应的磁场,而这个感应磁场所引起的感应电动势总是阻碍电流的变化,这是电感的楞次效应。

电感镇流器其实就是一个电感线圈,如下图,在通电的瞬间,交流电通过电感和灯丝向启辉器加压,使启辉器的内部气体产生弧光放电,并产生热量使得启辉器内部的金属弹片变形闭合,闭合之后弧光放电停止,此时由于温度冷却下来,使双金属片又回归原位,电路断开的瞬间,电感线圈因为突然断电,会产生很高的反电动势,此电动势和电源电压叠加施加在灯管两端,从而点亮灯管。

镇流器瞬间产生高压的原因分析

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镇流器产生高压的原理是变化的磁场在线圈中产生的感生电动势。

镇流器瞬间产生高压的原因分析

根据电磁学的楞次定律,线圈在变化的磁场的作用下,就会产生感生电动势。

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电感镇流器是老式日光灯的配件,它在启辉器的配合下完成日光灯的点亮和提供日光灯持续发光的电流。

镇流器瞬间产生高压的原因分析

当启辉器热敏开关跳开的那个时刻之前,交流电早已通过镇流器,在镇流器的铁芯上产生了50Hz交变磁场,这时的电能转换成了磁能,磁能又转换成电能,所以感生电动势的产生用来阻止进入镇流器的电流进一步增加,这种现象的结果就是产生了“感抗”,特性与电阻一样。铁芯是用矽钢片制成,导磁率高,剩磁少,所以一旦断电,磁场立刻消失,但毕竟是电能和磁能的互相转换,它俩有时间上的先后,加在镇流器上的电压突然消失了,流过镇流器的电流也就突然没有了,可在铁芯上的磁能还在,而这个磁能又在铁芯上存不住,所以磁能只能自然释放,回归到零,情况类似于上面第二张图的乙图,而这个释放过程,就是变化的磁场,根据楞次定律,会在线圈两端产生感生电动势,这就是镇流器高压的来历。

镇流器瞬间产生高压的原因分析

使用过老式日光灯的人都知道启辉器不是每一次都能一下点亮日光灯,有时需要两次,三次才能点亮,为什么不能保证一次点亮呢?

镇流器瞬间产生高压的原因分析

这是因为使用的是50Hz交流电,断开的那一刻不一定就是电压的最大值,肯定会赶上电压比较低甚至为零的时刻,那个时刻的磁场产生的感生电动势可能不够击穿灯管里的汞蒸汽,也就不能点亮日光灯。不过在交流电的周期内,点不亮的电压只占很小的比例,所以一次点亮的概率还是比较高的。

当然,不能一次点亮还有一些其他因素,比如环境温度较低,灯管老化等。

镇流器的另一个作用是为日光灯工作提供稳定的工作电流,否则日光灯点亮后电流不受控制,就会变成一次性闪光灯,一闪之后过热爆炸了。由于日光灯点亮之后维持气体放电的电压基本是不变的,所以镇流器的感抗决定了它能为多大功率的灯管提供镇流服务。

其实日常电器中还有一些类似的高压发生器,比如汽车的点火线圈,和镇流器产生高压的原理相同。

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