新加坡的XY先生问：这是什么机理？

frank

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关于32W环形灯管
配用36W直管日光灯用36-40W镇流器
启辉点燃的技术分析
(答新加坡Y X先生)
青岛法兰克(Frank)微电子有限公司
青岛专用集成电路(ASIC)设计工作室
合同能源管理机制推进事业部
高频光源事业部
高频光源设计工程师  韩俭荣

关键词：32W镇流器   36-40W镇流器  电感L  电阻R  感抗XL  灯管等效电阻Z
管压   管流   表面功率负荷   光衰值   灯丝烧断   灯管寿命终结
一、问题的提出：2006年12月14晚，新加坡Y X先生，在电话里描术了32W环形灯管的应用现状：32W环形灯管，没有配用32W镇流器。而是配用T9直管日光灯的36--40W镇流器。启辉点燃后灯管温升高，启辉点燃3—4个月开始有部分灯管寿命终结。
二、新加坡Y X先生提供的技术资料
1、T9直管日光灯，标准管压：103—106V；在配用36--40W镇流器时，实际点燃灯管电压：113--115V。
2、T9环形灯管32W日光灯，标准管压：84V；在配用32W镇流器时，实际点燃灯管电压：100V。
三、新加坡Y X先生描述的32W环形灯管实际应用状况
1、32W环形灯管，没有配用32W镇流器。而是，配用T9直管日光灯的36--40W镇流器。
2、32W环形灯管，启辉点燃后灯管温升高。
3、32W环形灯管，启辉点燃3—4个月开始有部分灯管寿命终结。
四、简要的物理性分析
根据新加坡Y X先生的描述，如下分析
（一）、镇流器和荧光灯管，在启辉过程中，镇流器与灯丝相串联，为典型的电感L—电阻R串联电路。
点燃过程中，镇流器与灯管相串联，也为典型的电感L—电阻R串联电路。
（二）、电感L在交流电路中产生感抗XL，电感L大，感抗XL大；电感L小，感抗XL小。
（三）、在电感L—电阻R串联电路中，电流I是相等的。
电感L上的电压降=电流I×感抗XL
电阻R上的电压降=电流I×电阻R
两者之间的比例取决于感抗XL与电阻R的参数比例关系(并非简单的正比例关系)。
（四）、灯管上的电功率，即是灯管等效电阻Z上的电功率=电流I×灯管等效电阻Z上的电压降
（五）、灯管与镇流器应该一对一地匹配，是科学正确地应用方式。
科学正确的应用时：感抗XL与灯管等效电阻Z的参数比例合理，电路中的电流I在合理的范围内。因此：
灯管等效电阻Z上的电压降=电流I×灯管等效电阻Z，在合理的范围内
灯管等效电阻Z上的电功率=电流I×灯管等效电阻Z上的电压降，在合理的范围内
（六）、现状：32W环形灯管，没有配用32W镇流器。而是，配用T9直管日光灯的36--40W镇流器。启辉点燃后灯管温升高，启辉点燃3—4个月开始有部分灯管寿命终结。技术分析如下：
1、灯管与镇流器不匹配，不是科学正确地应用方式。
2、灯管与镇流器不匹配，导致电路中的电流I(管流)偏离合理的范围。
如果电流I(管流)偏大：灯管在启辉过程中，启辉电流也大，灯丝温度偏高，灯丝金属溅射和高温蒸发严重，寿命大大缩短。
如果电流I(管流)偏大：灯管在点燃过程中，电子、离子对灯丝的轰击严重，灯丝温度偏高，灯丝金属溅射和高温蒸发严重，灯丝很快“烧断”，寿命大大缩短。
如果电流I(管流)偏大：灯管在点燃过程中，电子、离子对灯管管壁的轰击严重，灯管点燃温度偏高。灯管点燃温升光衰大，寿命大大缩短。
如果电流I(管流)偏小：导致在启辉阶段，灯丝预热温度不够，灯丝金属溅射严重，灯丝寿命大大缩短。
3、灯管是负阻性器件，启辉点燃后工作在弧光放电状态。管压会随着管流增大而降低。
4、本分析中，32W环形灯管在配用T9直管日光灯的36--40W镇流器时，启辉点燃后，实际管压较标准值虽没有很大的数值差异。但从启辉点燃后灯管温升高这一现象上可判断：管流偏大，超过合理值。
5、本分析中，32W环形灯管启辉点燃后灯管温升高，说明灯管等效电阻Z上的电功率(=电流I×灯管等效电阻Z上的电压降)偏高，超过灯管表面功率负荷的合理数值。
6、本分析中，32W环形灯管表面功率负荷偏高，是因电流I(管流)偏高引起。
7、灯管是负阻性器件，灯管的光效与管流遵循抛物线函数曲线关系。在管流超过其最佳值后，光效随管流增大而下降。本分析中，32W环形灯管因管流偏高，亦工作在低光效曲线段。
8、灯管表面功率负荷偏高，荧光粉耐185n m(与254n m紫外线同时产生)短波紫外线辐射性能降低。灯管表面功率负荷偏高，荧光粉自身损耗加大，抗老化能力降低。
本分析中，32W环形灯管，综合表现为：荧光灯管光衰值大、速度快。
9、本分析中，32W环形灯管因电流I(管流)偏高，灯管在点燃过程中，电子、离子对灯丝的轰击严重，灯丝金属溅射和高温蒸发严重，灯丝烧断速度快。
启辉点燃3—4个月开始有部分灯管寿命终结，绝大多数表现应为灯丝烧断。
五、结论
32W环形灯管，启辉点燃后灯管温升高，启辉点燃3—4个月开始有部分灯管寿命终结。原因：灯管与镇流器不匹配，不是科学正确地应用方式。
注：粗浅之见解，仅供参考。
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