一、熒光燈的組成及工作過(guò)程

普通的熒光燈系由燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器等組成。燈管是一根15^-38毫米直徑的玻璃管，在管內(nèi)壁上涂上一層熒光粉，燈管兩管各有一個(gè)燈絲。燈絲由鎢絲繞成，用以發(fā)射電子。管內(nèi)在真空情況下充有一定量的氫氣與少量水銀。當(dāng)管內(nèi)產(chǎn)生輝光放電時(shí)，發(fā)出一種波長(zhǎng)極短的不可見(jiàn)光，這種光被熒光粉吸收后轉(zhuǎn)換成近似日光的可見(jiàn)光。

A -氣能幫助燈管易于點(diǎn)燃，并有保護(hù)電極延長(zhǎng)燈管使用時(shí)間的作用。在熒光燈電路開(kāi)始接通電源的時(shí)候，燈管尚不能點(diǎn)燃，此時(shí)啟輝器內(nèi)發(fā)生輝光放電，使其中的雙金屬片受熱翹起導(dǎo)致觸點(diǎn)閉合，接通燈絲電路，電流即流經(jīng)鎮(zhèn)流器、燈管兩端的燈絲和啟輝器，其值約是燈管正常工作電流的兩倍，這時(shí)燈絲很快加熱而發(fā)射電子。在啟輝器內(nèi)觸頭閉合以后，輝光放電停止，約過(guò)零點(diǎn)幾秒的時(shí)間，雙金屬片冷卻并恢復(fù)原狀，造成燈絲電路突然斷開(kāi)。在電路斷開(kāi)的瞬間，鎮(zhèn)流器中產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，此電動(dòng)勢(shì)作用在燈管的兩端，促使燈管點(diǎn)燃，熒光燈便進(jìn)入正常工作狀態(tài)。燈管點(diǎn)燃以后，電路中的電流將在鎮(zhèn)流器上生較大的電壓降落，燈管兩端的電壓銳減，從而使得和燈管并聯(lián)的啟輝器因承受的電壓過(guò)低而不再起輝。以上就是熒光燈的點(diǎn)燃過(guò)程。

二、影響熒光燈壽命的因素

日光燈管本身質(zhì)量的直接影響

燈管電路在工作時(shí)，管內(nèi)的電子發(fā)射物質(zhì)會(huì)逐漸衰老，隨著電子發(fā)射物質(zhì)的衰老，燈管也將報(bào)廢。燈管陰極上的電子發(fā)射物質(zhì)質(zhì)量，是決定燈管壽命的重要因素。當(dāng)然， 一支合格燈管，在制造時(shí)有嚴(yán)格的配料， 如果各類(lèi)化合物配方出現(xiàn)問(wèn)題， 燈管內(nèi)真空抽排時(shí)留有殘氣、燈絲焊接出現(xiàn)假焊虛焊等產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，均會(huì)導(dǎo)致燈管過(guò)早報(bào)廢。

鎮(zhèn)流器對(duì)日光燈管壽命的影響

鎮(zhèn)流器在日光燈電路中， 主要作用是限制通過(guò)燈管的電流并產(chǎn)生脈沖電壓， 由于鎮(zhèn)流器在電路中的作用， 使流過(guò)燈絲的預(yù)熱電流限制在給定數(shù)值， 既防止因預(yù)熱電流過(guò)高而燒斷燈絲， 又充分保證了陰極具有熱電發(fā)射能力， 使日光燈正常工作。功率不同的燈管預(yù)熱電流和工作電流不同， 因此在實(shí)際使用中應(yīng)重視燈管與鎮(zhèn)流器的匹配。如果燈管與鎮(zhèn)流器不匹配， 引起預(yù)熱電流和工作電流過(guò)大或過(guò)小， 均會(huì)導(dǎo)致燈管閃爍、早期發(fā)黑、衰老等。

啟輝器對(duì)日光燈管壽命的影響

日光燈啟輝器被稱(chēng)為接在電路中的一只自動(dòng)開(kāi)關(guān)， 啟輝器內(nèi)有兩個(gè)電極， 一個(gè)U形雙金屬片為動(dòng)觸極， 另一電極為靜觸極。如果啟輝器在閉合釋放時(shí)反復(fù)地跳躍不止， 會(huì)影響燈管的燈絲陰極壽命。因?yàn)楫?dāng)啟輝器反復(fù)啟動(dòng)次數(shù)頻繁時(shí)， 燈管兩陰極之間受到頻繁脈沖高電壓的沖擊， 加速燈絲上電子發(fā)射物質(zhì)的消耗， 從而加速日光燈老化。啟輝器殼體內(nèi)均配有一只0. 005 μF 的小電容器， 如果電容器短路， 燈管兩端燈絲會(huì)長(zhǎng)時(shí)間燒紅點(diǎn)亮， 而燈管卻不能被正常點(diǎn)燃， 也會(huì)加速燈絲陰極電子發(fā)射物質(zhì)的衰老， 縮短其使用壽命。

電源電壓與環(huán)境溫度對(duì)燈管的影響

日光燈電路中電源電壓若不穩(wěn)定， 會(huì)導(dǎo)致燈管中電流不穩(wěn)定，當(dāng)電流增大時(shí)燈管壽命相應(yīng)縮短。一旦電源電壓過(guò)低，流過(guò)燈管的電流就會(huì)大幅度下降， 這樣會(huì)使燈絲得不到應(yīng)有的預(yù)熱溫度， 不易啟動(dòng)。

環(huán)境溫度對(duì)日光燈的啟動(dòng)影響也很大。當(dāng)環(huán)境溫度低于-10 ℃ 時(shí)， 為快速啟動(dòng)日光燈可適當(dāng)將電源電壓提升至250 V，否則無(wú)法點(diǎn)燃燈管。在一般常溫環(huán)境條件下， 日光燈快速點(diǎn)燃， 只要180 V 左右， 便可啟動(dòng)點(diǎn)燃燈管。

熒光燈自然不能再點(diǎn)燃和不發(fā)光的主要原因是陰極上電子發(fā)射物質(zhì)的完全消耗和汞在燈管內(nèi)的耗竭。影響熒光燈壽命的有制造方面的原因和運(yùn)用方面的因素。在制造方面，熒光燈的壽命主要有a氣充入的壓力、汞充入量和陰極上電子發(fā)射物質(zhì)的數(shù)量來(lái)決定，在運(yùn)用方面的因素主要有下列幾種：

1.燈管電流的大小

燈管工作電流增加時(shí)，壽命會(huì)降低。電流比額定值增加1%時(shí)，壽命將降低1. 7%;電流比額定值小時(shí)，壽命將增加。但電流過(guò)小時(shí)，壽命反而又降低。這是因?yàn)楣ぷ麟娏鬟^(guò)小時(shí)陰極溫度過(guò)低，電極上電子物質(zhì)的濺射加大所致

2.陰級(jí)燈絲質(zhì)量好壞

熒光燈的壽命主要取決于其陰極發(fā)射電子能力和耐離子轟擊能力，因此，如果陰極與鎮(zhèn)流器或燈管匹配不當(dāng)，最易受到損壞。當(dāng)陰極發(fā)射的電子不足以點(diǎn)燃熒光燈或燈絲受離子轟擊產(chǎn)生斷絲時(shí)，燈管的壽命也就終結(jié)了。所以，如何改善提高陰極發(fā)射電子效能以及陰極燈絲的耐轟擊能力，成為影響熒光燈壽命的關(guān)鍵問(wèn)題。

目前，熒光燈采取直熱燈絲方式加熱陰極激發(fā)電子，溫度小于1000℃，相對(duì)白熾燈而言，對(duì)真空狀態(tài)下的鎢絲脆性幾乎不會(huì)產(chǎn)生，基于陰極的主要功能是“儲(chǔ)粉”和“加熱”，不同功率的熒光燈可采用相同規(guī)格的燈絲，可見(jiàn)熒光燈陰極對(duì)螺旋燈絲的選型范圍較大，只要裹著電子粉的燈絲不斷，鎮(zhèn)流器比較可靠，制燈企業(yè)就可以簡(jiǎn)單地生產(chǎn)出壽命達(dá)到5000小時(shí)左右的熒光燈，有的也可以標(biāo)稱(chēng)6000-8000小時(shí)，這種粗放型的生產(chǎn)方式在國(guó)內(nèi)節(jié)能燈企業(yè)普遍存在。在國(guó)內(nèi)電子技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，由于熒光燈燈絲創(chuàng)新技術(shù)的滯后，導(dǎo)致了國(guó)產(chǎn)熒光燈整體壽命水平難于突破10000小時(shí)。

3.電源電壓變化對(duì)熒光燈光電參數(shù)是有影響

供電電壓增高時(shí)燈管電流變大、電極過(guò)熱促使燈管兩端早期發(fā)黑，壽命縮短。電源電壓低時(shí)，啟動(dòng)后由于電壓偏低工作電流小，不足以維持電極的正常工作溫度，因此加據(jù)了陰極發(fā)射物質(zhì)的濺射，使燈管壽命縮短。因此要求供電電壓偏移范圍為±10%。