荧光灯灯丝冷阻与管流关系

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1、荧光灯灯丝冷阻与管流的关系摘要本文通过理论计算和实验测试两种方法，论述了荧光灯灯丝冷阻与管流的关系，结论为：一旦管流确定，灯丝冷阻也随之确定。本文给出了管流与冷阻关系的测试方法和计算方法，并推导出了实用的计算公式，对于灯管灯丝冷阻的选择、电子镇流器匹配灯管选择都具有指导意义。关键词：荧光灯；灯丝冷阻；灯管电流；灯丝温度0引言：在荧光灯生产、研发过程中，灯丝冷阻与管流的匹配关系是一个值得关注的问题，二者的匹配性能将会直接影响到灯的寿命、光效等重要指标，因此通过科学（理论计算和实验测验）方法找出二者的最佳匹配关系是很有意义的。1灯丝冷阻与灯管电流的定义灯丝冷阻是指荧光灯灯丝在环境温度25℃时的

2、电阻，除特殊说明外，一般指一条灯丝的电阻，这里用R25表示。灯丝冷阻可以用万用表，三用电桥，毫欧姆计等仪器测试出来，一般工厂冷阻误差控制在±5%以内。灯管电流是指灯管点亮达到稳定状态后，仪器测试出来的流过灯管的电流，也叫弧光放电电流。弧光放电电流两端与灯丝接触，接触位置产生最高温度，叫热点，见图中的黑点。每个灯丝都有一个热点，开始位于靠近阴极电流IK进入一端，和接扼流圈一端，在灯工作过程中，热点向灯丝电容一端慢慢移动，直到耗尽灯丝上面的电子粉，或者烧断灯丝；可见，灯丝温度分布是不均的。在灯管生产以及测试时，对灯丝施加的电流，和灯管工作时的实际电流相差不大，可以满足测试和计算需要。灯管出厂时

3、，标称的灯管电流，简称管流，这里用ID表示.电感镇流器环境下，灯管只有一个管流ID,电子镇流器环境下，灯管存在3个电流，除管流ID外，还有阴极电流IK,灯丝电流IS，如图所示。数学表达式为IK*IK=ID*ID+IS*IS,即，阴极电流的平方，等于管流的平方，与灯丝电流的平方和。实际上，阴极电流IK是灯管电流ID的1.15倍左右。1管流与灯丝冷阻的关系2.1管流大小决定灯丝冷阻灯管在出厂时，灯管有几个必须标称的电参数，即：灯功率、管流、灯丝冷阻等。例如，T5-28瓦直管荧光灯，管流是0.17安，灯丝冷阻6欧姆。电子镇流器必须提供0.17安管流，不能太大，也不能太小。原因是，灯管点亮后，灯丝

4、温度必须保持800℃---1050℃左右。这个温度，是阴极电流流过灯丝电阻提供的，此时，灯丝电阻已经不是环境温度25℃时的电阻，该阻值已经升高，称为热阻。灯丝热阻与灯丝冷阻相关，下面我们将论述热阻与热阻的关系。目前,国内制作荧光灯灯丝的材料都是钨丝,如：某个工厂采用的钨丝，其温度系数是WS=0.00482倍/度，即灯丝温度每升高一度，灯丝电阻升高0.00482倍。当灯丝温度升高到800度时，灯丝电阻升高0.00482*800=3.9倍，物理学解释是，金属导体温度升高，电阻也升高。这是灯丝热阻和冷阻关系。2.2升阻比确定的意义升阻比的确定使我们可以测试和计算出灯丝冷阻，它沟通了管流和冷阻联系

5、。如果设定灯丝冷态温度是T25，热态温度是T，冷阻是R25，热阻是RR，联系到钨丝的温度系数，由物理学定律推导出，T=[RR/R25]*260—235导出灯丝升阻比公式；RR/R25=[T+235]/260RR比R25热态温度T（℃）RR比R25热态温度T（℃）1.00254.208571.501554.509352.002854.7510002.504155.0010653.005455.2511303.506755.5011953.988006.001325当热态温度T改变时（温度从25℃一直升高到1325℃），某款灯丝的升阻比如上表，可见，灯丝热态温度1000℃时，升阻比是4.75.

6、目前许多荧光灯生产厂已经对灯丝冷阻（25℃时电阻）与热阻关系进行了研究，研究发现把灯丝制成标准灯后，在额定的阴极电流下，当热阻与冷阻之比为4时，灯丝温度在800℃左右。所以，部分厂家要求灯管正常工作时，（电子镇流器灯为导入阴极电流）热阻与冷阻之比≥4，但不能大于5.5倍。这是因为，如果热阻与冷阻比小于4，则灯丝热态温度偏低，会出现起动时阴极温度不够而欠热起动的不良现象，还会因为燃点时灯丝温度过低，而造成灯管频闪，阴极溅射严重，减少灯管寿命。如果热阻与冷阻比大于5.5，则灯丝热态温度偏高，起动虽没问题，但在燃点过程中会因为灯丝温度过高，而造成灯管光效降低，阴极热蒸发大，直接导致灯管寿命下降。

7、3管流与灯丝冷阻的数学公式推导灯丝温度是阴极电流IK,流过灯丝电阻产生的加热功率造成的，由于，阴极电流IK是灯管电流ID的1.15倍左右，采用灯管电流ID进行计算时，要乘1.15倍。假设对灯丝的加热功率为P,环境25℃时灯丝冷阻为R25，当灯丝1000℃时灯丝热阻是RR，根据电工学定律，P=IK*IK*RR=1.15*1.15*ID*ID*RR=1.32*ID*ID*RR.可见，灯丝加热功率与阴极电流平方成正比，与灯丝热