日光灯管工作电压

一、前言

日光灯是依靠汞蒸气电离放电，所产生的紫外线激发荧光粉发光。我一直对于日光灯点燃之后的特性存在疑虑，毕竟它比白炽灯发光机制更复杂。

这是日光灯电路，包括有日光灯管，镇流器，也就是一个电感，以及一个启辉器。启辉器内部的氖泡中具有双金属弹簧片，能够闭合和断开灯丝回路。电感在启辉器断开过程中所产生的高压会击穿 灯光，从而点亮日光灯。我想知道，灯管在点亮后，电压有多少？电压波形是什么样的？

二、搭建测试电路

正好手边有上次旧日光灯管更换时所剩下的镇流器和启辉器，这个日光灯管也是剩下的。

可以应用昨天到货的高压示波器探头，直接测量灯光工作时 两端的电压波形。来看看工作状态下的日光灯管的电压特性。

在面包板上，将日光灯电路搭建好，通电测试一下。大约过来3秒钟，启辉器触发电路点燃了日光灯。下面就可以测量点燃之后日光灯两端的电压了。

三、测量结果

下面，利用示波器 对搭建好的电路进行测量。直接测量日光灯管两端的电压。示波器为 100:1 的高压探头。在日光灯没有导通前，两端电压是正弦波。导通之后，变成了方波。再看一遍日光灯导通过程。这个波形的确奇观，在一个周期内，对应正弦波峰值的地方，日光灯管电压反而略微下降，反映了日光灯导通过程中具有的负阻抗特性。也就是通过的电流越大，日光灯管两端的电压越小。在正向和反向电流切换过程中，请注意有一个电压尖峰。现在还不太清楚这个尖峰的来历，从示波器上来看，这个尖峰的幅值只有 200V 左右。这个观察结果，的确超出了我们之前的概念。

▲ 图1.3.1 日光灯工作时两端的电压

  本文对于日光灯管工作电压进行了测量，可以看到，在击穿后，日光灯管的电压下降到 110V 左右，电压波形呈现这种奇怪的方波特性。是在令人感到奇特。