第9章 家用照明电器 9.1 家用照明电器概述 9.2 电子调光灯 9.3 荧光灯 9.4 声光双控灯 9.5 智能应急灯 9.6 彩色球灯

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1 第9章 家用照明电器 9.1 家用照明电器概述 9.2 电子调光灯 9.3 荧光灯 9.4 声光双控灯 9.5 智能应急灯 9.6 彩色球灯
9.1 家用照明电器概述 9.2 电子调光灯 9.3 荧光灯 9.4 声光双控灯 9.5 智能应急灯 9.6 彩色球灯 9.7 浴霸维修资料

2 第9章 家用照明电器 随着国民经济的不断发展，人民生活水平的提高，家用照明电器的品种越来越多，应用越来越广。其主要作用有以下几方面：固定光源与保护光源；合理配光，提高光效；防止产生眩光，保护视力健康；装饰光源，美化生活；使用调节方便，高效节能；保证照明安全等。 9.1 家用照明电器概述 家用照明电器的组成和分类 1.家用照明电器的组成 家用照明电器由灯具和光源两部分组成，灯具指控制光源发光及其分布的一种装置。光源指发光元件或发光体，如白炽灯泡、荧光灯管等。可以认为，灯具就是不带光源的照明器，当然也可以说照明器就是带有光源的灯具。

3 灯具的具体作用有以下几个方面： （1）固定光源，保护光源，使其免受机械力损伤，并为其安全供电。 （2）保证照明安全。因为有些场合，直接使用裸光源照明是绝对不允许的，如有易燃易爆气体的场合，就必须使用防暴灯具照明。 （3）合理配光，提高光效。即将光源发出的光通过灯具重新进行分配，并尽可能多地输送出来，以达到合理高效使用目的。 （4）防止产生眩光，保护视力健康。 （5）装饰光源，美化生活，创造舒适，明亮和谐调、愉快的视觉环境，以提高工作质量和效率。

4 2.家用照明电器的分类 家用照明电器的分类方法很多。按照照明电器的主要功能，可以分为一般照明电器和装饰性的照明电器两大类。若按使用的光源种类，又可分为白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯和低压气体放电灯等。表9.1.1为常用照明光源的性能参数。 物体的颜色与所采用的光源有关，人们长期习惯在阳光下生活，所以就把在阳光下看到的物体颜色作为物体的本色，而把其它光源下看到的物体颜色与之比较，差异越小，其显色性就越好，差异越大，其显色性就越差。把各种光源还原物体本来颜色的能力用数量化的指标描述，这就称为光源的显色性或显色指数。白炽灯是连续光谱，接近于日光谱，故其显色性好。 光源的光效指光源的发光效率，即消耗1瓦电能光源能够发出多少流明的可见光，流明是光通量的单位。

5 表9.1.1 常用照明光源性能比较表 光源种类 功率范围（瓦） 发光效率（流/瓦） 色温（k） 一般显色指数（Ra ） 平均寿命（时）
表 常用照明光源性能比较表 光源种类 功率范围（瓦） 发光效率（流/瓦） 色温（k） 一般显色指数（Ra ） 平均寿命（时） 驱动时间 再驱动时间 白炽灯 10～1000 6.5～19 2400～2950 95～99 1000 瞬时 卤钨灯 500～2000 19.5～21 2970～3050 1500 荧光灯 4～100 17.5～60 6500 70～80 700～3000 1～4秒 高压水银荧光灯 50～1000 30～50 5500 30～40 2500～5000 4～8分 5～10分 自镇流高压 水银灯 250～750 22～30 4400 3000 3～6分 金属卤化物 （钠、铊、铟）灯 400～1000 70 5500～6500 65～70 10～15分 （镝）灯 250～480 72 6000 80 1000～1500 高压钠灯 250～400 90 2.00 20～25 5000 氙灯 1500～50000 20～31 5500～6000 90～94 500～1000

6 家用照明电器的评价和选购 1.家用照明电器的评价 对于家用照明电器进行评价，可从配光、光效、寿命和装饰性四个方面考虑。所谓配光是照明电器的发光强度在空间的分布状况，这是进行照明设计最基本的依据。照明电器的光效是指它的发光效率，即它发出的光通量与所用光源发出的总光通量之比。这是衡量它的光学性能的一个重要指标。照明电器的寿命是指它在配有合格的光源条件下，从投入运行到不能继续维持其额定光效的时间。这是评价它的经济性能的又一项十分重要的指标。照明电器的装饰性主要是看整体艺术形态、静态表面模式和动态发光模式。整体艺术形态是指灯具整体造型的艺术构思和风格流派。静态表面模式是指灯具不发光时表面的色调、质感和所用材料嵌配组合的艺术效果是否有名贵高雅之态。动态发光模式是指灯具点燃运行时灯具的光学性能及其表面色调模式相互映衬的综合艺术效果。必须同时具备上述三点，才算得上是一个好的装饰性灯具。

7 2.家用照明电器的选购和质量检查 不同顾客对于家用照明电器具有不同的选择。老年人一般喜欢色浓形古，象征福寿吉祥图案的灯具，以寄托福寿无穷，万事如意之念。中年人则喜欢造型大方，着色协调、浓淡适度，实用性强的灯具。知识分子一般喜欢造型别致、淡雅古朴、富于欣赏价值、具有魅人魔力的灯具。而新婚夫妇则喜欢款式奇特、色泽艳丽、独具一格、与众不同的灯具。然而，不论哪种灯具，消费者都有一个共同的要求，即灯具的款式、规格、品种、花色等必须不断翻新，求新胜于择质问价。所以，顾客买灯一般总是首先选择品种款式、风格色调，其次检查灯具质量，询问灯具价格，最后衡量其服务态度，决定是否购买。产品质量有三层含义：包装质量、产品外观质量和内在质量。包装除起宣传美化产品的作用以外，主要是对产品起保护作用。

8 9.2 电子调光灯 电子调光灯的结构 图9.2.1为电子调光灯的外形图，它由白炽灯、灯罩、波纹管、底座、调节旋扭、电源线及电源插头等组成。图9.2.2为白炽灯的构造图。白炽灯的作用是将电能转变成光能和热能的器件，它主要由玻璃壳、灯丝（钨丝）、玻璃芯柱、灯头、支撑轴（鉬丝）、固定轴、内导丝、封装气体（氩气）、眼片等组成。灯丝细而软，它的中间各点由支撑轴（鉬丝）支撑。灯丝两端由内导丝支撑，内导丝与压在玻璃芯柱内的杜镁丝焊接在一起，杜镁丝起着密封和导电的双重作用。杜镁丝的另一端与外导丝焊在一起，外导丝穿过灯头上的眼孔，用焊锡把它同眼片焊在一起，成为导电的触点，其四周被玻璃或陶瓷绝缘。灯丝达到一定的温度时，钨丝会被氧化而蒸发。因此为防止钨丝被氧化，延长灯丝的寿命，玻璃壳内封装了氩气等惰性气体。金属灯头用热固化焊泥同玻璃壳紧固在一起。

9 图9.2.1 电子调光灯的外形图 图 白炽灯的构造

10 电子调光灯的工作原理 目前，市场上出售的电子调光台灯，多用调节可控硅导通角的方法，控制流过灯泡的电流，从而改变灯泡的亮度，满足不同环境的照明需要。白炽灯泡的灯丝一般由很细的钨丝绕成螺旋形，它有很高的熔点（3680K）和很低的蒸发率，可以在很高的温度（2400～2600k）下长期工作。当电流通过它时，灯丝发热呈白炽状态而发光，所以白炽灯属于热辐射电光源。改变灯丝的电流就能改变灯泡的工作温度，白炽灯泡发光强度便发生变化。电子调光灯的发光强弱是通过电子电路使灯丝的电流变化而实现的。市售几种调光台灯常采用如图9.2.3和图9.2.4所示的电路，虽电路略有不同，但工作原理基本相同。在图9.2.3双向可控硅调光电路中，灯泡用交流供电，使用双向可控硅调光；图9.2.4单向可控硅调光电路中，灯泡用直流供电，使用单向可控硅调光。

11 图9.2.3 双向可控硅调光电路 图9.2.4 单向可控硅调光电路

12 4.台灯点亮时对附近的电视机、收音机有干扰。
电子调光灯常见故障的检修 下面以图9.2.3双向可控硅调光电路为例介绍电子调光灯常见故障的检修。 1.接通电源后灯泡不发光 首先确认开关K及灯泡是否损坏，导线接头有无松动或脱落。再用万用表测C2两端电压，在调节RP时，C2两端电压能在15～25V之间变化，说明电压调节电路基本正常，此时再检测可控硅是否被击穿断路。如果可控硅未损坏，则是双向二极管损坏，更换后即可排除故障。 2.调光失控 接通电源灯泡发光达最大亮度，但不能调节亮度。先检查可控硅是否击穿短路，若可控硅未损坏，则多为电位器RP滑动触点开路，不能改变C2的充电时间常数所致，修理或更换RP即可。 3.调光范围窄，灯光变化不明显。 发生该故障的原因一般是由于双向可控硅性能变差，导通范围较小，可予与更换。电容C2漏电或开路也会引起此故障。 4.台灯点亮时对附近的电视机、收音机有干扰。 发生此类故障时应检查由L和C1构成的高频滤波电路是否有元件损坏。

13 9.3 荧光灯 9.3.1 电感镇流器荧光灯 1.电感镇流器荧光灯的组成
9.3 荧光灯 白炽灯将输入电能大部分转变为热能，只有10%左右的电能用于发光，且寿命仅为1000小时左右。荧光灯克服了这些缺点：发光效率提高到白炽灯的4倍，寿命在700～3000小时之间，成为家庭照明用具中的主要成员。 电感镇流器荧光灯 1.电感镇流器荧光灯的组成 电感镇流器荧光灯电路由荧光灯管、电感镇流器、启辉器和开关等组成，如图9.3.1所示 。图9.3.2为荧光灯管的结构图，灯丝由涂有易发射电子物质的钨丝绕制而成，通电预热可发射电子；玻壳可吸收紫外线；涂在玻壳内壁上的荧光粉，受紫外线激发能发出可见光；充入管内的少量液态汞，电离放电可发出紫外线；灯头用于固定灯脚，支撑灯管；灯脚用于接通电路。电感镇流器是一个夹铁芯的电感线圈，通交流电时，产生一定的电感阻抗，起限流与分压作用。在断路的瞬间，产生一个很高的感应电动势，与电源电压叠加在灯管的两端。图9.3.3为启辉器的结构图，在铝质或塑料壳内，装有一个玻璃氖泡，内充惰性气体，并有两个触片：一是静触片，一是用双金属片组成的U形动触片。动片受热伸展与静片达接，冷却后又可恢复原位。氖泡两端并有一个0.005～0.006微法的纸质电容器。主要用于减少对收音机、电视机等声像设备的干扰。

14 图9.3.2荧光灯管的结构图 图9.3.1 电感镇流器荧光灯电路图 图9.3.3启辉器的结构图

15 2.电感镇流器荧光灯的工作原理 3.电感镇流器荧光灯的常见故障及检修方法。
如图9.3.1所示。当接通开关时，电源电压经过镇流器和灯管灯丝加在灯管和启辉器两端。这个电压不足以使灯管导电，却可使启辉器氖泡中的惰性气体电离辉光放电，产生大量的热，从而使双金属片组成的U形动触片受热伸展与静片搭接，使电路闭合成回路。这时电流流经灯丝（如实线箭头所示），灯丝受热发射电子。与此同时，由于氖泡中两极闭合，电压为零，辉光放电随之消失，氖泡中温度下降，动触片冷却恢复原位，与静片脱离，使启辉器回路又成开路，就在这电路突然切断的瞬间，镇流器产生一个很高的自感电动势，与电源电压叠加，加在灯管两端，灯丝发射的大量电子在这高电压下加速运动，碰撞管中惰性气体，使之电离，同时放热，使管中液态汞蒸发。汞蒸气分子受击电离放电，发出强烈的紫外线。紫外线激发管内壁的荧光粉发出可见光。此时，在镇流器的感抗限流分压作用下，灯管内的电子与离子在稳定的管压降作用下有规则地运动，形成管路中的电流（如虚线箭头所示），由于灯管两端的电压降不能再使启辉器中的氖泡内惰性气体电离，所以启辉器在日光灯正常工作时就不再起作用了。 3.电感镇流器荧光灯的常见故障及检修方法。 电感镇流器荧光灯的常见故障及检修方法。如表9.3.1所示

16 电子镇流器荧光灯 电子镇流器荧光灯由电子镇流器和荧光灯管组成。它具有低电压启辉、无频闪、无噪声、高效节能、开灯瞬间即亮等特点。电子镇流器型号繁多，但电路模式简单，大同小异。图9.3.4（a）为某一电子镇流器外观图，图9.3.4(b)为其内部电路板实物图。 （a） （b） 图 电子镇流器外观图和电路板实物图

17 1.电子镇流器荧光灯的工作原理 图9.3.5所示为某一型号电子镇流器荧光灯电路图。电路主要由三部分组成；（1）有四支整流二极管VD1～VD4和电容C1组成的桥式整流滤波电路；（2）高频开关振荡电路，由电阻R1、电容C2、双向触发二极管VD6、三极管VT1、VT2和环形磁芯变压器T等构成；（3）输出负载谐振电路，由扼流线圈L、谐振电容C3和C4等构成。220V交流电经VD1～VD4和电容C1整流滤波后，得到约300V左右的直流电压，经R1给C2充电，当C2两端电压超过VD6转折电压（约31V）时，VD6导通，给VT2基极一个触发脉冲，使VT2首先导通，此时，直流电源通过荧光灯丝、R9、C4、L 、T的绕组n1、VT2 和R4给C3充电。充电开始时，由于流过脉冲变压器T的线圈n1上电流不能突变。因此随着充电电流增大，n1上产生上负下正的感生电压，使反相线圈n3感应生成上正下负的感应电压，加速VT2导通。随着充电电流的减小，n1上感生电压转换为上正下负，同向线圈n2产生上正下负的感应电压使VT1导通，而 n3感应电压变为上负下正使VT2截止，故C3又通过灯丝、R9、C4、L、n1、R3和VT1形成放电回路。放电时，由于脉冲变压器T的线圈n1对同相线圈n2和反相线圈n3的电感耦合作用，n3产生上正下负的感应电压使VT2导通，而n2产生上负下正的感应电压使VT1截止，故C3又通过L、n1、VT2 和R4形成充电回路，如此反复循环，VT1、VT2轮流导通，形成频率约为25kHz的自激振荡。

18 电路起振后，C2经VD5和VT2不停的放电使VD6不再产生触发电压，起动电路停止工作。高频电流通过L、R9、C4、C3预热灯丝约1秒后，这时L、R9、C4和C3等构成串联谐振电路谐振，在C4两端产生足够高的谐振电压，点亮灯管。灯一旦被点亮，LC串联电路则失谐，灯管两端电压降为100V左右，这时L只起限流作用，C3则起隔直流电的作用，C4通过极小的电流对灯丝起辅助加热的作用。 图9.3.5电子镇流器荧光灯电路

19 2.电子镇流器荧光灯的常见故障与检修 （1）日光灯不亮
首先看灯管两端是否严重变黑，并取下灯管，测其灯丝是否烧断。再检查日光灯管插座与灯管接触是否良好，电子镇流器的接线有无松脱。如果无误，日光灯仍不能点亮，则是电子镇流器故障。打开镇流器外壳，首先直观检查线路板上元件有无脱焊，铜箔线路有无断裂。将上述检查无误后，应考虑元器件损坏。通电测量滤波电容C1两端电压应为300V左右，若电压为0V，说明保险丝熔断。保险丝烧断的常见原因是VD1～VD4中某整流二极管击穿，或滤波电容C1严重漏电，或开关管VT1、VT2击穿损坏。如果测得C1两端电压正常，继续测量VT1、VT2集电极与发射极间的电压Uce。测量时，镇流器须接入日光灯电路中，应注意安全。若Uce1接近300V，而Uce2为0V，通常是R9、C4、C3、T和L各线圈某处开路。重点检查C4是否失效、R9是否开路；若Uce1≈270V，Uce2≈30V，一般是VT1某脚虚焊；若测得Uce1、Uce2都很小，一般是触发二极管VD6、电容C2或R1虚焊或失效、开路；若Uce2＞180V、Uce1很小，一般是触发二极管VD6不良；若Uce2≈300V而Uce1很小，原因是VT2虚焊；若Uce2≈Uce1为200V左右，常是C4击穿损坏所致；另外R3、R4、R5、R6、R9等阻值变大，都会导致电路不能起振，可用万用表测在线电阻，应与标称值基本符合。1.电子镇流器荧光灯的工作原理

20 （2）亮度较暗，且有网状亮斑移动 如果灯管良好，故障原因一般是开关功率管VT1、VT2特性不好或滤波电容C1失效，需要更换。 （3）灯管内亮斑闪动，有轻微频响声，启动慢 一般是谐振电容C4漏电所致，需更换。 （4）亮度低，有吱吱声且启动慢 一般是隔离电容C3漏电所致，需更换。 （5）灯管点亮后，有时会产生闪烁 通常是整流电路VD1～VD4中某整流二极管虚焊或电容C2或C5漏电，检修时，先将VD1～VD4重焊一遍，若故障未排除，则分别检查C2、C5来确定故障元件。 （6）通电后，灯管两端的灯丝呈暗红色 通常是谐振电容C4严重漏电、触发二极管VD6性能变质、或C3严重漏电。检修时可分别检查C4、C3、VD6来确定故障元件。VD6正常时，用万用表R×1k档测其正反向电阻均应为∞，若万用表指针向右摆动，说明其性能变差。 另外，不少厂家生产的电子镇流器中，没有安装电路中的压敏电阻RV和保险丝BX，当电网电压突然升高或雷击时，很容易损坏镇流器。