日光燈是最普遍的照明用具之一,它的光譜比較接近自然光,而且發光效率比白熱燈泡高好幾倍,所以在同樣的亮度下,它有省電的優點,現在大部分的家庭、工廠和公共場所都是用日光燈做為主要的照明用具。不過,日光燈的發光原理和一般的燈泡是不一樣的,普通白熱燈泡,是在細電阻絲(鎢絲)上通以大電流,使其產生高熱而發光,而日光燈則是利用低壓氣體導電,使氣體分子電離後,電子撞擊管壁上的螢光劑而發光;前者發光需要高熱,所以發光效率低,後者基本上所發出的光是屬於「冷光」,所以效率高,因而在極需節約能源的今天,日光燈就格外的受到歡迎了。
日光燈的缺點是它的整個結構比普通燈泡複雜很多,它至少需要70V以上的電壓才能工作,通常是100V左右,大的燈管需要的電壓可能更高,而且它在點亮的時候,往往需要很高的啟動電壓,所以一般20W以上的日光燈都會有一個變壓器和起動器(STARTER),起動器可以再電源接通時和變壓器配合產生高壓使日光燈點亮,但是燈一旦亮了之後,起動器就失去了作用,即使把它拿掉都可以。
也就是如此,所以日光燈很少有袖珍型的,因為功率再小的日光燈,都要相當高的電壓。不過,最近許多露營用品店和一些電器行,已開始在賣用電池供電的小日光燈了,因此,初學園也準備為讀者介紹一下電池式日光燈的典型線路。
圖一就是一個最簡單的電池式日光燈線路,全部零件只用了兩枚電阻、兩枚電容和一只晶體、一只變壓器和一支4W的小燈管。在本線路中,用普通的100V:6.3V的小變壓器是折衷的辦法,因為這種變壓器比較好買,用在本線路中,效率可能較低,因為普通電源變壓器,是為60Hz交流電設計的,可是在此處,頻率可能高到數百Hz以上,但是因鐵粉芯的變壓器難買,所以就只好用普通的變壓器來代用了。
變壓器在實際使用時,其實是倒過來用,初級變次級,次級變初級,電晶體用塑膠功率管2SD324或類似的均可。依照圖一裝置之後,把電源開關接通,日光燈就應該會亮(用4W的小燈管),如果覺得亮度不夠或太亮的話,可以調整R1的數值,以便改變流過C極的電流,使日光燈發出柔和的光線。這個振盪升壓器的振盪頻率是受C1 C2和變壓器影響的,所以它的正確頻率不容易在裝置之前確認,不過總會落在音頻範圍之內,所以日光燈點亮時,很容易聽到變壓器鐵片振動的聲音,這種嗡嗡聲有時聽起來令人不快,除了換鐵片較緊密的變壓器可以改善外,把整個升壓器密閉在容器內也是辦法,燈管兩頭的電壓約有100V左右,所以要用膠布把接頭包起來,以策安全。
如用較大的變壓器和電晶體,這個線路可以送出去的功率就較大,燈管也可以用10W的,只是這時如果仍用電池的話,電池很快就會用完,因為電流很大的緣故,此時可以改用多只電池並聯或用鉛蓄電池。
本文介紹的電池式日光燈,用到的零件實在很少,最貴的零件是燈管,其次是變壓器和晶體,加起來總共也不過兩百~三百元,是很值得裝來玩玩的。
轉載音響技術第73期JAN. 1982 初學園/電池式日光燈/
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