启辉器是一个用来预热
日光灯灯丝,并提高灯管两端
电压,以点亮灯管的自动开关,启辉器的基本组成可分为:充有氖气的玻璃泡、静触片、动触片,动触片为
双金属片。
启辉器中还有个电容,与氖泡并联,作用是吸收
辉光放电而产生的
谐波,以免影响电视、收音机、音响、手机等设备的正常运作。还能使动静触片在分离时不产生火花,以免烧坏触点。但没有电容器,启动器亦可照常工作。
当开关接通的时候,电源电压立即通过
镇流器和灯管灯丝加到启辉器的两极。220伏的电压立即使启辉器的
惰性气体电离,产生辉光放电。这一过程可分为两个阶段:
由于整个电路是靠电线连通的,只有启辉器的两个金属片是分开的,所以在通电的瞬间220伏的交流电源会加在启辉器上,使启辉器辉光放电导通,这时相当于启辉器两端的电压为0伏,但电流不为0,而同时220伏交流电会加载在灯管两端的灯丝上,灯丝会被加热,灯丝的电阻加大,由于在串联电路中电阻越大分得的电压越高,所以当灯管两端的每个灯丝分得的电压上升到110伏的时候,这时候启辉器两端的电压正式为0,启辉器跳开,电流为0,镇流器瞬间产生自感电动势,点亮灯管。
在两极断开的瞬间,电路电流突然切断,镇流器产生很大的
自感电动势,与电源电压叠加后作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子,在灯管两端高电压作用下,以极大的速度由低电势端向高电势端运动。在
加速运动的过程中,碰撞管内氩气分子,使之迅速电离。氩气电离生热,热量使水银产生蒸气,随之水银蒸气也被电离,并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下,管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。
日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的
线圈,线圈中产生自感电动势,自感电动势阻碍线圈中的电流变化,这时镇流器起降压限流的作用,使电流稳定在灯管的额定电流范围内,灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于启辉器的电离电压(
感应电动势),所以并联在两端的启辉器也就不再起作用而被自动断开。
通常由内含双金属片温度开关的特制
氖气放电管构成,并并联一电容器以抑制开关时造成的火花与噪声,需搭配线圈型传统镇流器使用。电路中,
镇流器与
日光灯管串联,日光灯管与启辉器并联(忽略日光灯管灯丝)。加电后,启辉器放电管导通,其热量促使
双金属片由断开到闭合,由此交变电流通过镇流器、灯丝和双金属片开关,加热灯丝,而双金属片闭合又使启辉器放电管熄灭。失去热量来源后双金属片将重又断开,回路中交变电流将因为镇流器
自感而产生暂态高电压,此高电压将载入到与
镇流器串联的日光灯管上,使之点亮。