高效应急灯

这里介绍一种结构简单的高效应急灯，供停电时照明用。本灯以H型荧光灯管为光源，点燃时耗电仅七瓦而发光强度相当40瓦白炽灯，足以照亮20多平方米的房间。

电源部分由电源变压器B\(_{1}\)，桥堆D，限流电阻R1和蓄电池E组成。充电时，220V市电由变压器降压并作全波整流后经R\(_{1}\)对蓄电池进行限流充电。发光二极管在充电时作指示用。

直流变换器由三极管BG，高频变压器B\(_{2}\)，旁路电容C1，偏流电阻R\(_{2}\)组成，它实质是一个自激多谐振荡器，将12V直流电压变换成适合灯管工作的交流电压。当合上开关K1时，由R\(_{2}\)偏置而使BG导通。由于正反馈的作用，BG很快由饱和转为截止。以后重复上述过程，不断变换感应电势极性，使在L3上得到交流电压。C\(_{2}\) 的作用是吸收L1上的尖峰电压。合理选择C\(_{3}\)，既可保护晶体管，又可极大提高电路的转换效率。启动装置由按钮开关K2和电阻R\(_{3}\)组成。为了提高整机的效率，晶体管工作电流调整到刚好能在次级提供灯管正常工作所需的功率，当灯管在启辉时，需要更大的能量，为此加入了K2和R\(_{3}\)。在启动灯管时，按下K2，R\(_{3}\)与R2并联，提高了BG的偏置电流，使晶体管可提供足够的功率点燃灯管。

灯管电路由次级线圈L\(_{3}\)，电容C3，灯管H和启辉器S（在H灯管内）组成。合上 K\(_{1}\)，晶体管工作，L3的电流经 C\(_{3}\)和S加热灯丝。起辉时，按下K2使加热电流增大，起辉器跳断并在L\(_{3}\)两端产生很大的反电动势，使灯管击穿导通。C3的作用是防止感应电流呈单向脉动状，单向脉动电流会使灯管产生“电泳”现象。

本机正常工作电流为0.6A，为降低成本并考虑到效率，电瓶选用12伏6安时铅蓄电池，该电瓶充足电可连续点灯10小时以上，足以满足一般照明使用。为延长电瓶寿命，充电电流不宜太大，选择平均电流1A。电源变压器选用容量15W，次级输出电压12V。如找不到合适的变压器，可用9英寸或12英寸电视机电源变压器代用，只是增加了电源损耗。桥堆耐压应大于40V，电流2A。R\(_{1}\)用电阻丝，阻值调整至平均充电电流1A，R1安装位置应远离其它元件，防止因发热烫坏其它元件。R\(_{4}\)的选择应使发光管工作电流为10mA，阻值约360Ω。

K\(_{1}\)为一般船型或钮子开关， K2为按键开关。BG应选择反向击穿电压大于100V，β＞30，饱和压降尽可能小的低频功率管，3 DD15 B即可满足要求。R\(_{2}\)阻值的选取应使BG接上负载时的工作电流为 0.6 A，约1K左右。 R3的取值应使K\(_{2}\)按下时BG的工作电流为1.5A，约500Ω右右。根据实验， C1取0.068μ，C\(_{2}\)取0.1μ，C3为0.22μ。

灯管选用7瓦H型荧光灯管，此管引出头为二只脚，另二只脚与启辉器串联后封装在灯管底部塑料座内。由于启辉器二端并了一个电容，此电容在高频时容抗很小，使启辉器被短路而失效，造成只能点燃灯丝而不能启辉灯管，所以需小心取下原H灯的塑料座，剪去该电容，然后按原样封装好塑料座。改装时千万别拉断灯管引出线或磁碎尾部抽气端玻璃管。

高频变压器是本灯的关键，需要自制。铁心用9英寸电视机U型行输出磁心。这里选择振荡频率为 1kHz，L\(_{1}\)绕80圈，L2绕20圈，L\(_{3}\)绕400圈。绕制时，先绕L3，绕好后用聚脂薄膜绝缘，再绕L\(_{1}\)，最后绕L2，使L\(_{2}\)紧贴并均匀分布在L1上。粘合磁心时应在接缝处留0.2mm间隙（垫一片厚牛皮纸），以增大变压器漏感，获得较高的起辉电压。接线时，如果L\(_{1}\)的头接晶体管集电极，那么应使L2的尾接晶体管基极。在严格按照以上要求选择并制作元件的情况下，由于晶体管自身损耗极小，工作温度较低，无需安装散热板。

电路装好后，先充足电，正常充电约6小时。使用时，合上K\(_{1}\)加热灯丝数秒后按下K2使启辉器动作，很快即能点燃灯管，供照明使用。根据实用实验，即使当电源电压下降至9V，本灯仍能顺利启辉。蓄电瓶的日常维护对本灯的使用寿命至关重要，首先应避免长期过量充电，其次是照明后应及时对蓄电池按比例补充充电。在充电时，蓄电瓶内因水分蒸发而使电解液浓缩，长期不加水会使电池极板上沿露出液面干燥且失效。因此，要经常检查电瓶内液面高度，定期加入蒸馏水，使液面保持高于极板顶端约10mm，但千万不能任意加稀硫酸。如果长期不用，应充足电后放置，并每月进行一次补充充电。本灯用适当的塑料壳封装后，可在外出时携带作照明使用。（黄明质）