2025年3月9日 星期日

LED燈管和啟動器

再回來看這個問題
「如果換成LED燈管沒有將啟動器(氖燈)拔掉會怎樣？」
首先要將日光燈管換成LED燈管有一些重要的條件

這個問題我們分成兩種情況來看
1.保留傳統安定器(電感)和LED燈管串聯


2.移除電感，LED燈管直接連接市電

電路圖出來就簡單了
若是第2種情況
當電源開啟時，氖氣燈氣體放電時電流還沒有很大
但當兩端的電極接觸之後馬上就形成短路
保險絲瞬間燒斷
瞬間的大電流甚至將啟動器兩端的電極都黏住了！
非常危險啊~~


影片如下


那如果LED燈管和原本的電感串聯(第1種情況)
當氖氣燈電極接觸時(電流瞬間變極大)，電感就發揮了抑制電流通過的功能
瞬間產生的反向感應電動勢甚至可能高達數百伏


因此電路並沒有像第2種情況形成短路
但這時候電感會負擔很高的電流，發熱也會很明顯
電感後端的電壓也會變很低，無法點亮LED燈和氖氣燈
因此可以看到的現象就是LED燈和氖氣燈同時在閃爍
影片如下


這樣的實驗結果有符合大家的預期嗎？
於

日光燈的電路原理

家電醫生進階班都會提到日光燈的電路
從這個電路就會帶到電感(安定器)在電路的功能
當然也會順勢提到PF(功率因數)的概念
最重要的是給大家將日光燈管更換為LED燈管時的正確概念
但因為時間的關係，總是無法將細部的電路原理說明清楚
加上這次台中場有老師問了一個問題
「那如果換成LED燈管沒有將啟動器(氖燈)拔掉會怎樣？」
這是好問題啊~~
坦白說，我並沒有實際實驗過
但可以先從原理來看看

日光燈啟動前必須先將燈絲加熱
傳統利用的方法(氖氣燈)很特別(相關氖氣燈的實驗可以看這篇)
一開始氖燈裡的燈絲是分離的
但開啟電源時，高壓(至少70V以上)會讓氖氣產生氣體放電
這個氣體放電會加熱兩端的電極
其中一支電極為複棒
當複棒受熱彎曲後會碰到另一端的電極
兩端的電極碰觸後(此時迴路中有日光燈的燈絲，所以不會是短路的情況)
氣體放電的現象就會消失
電極因為沒有氣體放電的熱源
慢慢冷卻的結果就會使複棒恢復原本的樣子而斷路
從點亮氖氣燈到氖氣燈斷路，這段時間就是加熱日光燈絲的時間


當電路瞬間段路時，因為電流瞬間降為零
電感此時會感應出一個高壓
這個感應電動勢和電源方向相同
電壓疊加的結果至少超過300V




就會使得日光燈裡原本被加熱的激態汞蒸氣游離，形成導電的等離子體
進而導通整支日光燈

當日光燈導通之後，因為氣體的阻抗並非定值
電流會有明顯的波動，電感這時就發揮了穩定電流的重要功能
實際測量日光燈管兩端和電感兩端的電壓
分別為43.4V和96.5V


日光燈兩端的電壓降下來了
氖氣燈也就無法再點亮
至於為何日光燈的電壓和電感電壓加起來會這麼高(139.9V)？

這和最原始的問題有何關係呢？
於

2025年3月3日 星期一

清潔雙筒望遠鏡

女兒說要一個雙筒望遠鏡
我有一個高中時期買的，已經三十幾年了
鏡片內部都已經髒污
要給公主之前一定要先清潔才行
這個望遠鏡並沒有到防水或充氮的規格
所以直接拆開清潔就可以
基本上拆得越細，就可以清潔得越乾淨


但桶身內還是有很多死角
這時候就要出動超音波清洗了


裝滿七成清水之後加入少許洗碗精
放入拆解好的望遠鏡
大約5-10分鐘拿起來再用清水沖乾淨
幾乎就可以去除8成以上的髒汙
洗完後整個水槽很髒啊~~



用風槍和廚房紙巾將大部分的水去除
可以看到鏡片已經非常乾淨了







但這時還不能組裝
要再用除濕機吹個數小時，徹底乾燥之後才能組裝
不然內部很容易有霧氣
關節處也用凡士林加強潤滑



這樣就可以讓三十多年的望遠鏡再次重生了
於