荧光灯_进圈_数据探讨
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荧光灯的发光原理、特性、色调、色温和分类介绍荧光灯分传统型荧光灯和无极荧光灯,传统型荧光灯即低压汞灯,是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线,从而使荧光粉发出可见光的原理发光,因此它属于低气压弧光放电光源。
一、概括传统型荧光灯内装有两个灯丝。
灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐(碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙),俗称电子粉。
在交流电压作用下,灯丝交替地作为阴极和阳极。
灯管内壁涂有荧光粉。
管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。
通电后,液态汞蒸发成压力为0.8 Pa的汞蒸气。
在电场作用下,汞原子不断从原始状态被激发成激发态,继而自发跃迁到基态,并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波长是253.7nm,约占全部辐射能的70-80%;次峰值波长是185nm,约占全部辐射能的10%),以释放多余的能量。
荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。
荧光粉不同,发出的光线也不同,这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。
由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线,因此,荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高,是目前节能的电光源。
荧光灯管中是压力约为0.8Pa的汞蒸汽,在电场作用下放电,在放电过程中,汞原子的价电子不断地从原始状态被激发成激发态,同时由激发态自发的返回到基态,将价电子的电能转化为电磁辐射能,并辐射出3.7nm的紫外线(另外还约有10%的85nm 的短波紫外线)。
载波管内壁上的荧光粉吸收353.7nm的紫外线,把它转化为可见光。
无极荧光灯即无极灯,它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极,利用电磁耦合的原理,使汞原子从原始状态激发成激发态,其发光原理和原统荧光灯相似,是现今最新型的节能光源。
有寿命长、光效高、显色性好等优点。
荧光灯二、发光原理从荧光灯的发光机制可见,荧光粉对荧光灯的质量起关键作用。
20世纪50年代以后的荧光灯大都采用卤磷酸钙,俗称卤粉。
卤粉价格便宜,但发光效率不够高,热稳定性差,光衰较大,光通维持率低,因此,它不适用于细管径紧凑型荧光灯中。
荧光灯的发展现状及我公司引进对策分析定义:荧光灯:利用低压汞蒸气放电产生的紫外线激发涂在灯管内壁的荧光粉而发光的电光源。
1938年荧光灯管被生产出来,灯管直径在T12(38mm)、T10(32mm),1978年T8(26mm)问世,1995年T5(16mm)问世。
从荧光灯的发展历史可以看出,荧光灯的灯管直径向小的方向发展。
荧光灯管的发展与荧光粉的发展有关。
开始时使用的是卤粉(卤磷酸钙),卤粉的发光效率相对较低,而且卤粉在185nm紫外线的照射下劣化严重。
T8灯185nm的紫外线是T12的2倍,T6185nm紫外线是T12的6倍,随着管径的降低,单位面积所承受的紫外线的冲击越大,对荧光粉的要求就越更高。
到稀土三基色荧光粉的出现以后,T5的荧光灯就被生产出来了。
T5荧光灯的出现使荧光灯的光效提高50%,寿命提高150%,具有明显的节能效果。
产品分类:按管径直管型荧光灯管按管径大小分为:T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3等规格。
规格中“T+数字“组合,表示管径的毫米数值。
其含义:一个T=1/8英吋,一英吋为25.4mm;数字代表T 的个数。
如T12=25.4mm*1/8*12=38mm。
按光色直管型荧光灯管按光色分为:三基色荧光灯管,冷白日光色荧光灯管,暖白日光色荧光灯管。
1、直管型;2、环形荧光灯;3、高光通单端荧光灯;4、紧凑型荧光灯(柱状结构;螺旋结构;球状结构等);5、球形荧光灯;6、无极荧光灯;7、平面荧光灯无极荧光灯又称电磁感应荧光灯。
电磁无极荧光灯由高频发生器、功率耦合线圈和无极荧光灯管三部分组合而成。
由于没有电极,故该种灯寿命长,是一般荧光灯的好几倍。
目前生产的无极荧光灯功率范围在20W~200W。
荧光灯的制造过程:1、玻璃管加工;2、涂粉和烤管;3、灯丝(电极)加工;4、封口和接桥;5、排气和注汞;6、灯管老练主要的生产设备及检测设备:涂粉/涂膜设备;涂粉烘干设备;打印段设备;缩口段设备;配粉设备:搅拌机(高速、低速);称重设备(电子天平、地秤);绷丝机;烤管;封口机;园排车;烤头机;老练机;主要的应用场所、主要的行业厂家:学校照明;工厂照明;超市照明浙江安安电子有限公司;海盐光阳电子照明有限公司;浙江山蒲照明电器有限公司主要原材料有哪些:荧光灯制备材料:灯用荧光粉;荧光灯玻璃;荧光灯电极;荧光灯用气体;汞;目前同行业的发展、价格:荧光灯全自动生产线设备制造:引进台湾的先进制造工艺,具有国际先进水平,生产线不仅自动化程度高、•生产速度快,具有较强的竞争力。
高频荧光灯光电参数检测标准方法的确立及检测要点上海时代之光照明电器检测有限公司国家电光源质量监督检验中心(上海) 国家灯具质量监督检验中心俞安琪关键词:高频基准灯工作点等效法再启动电压摘要:高频荧光灯照明系统是高效节能、实现绿色照明的主力,但因为我国高频灯管检测装备的不完善以及对检测方法的研究不深,致使目前国内生产的高频灯管光电参数往往远偏离于标准值,本文分析介绍了高频荧光灯光电参数的标准检测方法以及等效检测方法,供行业内人士参考。
一.引言高频荧光灯管是上世纪90年代开始大量涌现的,此类灯管的一个显著特点是灯的管径细,灯电流较小,灯电压较高,并且采用三基色荧光粉以及相关的一些先进的制造工艺(例如内镀膜工艺等)。
由于采用上述的设计结构,再用自身功耗很低的电子镇流器产生高频电流来配合其工作,所以使此类高频荧光灯的光效、光色方面都比传统的荧光灯工作系统明显地优越。
高频荧光灯从目前到较远的将来应该始终是室内照明的主力。
目前我国高频荧光灯的生产和出口都已名列世界第一。
但是从国家技监总局下达的2004年4季度的双端荧光灯监督抽查的结果看,高频荧光灯管普遍存在灯电压、灯启动电压、灯阴极电阻、色温、色坐标和光通量方面的质量问题,而传统的T8 、T12荧光灯管的质量状况则明显较好。
究其原因主要是因为传统的荧光灯基准检测系统早已建立,并且已被各生产企业采用,所以传统的荧光灯管的光电参数基本能满足标准要求,而完全符合IEC标准的高频荧光灯基准检测系统仅在2004年6月才在国家电光源质量监督检验中心(上海)建立,广大的生产企业基本还没有采用高频基准检测系统或采用通过可靠传递或比对的等效检测系统,因此造成了本次高频荧光灯抽检结果合格率低下的局面。
二.高频荧光灯光电参数检测基准系统及相关等效检测系统的分析比较1.光电参数标准测量方法采用GB/T10682-2002 (IEC 60081)标准的双端荧光灯以及采用GB/T17262-2002 (IEC60901)标准的单端荧光灯,其中的高频荧光灯的光电参数检测电路的标准要求都采用图1电路。
带罩紧凑型荧光灯的最佳工作状态探讨杜晓红近年来,各种各样的带罩紧凑型荧光灯(简称CFL)越来越受到消费者的青睐。
但是,由于CFL的管壁负载大,带罩散热差和镇流器的放热,使得灯的管壁温度已远远超过CFL所要求的最佳温度。
由于灯罩的密闭,灯的环境温度很高(有些大功率灯甚至达100℃以上),此时,人为设置冷端已起不到理想的效果。
所以温升光衰成为带罩CFL面临的难题。
要使管内汞蒸气压保持在0.8Pa 左右,唯一的办法是采用汞齐代替液汞置于灯管的排气管内,这也是克服温升光衰的最佳途径。
然而,在常温下由于汞齐灯管内的平衡饱和汞蒸气压很低,大约是液汞的1/20,所以,亮得慢又是带罩CFL面临的问题。
如何克服温升光衰和提高光通量上升速度正是本文所要探讨的主题。
节能灯的发光原理当灯管通电后,阴极发射出电子,电子在电场作用下加速,将与灯管内的汞(Hg)原子发生弹性或非弹性碰撞。
非弹性碰撞将使Hg原子电离(产生Hg离子)或使Hg原子激发。
当激发态Hg原子最外层的价电子从63P1回到基态时,辐射出253.7nm的紫外线,253.7nm的紫外线照射到荧光粉上,荧光粉发出可见光,这就是节能灯的发光原理。
CFL最佳汞蒸汽压的控制CFL属于低压汞蒸汽放电灯。
为了得到最高的光效,灯内的汞蒸汽压必须维持在最佳值(理想的饱和汞蒸汽压为0.8Pa)。
当饱和P Hg汞蒸汽压小于0.8Pa时,在一定温度下,P Hg和汞原子浓度成正比。
P Hg升高时,汞原子数增加,253.7nm辐射效率提高。
但当P Hg高于0.8Pa时,ηUV会下降。
这是由于汞原子吸收了253.7nm的辐射后跃迁至63P1态,从而产生共振吸收。
由于CFL管径很细,带电粒子的自由程大大减小,原子和带电粒子之间频繁的碰撞使得原子的能量因碰撞而损耗掉。
P Hg越高,253.7nm辐射的这个损耗越大,因而当P Hg高于0.8Pa时,253.7nm的共振吸收大于共振辐射。
低压汞蒸汽压放电的这一最佳汞蒸汽压相应于40℃时汞的饱和蒸汽压。
荧光灯的管流问题李学丹 (浙江大学信电系) 一、问题的提出作者在调研不少紧凑型荧光灯生产厂时发现:11灯管使用功率往往比标称功率小;21灯经使用一定时间后,灯丝周围管壁上发黑严重。
这两者间有无必然的联系(或关系),这是本文讨论的主题。
二、分析与讨论荧光灯管的管流与管压是互相依赖的,也就是说管流决定于管压;或说管压决定于管流。
图1为测得的某一7瓦单H灯管的管压(V)与管流(I)的关系(或称伏安特性)。
图2为对同一灯管测得的功率(P)与管流(I)的关系。
从气体放电理论可知,管压由三部分组成:阴极位降(处于紧靠作为阴极的灯丝附近)、等离子体位降(占两灯丝间的很长距离)和阳极位降(处于紧靠作为阳极的灯丝附近)。
从数值上来看,阳极位降很小;阴极位降其次;由于灯管较长,因此,虽单位长度上的等离子体位降较小,但总的位降较大,它是管压降的主要部分。
阴极位降的数值约为几伏至十几伏,它的数值虽小,但它是维持灯丝发热所必需的。
荧光灯中的气体放电属自持热阴极孤光放电,阴极(灯丝)的电子发射是热电子发射(意即由加热灯丝而引起的电子发射)。
灯丝(阴极)温度的维持是依靠灯管电流,管流中有一部分是离子流(即氩离子和汞离子,主要是前者)。
经阴极位降加速后轰击灯丝,将一部分能量给灯丝。
再有,灯管电流流过灯丝时产生的焦耳热使灯丝发热。
因此可知,管流越大,灯丝温度越高;管流越小,灯丝温度越低。
图1图2 通常,灯丝上的电子发射材料是钙、锶和钡的氧化物(通称氧化物阴极),它的工作温度为1050K左右。
若管流过大,必然由于灯丝温度过高而导致电子发射材料的蒸发,其结果是使灯丝附近的管壁发黑。
并且,由于电子发射材料的消耗过多,导致灯管寿命的降低。
那末,若灯管电流过小,将会造成什么结果呢?管流过小,必然灯丝温度过低。
根据热电子发射理论,阴极发射电流密度(J)和它的工作温度及电子发射材料间的关系符合李查生公式:J=A T2e-Υ KT。
式中:A是决定于阴极的常数、e和K为常数、T为阴极工作温度、Υ为电子发射材料的逸出功(不同的材料有不同的数值)。