傳統型熒光燈即低壓汞燈,是利用低氣壓的汞蒸氣在通電后釋放紫外線,從而使熒光粉發出可見光的原理發光,因此它屬于低氣壓弧光放電光源。
傳統日光燈管里面是水銀氣體,也就是汞氣,日光燈管啟動的時候瞬間的高壓電壓把水銀氣體擊穿發光。如果日光燈管管壁的涂料是白色的就發出白光,黃色的就發出黃光,藍色的就發出藍光。
1974年,荷蘭飛利浦首先研制成功了將能夠發出人眼敏感的紅、綠、藍三色光的熒光粉。三基色(又稱三原色)熒光粉的開發與應用是熒光燈發展史上的一個重要里程碑。
熒光燈由哪些部件組成?
熒光燈即日光燈,具有發光效率高、使用壽命長的優點,因此,在電氣照明中廣泛應用。它由燈管、鎮流器、啟輝器三個主要部件以及電容器等部件組成。
1、燈管
日光燈管是一根玻璃管,內壁涂有一層熒光粉(鎢酸鎂、鎢酸鈣、硅酸鋅等),不同的熒光粉可發出不同顏色的光。燈管內充有稀薄的惰性氣體(如氬氣)
和水銀蒸汽,燈管兩端有由鎢制成的燈絲,燈絲涂有受熱后易于發射電子的氧化物。
當燈絲有電流通過時,使燈管內燈絲發射電子,還可使管內溫度升高,水銀蒸發。這時,若在燈管的兩端加上足夠的電壓,就會使管內氬氣電離,從而使燈管由氬氣放電過渡到水銀蒸氣放電。放電時發出不可見的紫外光線照射在管壁內的熒光粉上面,使燈管發出各種顏色的可見光線。
2、鎮流器
鎮流器是與日光燈管相串聯的一個元件,實際上是繞在硅鋼片鐵心上的電感線圈,其感抗值很大。鎮流器的作用是:①限制燈管的電流;②產生足夠的自感電動勢,使燈管容易放電起燃。鎮流器一般有兩個出頭,但有些鎮流器為了在電壓不足時容易起燃,就多繞了一個線圈,因此也有四個出頭的鎮流器。
3、啟輝器
啟輝器是一個小型的輝光管,在小玻璃管內充有氖氣,并裝有兩個電極。其中一個電極是用線膨脹系數不同的兩種金屬組成(通常稱雙金屬片),冷態時兩電極分離,受熱時雙金屬片會因受熱而變彎曲,使兩電極自動閉合。
4、電容器
日光燈電路由于鎮流器的電感量大,功率因數很低,在0.5~0.6左右。為了改善線路的功率因數,故要求用戶在電源處并聯一個適當大小的電容器。
5、實際電路圖:
鎮流器 的作用是:升壓和穩壓
起輝器 的作用是:啟動燈管
常見的熒光燈有:
一、按管型分:
(1)直管形熒光燈。這種熒光燈屬雙端熒光燈。常見標稱功率有4W,6W,8W,12W,15W,20W,30W,36W,40W,65W,80W,85W和125W。管徑用T5,T8,T10,T12。燈頭用G5,G13。T5顯色指數》30,顯色性好,對色彩豐富的物品及環境有比較理想的照明效果,光衰小,壽命長,平均壽命達10000小時。
適用于服裝、百貨、超級市場、食品、水果、圖片、展示窗等色彩絢麗的場合使用。
T8色光、亮度、節能、壽命都較佳,適合賓館、辦公室、商店、醫院、圖書館及家庭等色彩樸素但要求亮度高的場合使用。
為了方便安裝、降低成本和安全起見,許多直管形熒光燈的鎮流器都安裝在支架內,構成自鎮流型熒光燈。
(2)彩色直管型熒光燈。常見標稱功率有20W,30W,40W。管徑用T4,T5,T8。燈頭用G5、G13。彩色熒光燈的光通量較低,適用于商店櫥窗、廣告或類似場所的裝飾和色彩顯示。
(3)環形熒光燈。除形狀外,環形熒光燈與直管形熒光燈沒有多大差別。常見標稱功率有22W,32W,40W。燈頭用G10q.。主要提供給吸頂燈、吊燈等作配套光源,供家庭、商場等照明用。
(4)單端緊湊型節能熒光燈。梵仕佳燈飾認為這種熒光燈的燈管、鎮流器和燈頭緊密地聯成一體(鎮流器放在燈頭內),除了破壞性打擊,無法把它們拆卸,故被稱為“緊湊型”熒光燈。
由于無須外加鎮流器,驅動電路也在鎮流器內,故這種熒光燈也是自鎮流熒光燈和內啟動熒光燈。整個燈通過E27等燈頭直接與供電網連接,可方便地直接取代白熾燈。
這種熒光燈大都使用稀土元素三基色熒光粉,因而具有節能功能。下表列出節能熒光燈與光通量大體相同的白熾燈的對照。
節能熒光燈功率(W) 5 7 9 11 13 18 36 45 65 85 105
二、按管徑分:
(一)、直管型熒光燈管按管徑大小分為:
T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3等規格。規格中“T+數字“組合,表示管徑的毫米數值。其含義:一個T=1/8英吋,一英吋為25.4mm;數字代表T的個數。如T12=25.4mm*1/8*12=38mm。
(二)、熒光燈管管徑與其電參數的關系:
1、熒光燈管,管徑越細,光效越高,節電效果越好。
2、熒光燈管,管徑越細,啟輝點燃電壓越高,對鎮流器技術性能要求越高。
管徑大于T8(含T8)的熒光燈管,啟輝點燃電壓較低。相對于220V、50Hz工頻交流電,符合啟輝點燃電壓小于1/2電源電壓定律。可以采用電感式鎮流器,進行啟輝點燃運行。 管徑小于T8的熒光燈管,啟輝點燃電壓較高。相對于220V、50Hz工頻交流電, 不符合啟輝點燃電壓小于1/2電源電壓定律。不能采用電感式鎮流器,進行啟輝點燃運行。管徑小于T8的熒光燈管,必須匹配電子式鎮流器。由電子式鎮流器,產生啟輝高壓,將熒光燈管擊穿點燃。爾后,由電子式鎮流器,驅動熒光燈管點燃運行。
三、按光色分
(一)、直管型熒光燈管按光色分為:
? ? ? ? ?三基色熒光燈管,冷白日光色熒光燈管,暖白日光色熒光燈管。
(二)、熒光燈管光色與其技術品質的關系:
熒光燈管所涂熒光粉和所填充氣體種類不同,熒光燈管所表現的光色就不同。其技術品質也有很大差別。
1、熒光燈管涂鹵素熒光粉,填充氬氣、氪氬混合氣體。熒光燈管光色為:冷白日光色熒光燈管,暖白日光色熒光燈管。
這兩種光色的熒光燈管,顯色性能較低,顯色指數R值小于40。遠遠小于太陽光,顯色指數R=100的標準值。觀看彩色物體表面顏色,產生色偏。色彩偏青、偏灰,色彩暗淡不鮮艷。
這兩種光色的熒光燈管,發光效率也比較低。光效一般為每W電功率:30流明(Lm)至40(Lm)。
這兩種光色的熒光燈管,光譜中含有較多的不可見光,有效瞳孔流明(有效視覺光效)倍數也比較低。有效光效較低,有效照度低。
這兩種光色的熒光燈管,熒光燈管啟輝點燃壽命也比較短,一般在5000小時至6000小時之內。
以上兩種光色的熒光燈管,不屬于高效節能電光源,不符合綠色照明技術要求。
2、熒光燈管涂三基色稀土熒光粉,填充高效發光氣體。熒光燈管光色為,三基色合成的高顯色性太陽光色。 和無極燈光色相近。
三基色稀土熒光粉熒光燈管,顯色指數R值大于80,接近太陽光色(太陽光的顯色指數R=100)。
三基色稀土熒光粉熒光燈管,發光效率也比較高,光效一般為每W電功率65流明(Lm)以上。
熒光燈管實際光效高低,與所采用的鎮流器技術性能,和鎮流器與熒光燈管匹配程度等技術要素,有直接關系。
三基色稀土熒光粉(LVD無極燈也采用此類熒光粉)熒光燈管,啟輝點燃壽命也比較長,一般在8000小時以上。如匹配技術性能先進的高性能電子鎮流器,啟輝點燃壽命會增加至15000小時――20000小時。
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