什么是熒光燈?

2020-09-04 09:35:02

簡介

熒光(英文名稱:fluorescent lamp (or light)),傳統(tǒng)型熒光燈內(nèi)裝有兩個(gè)燈絲,燈絲上涂有電子發(fā)射材料三元碳酸鹽(碳酸鋇、碳酸鍶和碳酸鈣),俗稱電子粉。在交流電壓作用下,燈絲交替地作為陰極和陽極,燈管內(nèi)壁涂有熒光粉,管內(nèi)充有400Pa-500Pa壓力的氬氣和少量的汞。通電后,液態(tài)汞蒸發(fā)成壓力為0.8 Pa的汞蒸氣,在電場作用下,汞原子不斷從原始狀態(tài)被激發(fā)成激發(fā)態(tài),繼而自發(fā)躍遷到基態(tài),并輻射出波長253.7nm和185nm的紫外線(主峰值波長是253.7nm,約占全部輻射能的70-80%;次峰值波長是185nm,約占全部輻射能的10%),以釋放多余的能量。熒光粉吸收紫外線的輻射能后發(fā)出可見光。熒光粉不同,發(fā)出的光線也不同,這就是熒光燈可做成白色和各種彩色的緣由。由于熒光燈所消耗的電能大部分用于產(chǎn)生紫外線,因此,熒光燈的發(fā)光效率遠(yuǎn)比白熾燈和鹵鎢燈高,是目前節(jié)能的電光源。 熒光燈管中是壓力約為0.8Pa的汞蒸汽,在電場作用下放電,在放電過程中,汞原子的價(jià)電子不斷地從原始狀態(tài)被激發(fā)成激發(fā)態(tài),同時(shí)由激發(fā)態(tài)自發(fā)的返回到基態(tài),將價(jià)電子的電能轉(zhuǎn)化為電磁輻射能,并輻射出253.7nm的紫外線(另外還約有10%的85nm的短波紫外線)。載波管內(nèi)壁上的熒光粉吸收253.7nm的紫外線,把它轉(zhuǎn)化為可見光。無極熒光燈即無極燈,它取消了對傳統(tǒng)熒光燈的燈絲和電極,利用電磁耦合的原理,使汞原子從原始狀態(tài)激發(fā)成激發(fā)態(tài),其發(fā)光原理和原統(tǒng)熒光燈相似,是現(xiàn)今*新型的節(jié)能光源。有壽命長、光效高、顯色性好等優(yōu)點(diǎn)。

 Tube 10w LED

熒光燈的發(fā)展歷史

熒光燈發(fā)展歷史

1938年熒光燈管被生產(chǎn)出來,燈管直徑在T12(38mm)、T10(32mm),1978年T8(26mm)問世,1995年T5(16mm)問世。從熒光燈的發(fā)展歷史可以看出,熒光燈的燈管直徑向小的方向發(fā)展。熒光燈管的發(fā)展與熒光粉的發(fā)展有關(guān)。開始時(shí)使用的是鹵粉(鹵粉酸鈣),鹵粉的發(fā)光效率相對較低,而且鹵粉在185nm紫外線的照射下劣化嚴(yán)重。T8燈185nm的紫外線是T12的2倍,T6 185nm紫外線是T12的6倍。隨著管徑的降低,單位面積所承受的紫外線的轟擊越大,對熒光粉要求就更高。多稀土三基色熒光粉的出現(xiàn)以后,T5的熒光燈就被生產(chǎn)出來了。T5熒光燈的出現(xiàn)使熒光燈的光效提高50%,壽命提高150%,具有明顯的節(jié)能效果。

 

發(fā)光原理

從熒光燈的發(fā)光機(jī)制可見,熒光粉對熒光燈的質(zhì)量起關(guān)鍵作用。20世紀(jì)50年代以后的熒光燈大都采用鹵磷酸鈣,俗稱鹵粉。鹵粉價(jià)格便宜,但發(fā)光效率不夠高,熱穩(wěn)定性差,光衰較大,光通維持率低,因此,它不適用于細(xì)管徑緊湊型熒光燈中。1974年,荷蘭飛利蒲首先研制成功了將能夠發(fā)出人眼敏感的紅、綠、藍(lán)三色光的熒光粉氧化釔(發(fā)紅光,峰值波長為611nm)、多鋁酸鎂(發(fā)綠光,峰值波長為541nm)和多鋁酸鎂鋇(發(fā)藍(lán)光,峰值波長為450nm)按一定比例混合成三基色熒光粉(完整名稱是稀土元素三基色熒光粉),它的發(fā)光效率高(平均光效在80lm/W以上,約為白熾燈的5倍),色溫為2500K-6500K,顯色指數(shù)在85左右,用它作熒光燈的原料可大大節(jié)省能源,這就是高效節(jié)能熒光燈的來由??梢哉f,稀土元素三基色熒光粉的開發(fā)與應(yīng)用是熒光燈發(fā)展史上的一個(gè)重要里程碑。沒有三基色熒光粉,就不可能有新一代細(xì)管徑緊湊型高效節(jié)能熒光燈的今天。但稀土元素三基色熒光粉也有其缺點(diǎn),其*大缺點(diǎn)就是價(jià)格昂貴。

 

熒光燈分類

目前常見的熒光燈有:

 ?。?)直管形熒光燈。這種熒光燈屬雙端熒光燈。常見標(biāo)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。目前較多采用T5和T8。T5顯色指數(shù)>30,顯色性好,對色彩豐富的物品及環(huán)境有比較理想的照明效果,光衰小,壽命長,平均壽命達(dá)10000小時(shí)。適用于服裝、百貨、*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(jié)能、壽命都較佳,適合賓館、辦公室、商店、醫(yī)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(zhèn)流器都安裝在支架內(nèi),構(gòu)成自鎮(zhèn)流型熒光燈。

 ?。?)彩色直管型熒光燈。常見標(biāo)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(huán)形熒光燈。除形狀外,環(huán)形熒光燈與直管形熒光燈沒有多大差別。常見標(biāo)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。

 ?。?)單端緊湊型節(jié)能熒光燈。這種熒光燈的燈管、鎮(zhèn)流器和燈頭緊密地聯(lián)成一體(鎮(zhèn)流器放在燈頭內(nèi)),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(zhèn)流器,驅(qū)動電路也在鎮(zhèn)流器內(nèi),故這種熒光燈也是自鎮(zhèn)流熒光燈和內(nèi)啟動熒光燈。整個(gè)燈通過E27等燈頭直接與供電網(wǎng)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(jié)能功能。下表列出節(jié)能熒光燈與光通量大體相同的白熾燈的對照。

  節(jié)能熒光燈功率(W) 5 7 9 11 13 18 36 45 65 85 105

按管徑大小分  

(一)、直管型熒光燈管按管徑大小分為:T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3等規(guī)格。規(guī)格中“T+數(shù)字“組合,表示管徑的毫米數(shù)值。其含義:一個(gè)T=1/8英吋,一英吋為25.4mm;數(shù)字代表T的個(gè)數(shù)。如T12=25.4mm*1/8*12=38mm。

(二)、熒光燈管管徑與其電參數(shù)的關(guān)系:

  1、熒光燈管,管徑越細(xì),光效越高,節(jié)電效果越好。

  2、熒光燈管,管徑越細(xì),啟輝點(diǎn)燃電壓越高,對鎮(zhèn)流器技術(shù)性能要求越高。

  管徑大于T8(含T8)的熒光燈管,啟輝點(diǎn)燃電壓較低。相對于220V、50Hz工頻交流電,符合啟輝點(diǎn)燃電壓小于1/2電源電壓定律??梢圆捎秒姼惺芥?zhèn)流器,進(jìn)行啟輝點(diǎn)燃運(yùn)行。

  管徑小于T8的熒光燈管,啟輝點(diǎn)燃電壓較高。相對于220V、50Hz工頻交流電, 不符合啟輝點(diǎn)燃電壓小于1/2電源電壓定律。不能采用電感式鎮(zhèn)流器,進(jìn)行啟輝點(diǎn)燃運(yùn)行。管徑小于T8的熒光燈管,必須匹配電子式鎮(zhèn)流器。由電子式鎮(zhèn)流器,產(chǎn)生啟輝高壓,將熒光燈管擊穿點(diǎn)燃。爾后,由電子式鎮(zhèn)流器,驅(qū)動熒光燈管點(diǎn)燃運(yùn)行。

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(shù)品質(zhì)的關(guān)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(xiàn)的光色就不同。其技術(shù)品質(zhì)也有很大差別。

1、熒光燈管涂鹵素?zé)晒夥?,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(shù)R值小于40。遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于太陽光,顯色指數(shù)R=100的標(biāo)準(zhǔn)值。觀看彩色物體表面顏色,產(chǎn)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(fā)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(shù)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(diǎn)燃壽命也比較短,一般在5000小時(shí)至6000小時(shí)之內(nèi)。

  以上兩種光色的熒光燈管,不屬于高效節(jié)能電光源,不符合綠色照明技術(shù)要求。

2、熒光燈管涂三基色稀土熒光粉,填充高效發(fā)******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(shù)R值大于80,接近太陽光色(太陽光的顯色指數(shù)R=100)。

  三基色稀土熒光粉熒光燈管,發(fā)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(shí)際光效高低,與所采用的鎮(zhèn)流器技術(shù)性能,和鎮(zhèn)流器與熒光燈管匹配程度等技術(shù)要素,有直接關(guān)系?,F(xiàn)在網(wǎng)上有信息表明,直管熒光燈光效可做到100流明以上。

  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(diǎn)燃壽命也比較長,一般在8000小時(shí)以上。如匹配技術(shù)性能*的高性能電子鎮(zhèn)流器,啟輝點(diǎn)燃壽命會增加至15000小時(shí)――20000小時(shí)。