传统型荧光灯即低压汞灯,是利用低气压的汞蒸气在通电后释放紫外线,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。
传统日光灯管里面是水银气体,也就是汞气,日光灯管启动的时候瞬间的高压电压把水银气体击穿发光。如果日光灯管管壁的涂料是白色的就发出白光,黄色的就发出黄光,蓝色的就发出蓝光。
1974年,荷兰飞利浦首先研制成功了将能够发出人眼敏感的红、绿、蓝三色光的荧光粉。三基色(又称三原色)荧光粉的开发与应用是荧光灯发展史上的一个重要里程碑。
荧光灯由哪些部件组成?
荧光灯即日光灯,具有发光效率高、使用寿命长的优点,因此,在电气照明中广泛应用。它由灯管、镇流器、启辉器三个主要部件以及电容器等部件组成。
1、灯管
日光灯管是一根玻璃管,内壁涂有一层荧光粉(钨酸镁、钨酸钙、硅酸锌等),不同的荧光粉可发出不同颜色的光。灯管内充有稀薄的惰性气体(如氩气)
和水银蒸汽,灯管两端有由钨制成的灯丝,灯丝涂有受热后易于发射电子的氧化物。
当灯丝有电流通过时,使灯管内灯丝发射电子,还可使管内温度升高,水银蒸发。这时,若在灯管的两端加上足够的电压,就会使管内氩气电离,从而使灯管由氩气放电过渡到水银蒸气放电。放电时发出不可见的紫外光线照射在管壁内的荧光粉上面,使灯管发出各种颜色的可见光线。
2、镇流器
镇流器是与日光灯管相串联的一个元件,实际上是绕在硅钢片铁心上的电感线圈,其感抗值很大。镇流器的作用是:①限制灯管的电流;②产生足够的自感电动势,使灯管容易放电起燃。镇流器一般有两个出头,但有些镇流器为了在电压不足时容易起燃,就多绕了一个线圈,因此也有四个出头的镇流器。
3、启辉器
启辉器是一个小型的辉光管,在小玻璃管内充有氖气,并装有两个电极。其中一个电极是用线膨胀系数不同的两种金属组成(通常称双金属片),冷态时两电极分离,受热时双金属片会因受热而变弯曲,使两电极自动闭合。
4、电容器
日光灯电路由于镇流器的电感量大,功率因数很低,在0.5~0.6左右。为了改善线路的功率因数,故要求用户在电源处并联一个适当大小的电容器。
5、实际电路图:
镇流器 的作用是:升压和稳压
起辉器 的作用是:启动灯管
常见的荧光灯有:
一、按管型分:
(1)直管形荧光灯。这种荧光灯属双端荧光灯。常见标称功率有4W,6W,8W,12W,15W,20W,30W,36W,40W,65W,80W,85W和125W。管径用T5,T8,T10,T12。灯头用G5,G13。T5显色指数》30,显色性好,对色彩丰富的物品及环境有比较理想的照明效果,光衰小,寿命长,平均寿命达10000小时。
适用于服装、百货、超级市场、食品、水果、图片、展示窗等色彩绚丽的场合使用。
T8色光、亮度、节能、寿命都较佳,适合宾馆、办公室、商店、医院、图书馆及家庭等色彩朴素但要求亮度高的场合使用。
为了方便安装、降低成本和安全起见,许多直管形荧光灯的镇流器都安装在支架内,构成自镇流型荧光灯。
(2)彩色直管型荧光灯。常见标称功率有20W,30W,40W。管径用T4,T5,T8。灯头用G5、G13。彩色荧光灯的光通量较低,适用于商店橱窗、广告或类似场所的装饰和色彩显示。
(3)环形荧光灯。除形状外,环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。常见标称功率有22W,32W,40W。灯头用G10q.。主要提供给吸顶灯、吊灯等作配套光源,供家庭、商场等照明用。
(4)单端紧凑型节能荧光灯。梵仕佳灯饰认为这种荧光灯的灯管、镇流器和灯头紧密地联成一体(镇流器放在灯头内),除了破坏性打击,无法把它们拆卸,故被称为“紧凑型”荧光灯。
由于无须外加镇流器,驱动电路也在镇流器内,故这种荧光灯也是自镇流荧光灯和内启动荧光灯。整个灯通过E27等灯头直接与供电网连接,可方便地直接取代白炽灯。
这种荧光灯大都使用稀土元素三基色荧光粉,因而具有节能功能。下表列出节能荧光灯与光通量大体相同的白炽灯的对照。
节能荧光灯功率(W) 5 7 9 11 13 18 36 45 65 85 105
二、按管径分:
(一)、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。
(二)、荧光灯管管径与其电参数的关系:
1、荧光灯管,管径越细,光效越高,节电效果越好。
2、荧光灯管,管径越细,启辉点燃电压越高,对镇流器技术性能要求越高。
管径大于T8(含T8)的荧光灯管,启辉点燃电压较低。相对于220V、50Hz工频交流电,符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。可以采用电感式镇流器,进行启辉点燃运行。 管径小于T8的荧光灯管,启辉点燃电压较高。相对于220V、50Hz工频交流电, 不符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。不能采用电感式镇流器,进行启辉点燃运行。管径小于T8的荧光灯管,必须匹配电子式镇流器。由电子式镇流器,产生启辉高压,将荧光灯管击穿点燃。尔后,由电子式镇流器,驱动荧光灯管点燃运行。
三、按光色分
(一)、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。
(二)、荧光灯管光色与其技术品质的关系:
荧光灯管所涂荧光粉和所填充气体种类不同,荧光灯管所表现的光色就不同。其技术品质也有很大差别。
1、荧光灯管涂卤素荧光粉,填充氩气、氪氩混合气体。荧光灯管光色为:冷白日光色荧光灯管,暖白日光色荧光灯管。
这两种光色的荧光灯管,显色性能较低,显色指数R值小于40。远远小于太阳光,显色指数R=100的标准值。观看彩色物体表面颜色,产生色偏。色彩偏青、偏灰,色彩暗淡不鲜艳。
这两种光色的荧光灯管,发光效率也比较低。光效一般为每W电功率:30流明(Lm)至40(Lm)。
这两种光色的荧光灯管,光谱中含有较多的不可见光,有效瞳孔流明(有效视觉光效)倍数也比较低。有效光效较低,有效照度低。
这两种光色的荧光灯管,荧光灯管启辉点燃寿命也比较短,一般在5000小时至6000小时之内。
以上两种光色的荧光灯管,不属于高效节能电光源,不符合绿色照明技术要求。
2、荧光灯管涂三基色稀土荧光粉,填充高效发光气体。荧光灯管光色为,三基色合成的高显色性太阳光色。 和无极灯光色相近。
三基色稀土荧光粉荧光灯管,显色指数R值大于80,接近太阳光色(太阳光的显色指数R=100)。
三基色稀土荧光粉荧光灯管,发光效率也比较高,光效一般为每W电功率65流明(Lm)以上。
荧光灯管实际光效高低,与所采用的镇流器技术性能,和镇流器与荧光灯管匹配程度等技术要素,有直接关系。
三基色稀土荧光粉(LVD无极灯也采用此类荧光粉)荧光灯管,启辉点燃寿命也比较长,一般在8000小时以上。如匹配技术性能先进的高性能电子镇流器,启辉点燃寿命会增加至15000小时――20000小时。
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