什么是荧光灯.doc

荧光灯荧光灯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。简介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荧光灯(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 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 和 185nm 的紫外线( 主峰值波长是 ,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 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 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 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。英文名称荧光灯 ying guang deng fluorescent lamp (or light) 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。 197 4 年, 荷兰飞利蒲首先研制成功了将能够发出人眼敏感的红、绿、蓝三色光的荧光粉氧化钇( 发红光, 峰值波长为 611nm )、多铝酸镁(发绿光,峰值波长为 541nm )和多铝酸镁钡(发蓝光,峰值波长为 450nm ) 按一定比例混合成三基色荧光粉( 完整名称是稀土元素三基色荧光粉), 它的发光效率高( 平均光效在 80lm/ W 以上,约为白炽灯的 5 倍), 色温为 2500K-6500K , 显色指数在 85 左右,用它作荧光灯的原料可大大节省能源,这就是高效节能荧光灯的来由。可以说,稀土元素三基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。没有三基色荧光粉,就不可能有新一代细管径紧凑型高效节能荧光灯的今天。但稀土元素三基色荧光粉也有其缺点,其最大缺点就是价格昂贵。伏安特性图荧光灯属于气体放电光源,气体放电光源的伏安特性如图( b) 所示。曲线上的 A~D 为非自持放电微光区;D~E 为过渡区;E~ F 为正常辉光放电区,如霓虹灯;F~G 为异常辉光放电区; G~ K 为正常弧光放电区,如日光灼。霓虹灯是辉光放电,荧光灯是弧光放电。在荧光灯的点亮或电弧燃烧前,它具有很高的输人阻抗,因为此时基本上没有导电离子:这样高压 Uns 就会加在灯管上,这是点亮灯管的额定启动电压。在正常工作之后,加在灯管上的电压就会下降为工作电压 Uop 那么灯的工作电流就由 xb (在工作频率下镇流器的阻抗)及下式得出公式式中的电压和电流指的是有效值,因而可以得出灯管所消耗的功率为 Pi=UopIop 公式 2 灯管在 50 °F 时的额定启动电压由厂商给出,但是为了确保灯管在最坏的情况下也能点亮,实际的启动电压至少要加大厂商给定值的 10% 。美国国家标准机构( ANSI )在荧光灯的规范中指定了不同类型灯管的 Uop 和 Iop 值, 这样厂商在制作时必须满足灯管的最大功率定额。从 ANSI 规范可以得出所选类型灯管的 Uop 和 Iop 值, 再从厂商那里得到所要的 Uns 值, 就可以从上式确定出镇流器的阻抗 xb 。而在电子镇流器里这个阻抗的值是由电容确定的, 它可以由下式求得式中的 CbT 是指与灯管串联的等效电容, 因为灯管可能是由连接起来的两个电容驱动的。通过选择不同阻抗的电容,可以使灯管在高于或低于该型号的额定功率下工作,也就是灯管可以在任意给定的功率下运行, 包括极限值, 这通过 Uop 和 Iop 的任意组合来实现。这样在任意的功率水平下, 可以任意规定 Iop 并通过第一式计算 Uop 则电子镇流器的阻抗