熒光燈原理及檢測

熒光燈原理及檢測第一頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三照明是多么重要！第二頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三照明是文明的象征第三頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三細管徑熒光燈照明是節(jié)能的主攻方向小型化直徑16mm更短的長度更精確的光控制燈具尺寸更小適應(yīng)節(jié)電要求熒光燈照明占全世界所有照明的８５％?。。12:12/8"T8:8/8"T5:5/8"第四頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三熒光燈管的構(gòu)造

熒光燈的核心部件是管形玻殼和燈絲管內(nèi)壁涂有熒光粉燈絲上涂有一層發(fā)射電子的物質(zhì)，也稱為陰極芯柱用于固定燈絲，同時保證與玻璃燈管密封管內(nèi)填充惰性氣體和汞蒸氣第五頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三熒光燈發(fā)光機理

我們制作的節(jié)能燈屬于氣體放電光源，氣體放電光源是指利用電流通過氣體媒質(zhì)時的放電現(xiàn)象。第六頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三接下來對上面的3個過程簡單說明：*1、陰極產(chǎn)生電子的方法：主要是熱電子發(fā)射：陰極的金屬通電產(chǎn)生熱量，使得電子從陰極基金屬和堿土氧化物涂層中釋放；*2、紫外線的產(chǎn)生：電子打在汞原子上，汞原子被激發(fā)，產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)移，放出波長253.7nm為主的紫外線；*3、光線的產(chǎn)生：380nm以下、780nm以上為肉眼所無法看見的光線，紫外線的波長位于肉眼所能看見的光線以（380nm以下），熒光粉能夠充分吸收253.7nm的紫外線，產(chǎn)生肉眼能夠看見的可見光。第七頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三熒光燈管制作過程第八頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三*1、玻璃制作：玻璃經(jīng)過各種切割或彎制，目的是適應(yīng)外形和性能的需求*2、涂粉：在燈管內(nèi)腔盡可能均勻地涂上熒光粉，使得整個放電腔體都能均勻地發(fā)出光線；附加的保護膜主要目的是隔離熒光粉和玻璃，使玻璃中的物質(zhì)不容易遷移到熒光粉處，使燈管變黑，影響亮度。*3、芯柱：實現(xiàn)三個功能，一個能夠夾持燈絲、同時能夠引入電流密封玻璃腔體的混合體；第九頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三*4、繃絲：在芯柱上加上燈絲，保持一定的形狀，涂覆電子粉漿，使燈絲上帶有足夠發(fā)射的物質(zhì)；輔助汞齊用于幫助燈管快速發(fā)亮；*6、排氣：①，抽去管內(nèi)不需要的空氣、水氣等等雜質(zhì)氣體；②，對電極進行通電加熱，使碳酸鹽分解形成氧化物，通過電流使陰極產(chǎn)生活性物質(zhì)，具備良好的發(fā)射性能；③，充入適量的惰性氣體和汞，④，將多余的部分和燈管主體分離開，形成最終的燈管成品。*5、封口：把芯柱和管體燒封，形成固定開口的腔體；×7

、老煉，就是將燈管在額定電流下點燃一段時間，其間將雜質(zhì)氣體有效地吸收掉，使放電趨于穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量更加可靠的工藝過程第十頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三熒光燈管主要材料及特性作用第十一頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三燈絲：

燈絲由鎢絲為材料繞制而成，燈絲的尺寸都經(jīng)過合理的設(shè)計和選擇，使提供給燈絲螺旋的熱能夠很快產(chǎn)生一個恰當?shù)臏囟?，保證電子發(fā)射。同時，中空的絲體內(nèi)能夠存儲更多的發(fā)射材料，利于壽命的維持。第十二頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三燈絲對比圖Plc9-13w第十三頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三燈絲對比圖T4/T5/T8直管第十四頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三b.熒光粉：

我們現(xiàn)在使用的熒光粉是用紫外線來激發(fā)發(fā)光材料的，這種通過光線激發(fā)的發(fā)光現(xiàn)象稱為光致發(fā)光。節(jié)能燈用熒光粉必須有幾個特性必須滿足：充分吸收253.7nm紫外線；發(fā)射的光譜能滿足發(fā)光效率和顯色性的要求；顆粒度適宜，保證亮度和維持率；三基色熒光粉由紅綠蘭三種粉依據(jù)需要搭配比例而成，調(diào)整粉的不同比例可以得到不同的光色表現(xiàn)。第十五頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三16稀土紅光光效70lm/w,色溫1500K第十六頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三17稀土綠光光效120lm/w,色溫5500K第十七頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三18

稀土藍光光效20lm/w,色溫>30000K第十八頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三19各種色溫燈管的配比及光效2700K：紅70%，綠30%4000K：紅56%綠32%藍12%6500K：紅38%綠35%藍27%T528W:6500K光效86lm/w:4000K光效92lm/w:2700K光效97lm/w第十九頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三20三基色燈管的光譜稀土2700K

稀土4000K第二十頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三21稀土6500K鹵粉6500K第二十一頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三22如何判定熒光粉是稀土粉、鹵粉、稀土鹵粉混合粉1，首先看光譜有沒有610的波峰，如果沒有就是鹵粉。2，看顯色指數(shù)>80,則是純稀土粉,如果<78,則不是純稀土粉.第二十二頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三23鹵粉綠光第二十三頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三c.保護膜：

目前我們使用的是Υ-Al2O3。保護膜的作用是在玻璃和熒光粉之間形成一層致密的薄膜，這層膜可以很好地使二者隔離開，使得析出的金屬不至于影響燈管性能表現(xiàn),可提高光通維持率。分析：玻璃中的金屬元素在長時間電子轟擊下會逐漸析出，并遷移到玻璃管內(nèi)側(cè)和汞形成汞齊，一方面使燈管發(fā)黑，一方面使汞失效，使燈管的轉(zhuǎn)換效率降低，光線被遮擋。第二十四頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三25電子粉d.電子粉：節(jié)能燈所采用的電子粉要滿足如下條件：工作溫度較低、發(fā)射效率較高、壽命較長。涂覆電子粉漿，使燈絲上帶有足夠發(fā)射的物質(zhì)第二十五頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三e.汞/汞齊：汞在氣體放電燈的作用是接受電子，并產(chǎn)生出紫外線。汞齊的目的是在相對高的溫度環(huán)境中維持放電所需要的最佳蒸汽壓。不同的金屬和汞形成的汞齊有不同的適應(yīng)溫度，設(shè)計時選取不同種類的汞齊放置于不同的位置來保證相對良好的光輸出。分為:低溫汞齊T4/T5直管,節(jié)能燈,PLC9-26W中高溫汞齊PLC42W輔助汞齊：在未使用的輔助汞齊中是不含汞的，它在燈中吸收汞，形成汞齊。在燈剛剛啟動的時候，借助陰極的熱量快速釋放出汞，縮短燈的啟動時間。第二十六頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三27不同汞齊與環(huán)境溫度關(guān)系第二十七頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三2835mm（HE/HO）25mm（T8/

T5支架）T5T8冷端設(shè)計，目的是控制汞氣壓至最佳=0.8Pa第二十八頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三29T8燈管的冷端在燈的中部.T8燈管達最大光通量的環(huán)境溫度是:Tamb=25℃冷端第二十九頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三30HE/HO燈管的冷端在燈管的前端.HE/HO燈管達最大光通量的環(huán)境溫度: Tamb=35℃冷端第三十頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三31T5更佳的環(huán)境溫升效率由于工程照明采用的格柵燈具基本上都是2至4支燈管，燈管在燈具內(nèi)的環(huán)境溫度達35度

203040502060100T8HE/HO環(huán)境溫度相對光通量%T5和T8光通量與環(huán)境溫度關(guān)系第三十一頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三32汞氣壓過高會導(dǎo)致：1，管壓下降，功率下降。2，汞譜線增強,由于汞發(fā)光主要藍光，色溫偏高。3，由于汞譜線增強，會導(dǎo)致顯色指數(shù)降低。4，光效下降。第三十二頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三33冷端形狀差異：

冷端溫度（度）廠商燈頭朝上水平點燈歐斯朗3954飛利浦3545雪萊特4852三友5355最佳冷端溫度：40±5℃PLC26W冷端溫度對比第三十三頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三f.惰性氣體：

幫助啟動,保護燈絲,提高壽命,調(diào)整功率目前使用的主要有:氬氣、氪氣、氖氣氪:降低功率氖:提高功率氬氣應(yīng)用所有T4直管,T58-18W直管氪氬混合氣應(yīng)用T8管和T521-35W直管氖氬混合氣應(yīng)用PLC18-26W燈管,HO24/39W充氣多可以提高壽命，但會降低光效。第三十四頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三

熒光燈的評價第三十五頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三熒光燈品質(zhì)的評價項目主要有：1、安全2、外觀3、性能第三十六頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三安全指標1、燈頭扭力2、絕緣電阻3、耐高壓性能4、耐熱和耐火性5、汞鉛含量,ROHS要求第三十七頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三外觀檢查項目:1、形狀（彎曲度，銅針平行度）2、尺寸（A，B，C長度）3、粉層質(zhì)量4、粉層厚度5、色差6、表面光潔度和臟污7、印字清晰度和牢固度8、冷阻及接觸性能第三十八頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三性能標準:1、光參數(shù)光通量、光效、光衰、光通維持率。2、色參數(shù)色溫、顯色指數(shù)、色坐標、色容差3、電參數(shù)功率、管壓、管流4、壽命5、啟動性能第三十九頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三光參數(shù)1、光通量：反映燈管的發(fā)光強度。單位為流明（lm)2、光效：單位功率的發(fā)光強度。單位：lm/W3、光衰：反映發(fā)光強度的減弱程度。單位：%4、光通維持率：燈在壽命期間內(nèi)，燈的光通量與初始光通量的比值。它反映發(fā)光強度的保持程度。單位：%何為初始數(shù)據(jù)？第四十頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三光衰和光通維持率的獲得例：100h的光衰=（0h光通量-100h光通量）X100%

100h光通量

2000h的光衰=（100h光通量-2000h光通量）X100%

100h光通量

100h的光通維持率=0h光通量/100h光通量=1-100h的光衰

2000h的光通維持率=2000h光通量/100h光通量=1-2000h的光衰

第四十一頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三色參數(shù)1、色溫：反映燈管的顏色。單位：K2700K4000K6500K第四十二頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三黑體軌跡的許多點上畫了許多與軌跡相交并與其垂直的直線段垂直線上各點的相關(guān)色溫就是交點處的黑體溫度垂直線上各點的相關(guān)色溫都是相等的,稱為等色溫線u-v色度圖中黑體軌跡和等色溫線色參數(shù)第四十三頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三色溫(Tc)簡單地說是用黑體的開氏溫度(單位K)表示光源的顏色.開氏溫度為攝氏溫度加上273例如:2700K燭光色3000K暖白色3500K白色4000K冷白色5000K日光色6500K冷日光色色參數(shù)第四十四頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三453、色坐標：反映該顏色在色度圖中位置。唯一確定燈管的顏色。4、色容差：反映色坐標與目標值間的顏色的距離。單位：SDCM色參數(shù)第四十五頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三46色溫和色坐標同一色溫可能有無數(shù)個色坐標。同一色坐標對應(yīng)一個色溫。同一色坐標對應(yīng)一個色容差。目前我們考核光源以色坐標為依據(jù)而不是色溫。第四十六頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三2，顯色性顯色指數(shù):反映被照物體顏色的真實度.用8種標準試驗色(1-8)比較待測光源的顯色和太陽光下的顯色差異度的平均值稱為平均顯色指數(shù)Ra.特殊顯色指數(shù):如R9~12分別表示紅,黃,綠,藍標準色彩;R13表示皮膚色；R14表示植物色.顯色性是指光源的光照射到物體上產(chǎn)生的客觀效果,評價顯色性的方法:光譜帶法,試驗色法.色參數(shù)第四十七頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三色參數(shù)1357911132468101214計算顯色指數(shù)的色板第四十八頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三色參數(shù)第四十九頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三色參數(shù)第五十頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三色參數(shù)第五十一頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三電參數(shù)

1、功率

2、管壓

3、管流

4、功率因素

由于目前T4/T5光源電流是恒定的，比如28W電流為170MA，因而考核燈管電參數(shù)主要是考核燈管管壓。I

V第五十二頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三影響電參數(shù)主要因素：1，光源本身的問題，比如真空度，充氣壓力和種類，燈管長度與管徑。燈管電壓與長度成正比，與管徑成反比，真空度越差，管壓越高。T428W長度1149管徑12管壓=185VT528W管壓1149管徑16管壓=167V2，測試的問題，比如穩(wěn)定時間，環(huán)境溫度。①由于熒光燈屬于低汞氣壓放電光源，汞氣壓的高低對燈管電參數(shù)影響很大，汞氣壓的平衡需要100小時，因而國標規(guī)定，燈管初始值是100小時的數(shù)據(jù)，由于目前實際生產(chǎn)條件的制約，目前我們公司考核燈管的參數(shù)是2小時。②環(huán)境溫度高低同樣影響燈管的汞氣壓，溫度越高，汞氣壓越高，因而我們規(guī)定測試室要求恒溫25±1℃。第五十三頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三54燈管穩(wěn)定時間>10分鐘第五十四頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三環(huán)境溫度與電參數(shù)關(guān)系環(huán)境溫度管壓第五十五頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三

壽命

單只燈管的壽命:

是指這只燈管從開始燃點到燒毀或光通維持率下降至標準所規(guī)定值時的累計時間。

平均壽命:

是指50%的燈管死燈的時間。開關(guān)次數(shù)：開關(guān)一次相當于燈燃點2小時，目前T5目前規(guī)定壽命為10000小時，因而規(guī)定開關(guān)次數(shù)為5000次。

第五十六頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三影響燈管壽命的因素1，燈管的原因，如真空度、陰極質(zhì)量,高的真空度和良好的陰極發(fā)射性能以及充足的電子粉是燈管壽命的重要保證。

真空度好壞判定方法：a,燈管燃點24小時后解剖,看電子粉的顏色真空度差,電子粉上有碳真空度好，電子粉白色飽滿第五十七頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三58b,測試燈管上升時間,即光通量上升到80%的時間,要求<60秒.輕微不良品>1分鐘<3分鐘嚴重不良>3分鐘主要表現(xiàn)燈管點亮后,中間發(fā)紅,三分鐘后仍舊發(fā)紅.第五十八頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三59C,管壓異常0小時管壓>標準,100小時后管壓正常,主要原因:0小時雜氣超標,點燈100小時后,雜氣變成固化物,管壓回到正常值.D,燈管24小時發(fā)黑.E,光衰大100小時光衰合格品<5%不合格>5%第五十九頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三602，燈與鎮(zhèn)流器匹配,IK/IR4=(1~1.7)IK/IR4<1IK/IR4.>1.7IK/IR4=(1~1.7)第六十頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三613，點燈環(huán)境，特別是環(huán)境溫度，由于環(huán)境溫度影響燈的電參數(shù)，過高或過低的溫度，將對燈的參數(shù)帶來很大的變化。溫度越高，電流越大，反之，電流越小，從而導(dǎo)致陰極蒸發(fā)和濺射的加劇，導(dǎo)致壽命的縮短。第六十一頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三62常見不良現(xiàn)象第六十二頁，共六十七頁，編輯于2023年，星期三63松頭1,膠泥容易受潮導(dǎo)致粘結(jié)性能下降2,膠泥量偏少，膠泥材質(zhì)差3,粘結(jié)的表面積偏少,封口頭太短均為導(dǎo)致燈頭松.檢測方法:扭力測試和浸水100小時試驗.第六十三