T5熒光燈的標準化問題

1、T5熒光燈的標準化問題摘要：本篇討論的 T5熒光燈燈燈管和鎮(zhèn)流器在設計和制造過程中需要考慮的標準化的問題,一些測試,評判和改良的方法.關鍵詞：管電壓,電極,阻抗特性 引言:T5燈管的優(yōu)勢熒光燈是一種節(jié)能光源,但是它的制造和使用的材料都是耗能的.熒光粉,玻璃的制造都是高溫燒結.制造燈管也消耗大量能源.所以.開展一種產(chǎn)品.在到達同樣節(jié)能目的的前提下 ,合理使 用資源,節(jié)省能源.是我們應該考慮的問題.例如:T8 36W是使用量很大的一個產(chǎn)品.目前不少企業(yè)推出光效更高,顯色性更好的三基色熒 光粉T8熒光燈.聲稱到達更好白節(jié)能效果.而筆者認為,從資源的消耗來看,這一產(chǎn)品只是追 求了一種商業(yè)效果和短期經(jīng)濟

2、利益.對于資源的合理利用是極大的浪費.請看下面一個對照表表1功率(W)光通(RR)(Lm)光效(Lm/W)內(nèi)外表積(mm)功率負荷 (W/cm2)熒光粉(g)玻璃(g)包裝材料 (RMB)T5 28W282760985000.05621000.15T5 54W543930725000.10821000.15T8 36W322800879800.0333.31600.25從上表看出,到達同樣照明效果的 T5 28W和T8 36W比照,T5燈管只用了 T8燈管61%的熒 光粉,62.5%的玻璃,60%的包裝材料.進一步白優(yōu)勢,燈管銷售價格可以更低,運輸本錢降低,倉儲本錢降低.對于燈具的配合,由于更

3、小,更輕薄,燈具將節(jié)省更多的金屬材料.同樣做到銷售價格更低,運 輸本錢降低,倉儲本錢降低.對于T5 54W.盡管光效有所降低,但是那么是用同樣的材料實現(xiàn)更大的瓦數(shù)和光輸出所以,設計和生產(chǎn)一種照明產(chǎn)品是一個系統(tǒng)工程,不但是考慮眼前的經(jīng)濟利益,更應該考慮資源的有效利用,可持續(xù)開展和社會效益.由此可見,T5熒光燈比擬目前使用量最大的T8熒光燈,有著不可替代的優(yōu)勢.是一個極具開展?jié)摿Φ漠a(chǎn)品.然而,就是這樣一種優(yōu)秀的節(jié)能產(chǎn)品,在市場上的推廣確沒有預計的那樣迅速.這主要是各燈具,鎮(zhèn)流器制造廠商對 T5燈管的特殊性了解不夠.典型的例子是 T5 HE 28W.T5 28W的特點:燈管總長1163mm.適合兩塊

4、標準吸頂板的長度 .燈管放電電流170mA.燈管電壓167V因此不 適應電感鎮(zhèn)流器帶動.需配合高頻電子鎮(zhèn)流器驅動 .由于管壓高,管電壓絕對波動范圍也大 ,對 電子鎮(zhèn)流器的要求也高.因此,無論燈管還是電子鎮(zhèn)流器,設計和制造的要求比擬 T8和CFL要 嚴格許多.推廣T5產(chǎn)品的關鍵,是燈管和鎮(zhèn)流器設計和制造的標準化.要符合國際標準,才能到達良好的節(jié)能效果才有利于T5系列燈具的推廣.卜面談一下燈管和鎮(zhèn)流器設計和制造的標準化問題1燈管的標準化存在的問題第1頁共7頁1.1 燈管電壓的不標準以T5 HE 28W為例.標準的燈管電壓是 167V.需要充入僦氟混合氣來到達這一要求 .而且能達 到設計光效.但是氯

5、氣充入也到來其他問題.低溫條件下啟動變差,上升時間增加.如果排氣真 空不好,或電極分解不良,這一現(xiàn)象更為明顯.會降低產(chǎn)品的合格率.而充入純僦,盡管燈管電壓 比標充入僦氟混合氣的燈管高 10V,在177V左右,但是還是在標準的范圍內(nèi).這樣,燈管的功率 實際上變成30W.意味著光效降低.給與之相關的鎮(zhèn)流器的匹配帶來問題 .1.2 電極參數(shù)的不標準T5 HE系列工作電流均為 170mA.因此電極是單一的.電極設計為三螺旋(basket wire).包含電 子粉量為34mg.這樣既能耐轟擊,又能到達長壽命.以下是燈絲電阻特性測試數(shù)據(jù)表2GEPhilips標帆Uf(v)If(mA)Rh/RcUf(V)I

6、f(mA)Rh/RcUf(V)If(mA)Rh/Rc31302.7531262.8331292.7741343.5541393.4341443.3151484.0251523.9251583.7761604.4661654.3361684.2571704.9071754.7671784.6881805.2981865.1281905.0191895.6791975.4491995.38101995.98102075.75102095.70112076.33112176.03112195.98122156.64122276.29122286.27132266.85132376.53132376.

7、53由此畫出的曲線可以看出電極的設計是否符合要求圖1Rh/Rc Chart8.007.006.005.004.003.002.001.000.00 GE Rh/RcPhilips Rh/Rc標帆 Rh/RcUf第2頁共7頁而一些生產(chǎn)廠商為了滿足設計不標準的鎮(zhèn)流器,隨意改變電極的設計.甚至用二螺旋燈絲(single wire).盡管局部電極參數(shù)從外表上看符合設計要求.但電子粉重量減少.耐轟擊水平下降.造成額定壽命縮短.1.3 阻抗特性的不標準要到達標準的阻抗特性.須在燈管制造中對充氣壓力,汞量,電極的活性進行全面的限制.而測 試中又容易無視這些問題.這就要求我們對燈管進行伏安特性測試.如下表表3

8、T5 28w 21w &14w U-I chartI*(mA)Voltage(V)Philips 28w標帆28wPhilips 21w標帆 21wPhilips 14w標帆 14w140176.1176.9129.2129.585.089.9150171.6168.4125.9126.381.986.0160167.5163.9122.7123.279.683.6170164.1160.5119.9120.077.881.6180160.9157.5117.2117.676.479.8190158.2155.2114.5115.375.277.9200156152.5112.6113

9、.373.576.1*25KHz力茲恒流恒頻電源供電由此得出的圖線如下T5 U-I chartV而在這種測試方法上,有兩種方法.一,國標的方法,定電壓,定串聯(lián)阻抗.得出一根恒功率曲線. 缺點是,管壓升高,電流降低.功率幾乎不變.另一種是恒流源測試方法.給燈管供給,原定電流.如 果管壓不對.馬上反映出功率的變化.缺點是,管壓偏離大時,測試出來的光電參數(shù)與國標測試 發(fā)偏離較大.但筆者認為這種方法更能反映燈管制造上的情況1.4 最正確工作溫度第3頁共7頁T5設計最正確工彳溫度是 35c.如果以上三點要求達不到或做得不標準.燈管的最正確工作溫度自然達不到35 C .以上談的是燈管制造中所關注的一些問題

10、.T5燈管由于是高頻電子鎮(zhèn)流器驅動,所以完全是一個系統(tǒng),而不能簡單地只考慮燈管或只考慮鎮(zhèn)流器,需要燈管,鎮(zhèn)流器,燈具作為整個一個系統(tǒng)來考慮.下面來談談T5鎮(zhèn)流器設計的一些問題.2鎮(zhèn)流器設計的標準化問題2.1 線路的選擇國內(nèi)一些廠商,為了到達低本錢但又能通過3c認證,全燃不考慮節(jié)能效率和燈管的壽命.甚至2.1.1 用逐流電路來實現(xiàn).如下列圖線路.圖3由于T5 HE 28W燈管的工作電壓為160770V.逐流電路驅動電壓低,根本達不到要求的開路 電壓(OCV).易產(chǎn)生輝光電流,極大地損耗了燈管壽命.2.1.2 另一較流行的降低本錢的電路是反應式泵電路圖4第4頁共7頁表4輸入特性：輸入特性Input

11、V(sys. V)系統(tǒng)電壓220.2I(sys. mA)系統(tǒng)電流139P(sys. W)系統(tǒng)功率30Freq.(sys. Hz)系統(tǒng)頻率49.99P.F.(sys.功率因數(shù)0.977THD(total %)16.8(3rd %)16.2(5th %)3.5看來還不錯,通過3C認證沒有問題.然而我們再看一下輸出特性表5輸出特性輸出特性OutputOCV開路電壓657.9Freq. (KHz)工作頻率28.2V(La, V)管電壓181.1P(la, W)管功率23.3P.F.(La.)管功率因數(shù)0.98P(Bal.)電路板消耗6.7I(tot. mA)導入電流189I(he, mA)燈絲電流13

12、4I(burner, mA)燈電流131C.F.波峰比1.5結果馬上發(fā)現(xiàn),實際燈管只有23W,根本沒有到達燈管的設計要求.放電電流(discharge current)先看一下輸入特性o aT 曲C9我們通過一個國內(nèi)某廠銷售的反應式泵電路電子鎮(zhèn)流器實例來說明第5頁共7頁不標準,無法保證燈管的使用壽命.而鎮(zhèn)流器消耗功率將近7W,已經(jīng)占到總功率的百分之二十幾.哪里還有什么節(jié)能效果呢 ？再看一下測試下來的能效值就更清楚了.表6能效數(shù)據(jù)Reference Lumen 參考光通2479.79Real lumen實際光通1943.89Lumen coefficient 流明系數(shù)0.78System wat

13、tage 系統(tǒng)功率30BEF能效系數(shù)2.6Limited BEF能效系數(shù)限定值2.87實際上流明系數(shù)只有0.78.假設燈壽命1萬小時.用這樣一種鎮(zhèn)流器,不但只有到達百份之七十多的光輸出,而且,壽命其間光鎮(zhèn)流器所消耗的電能,已經(jīng)要超過鎮(zhèn)流器本錢的二倍.所以,這類鎮(zhèn)流器的節(jié)能效果是不能令人滿意的.2.2 預熱設計必須與燈絲匹配設計不良的預熱會降低燈管的使用壽命,甚至比一些沒有預熱的鎮(zhèn)流器更差.以下是另一款國內(nèi)市場上銷售的電子鎮(zhèn)流器的啟動特性圖5M-Hpr-Ub7:32:13.2 s I rBB Arms2 Jrms3417 mA9.34 n乩 xwxw X KW B c c c C D A A D50 kS/sSIOPPED從上面的燈絲電阻特性測試數(shù)據(jù)可以看出,T5 HE系列燈絲最多只能承受二百多毫安的電流該款鎮(zhèn)流器預熱電流超過400mA.加速電極的失效,極大地降低了燈管的使用壽命.要保證這一點,燈絲預熱的設計要標準.不但要符合鎮(zhèn)流器設計的標準,也要滿足燈管設計的標準.2.3 壽終保護電路的設計,只能做到簡單的開路不起振.而沒有當其中一個陰目前很多市售的電子鎮(zhèn)流器在壽終保護上第6頁共7頁極去激活或即將去激活時所產(chǎn)生的局部整流效應,對這種局部整流效應根本沒有保護.這種電子鎮(zhèn)流器有很大的平安性隱患 .這一點