熒光燈原理及檢測(cè)

熒光燈原理及檢測(cè)第1頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日照明是多么重要！第2頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日照明是文明的象征第3頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日細(xì)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(zhǎng)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％！??！T12:12/8"T8:8/8"T5:5/8"第4頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日熒光燈管的構(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(shí)保證與玻璃燈管密封管內(nèi)填充惰性氣體和汞蒸氣第5頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日熒光燈發(fā)光機(jī)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(shí)的放電現(xiàn)象。第6頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日接下來(lái)對(duì)上面的3個(gè)過程簡(jiǎn)單說(shuō)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(zhǎng)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(wú)法看見的光線，紫外線的波長(zhǎng)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7頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日熒光燈管制作過程第8頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日*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(gè)放電腔體都能均勻地發(fā)出光線；附加的保護(hù)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(shí)現(xiàn)三個(gè)功能，一個(gè)能夠夾持燈絲、同時(shí)能夠引入電流密封玻璃腔體的混合體；第9頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日*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(duì)電極進(jìn)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(diǎn)燃一段時(shí)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10頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日熒光燈管主要材料及特性作用第11頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日燈絲：

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(jì)和選擇，使提供給燈絲螺旋的熱能夠很快產(chǎn)生一個(gè)恰當(dāng)?shù)臏囟?，保證電子發(fā)射。同時(shí)，中空的絲體內(nèi)能夠存儲(chǔ)更多的發(fā)射材料，利于壽命的維持。第12頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日燈絲對(duì)比圖Plc9-13w第13頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日燈絲對(duì)比圖T4/T5/T8直管第14頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日b.熒光粉：

我們現(xiàn)在使用的熒光粉是用紫外線來(lái)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(gè)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15頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日16稀土紅光光效70lm/w,色溫1500K第16頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日17稀土綠光光效120lm/w,色溫5500K第17頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日18

稀土藍(lán)光光效20lm/w,色溫>30000K第18頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日19各種色溫?zé)艄艿呐浔燃肮庑?700K：紅70%，綠30%4000K：紅56%綠32%藍(lán)12%6500K：紅38%綠35%藍(lán)27%T528W:6500K光效86lm/w:4000K光效92lm/w:2700K光效97lm/w第19頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日20三基色燈管的光譜稀土2700K

稀土4000K第20頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日21稀土6500K鹵粉6500K第21頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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22頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日23鹵粉綠光第23頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日c.保護(hù)膜：

目前我們使用的是Υ-Al2O3。保護(hù)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(zhǎng)時(shí)間電子轟擊下會(huì)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24頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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(zhǎng)。涂覆電子粉漿，使燈絲上帶有足夠發(fā)射的物質(zhì)第25頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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(duì)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(jì)時(shí)選取不同種類的汞齊放置于不同的位置來(lái)保證相對(duì)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(dòng)的時(shí)候，借助陰極的熱量快速釋放出汞，縮短燈的啟動(dòng)時(shí)間。第26頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日27不同汞齊與環(huán)境溫度關(guān)系第27頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2835mm（HE/HO）25mm（T8/

T5支架）T5T8冷端設(shè)計(jì)，目的是控制汞氣壓至最佳=0.8Pa第28頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日29T8燈管的冷端在燈的中部.T8燈管達(dá)最大光通量的環(huán)境溫度是:Tamb=25℃冷端第29頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日30HE/HO燈管的冷端在燈管的前端.HE/HO燈管達(dá)最大光通量的環(huán)境溫度: Tamb=35℃冷端第30頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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(dá)35度

203040502060100T8HE/HO環(huán)境溫度相對(duì)光通量%T5和T8光通量與環(huán)境溫度關(guān)系第31頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日32汞氣壓過高會(huì)導(dǎo)致：1，管壓下降，功率下降。2，汞譜線增強(qiáng),由于汞發(fā)光主要藍(lán)光，色溫偏高。3，由于汞譜線增強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致顯色指數(shù)降低。4，光效下降。第32頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日33冷端形狀差異：

冷端溫度（度）廠商燈頭朝上水平點(diǎn)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(duì)比第33頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日f(shuō).惰性氣體：

幫助啟動(dòng),保護(hù)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(huì)降低光效。第34頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

熒光燈的評(píng)價(jià)第35頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日熒光燈品質(zhì)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要有：1、安全2、外觀3、性能第36頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日安全指標(biāo)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37頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日外觀檢查項(xiàng)目:1、形狀（彎曲度，銅針平行度）2、尺寸（A，B，C長(zhǎng)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38頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日性能標(biāo)準(zhǔn):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(biāo)、色容差3、電參數(shù)功率、管壓、管流4、壽命5、啟動(dòng)性能第39頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日光參數(shù)1、光通量：反映燈管的發(fā)光強(qiáng)度。單位為流明（lm)2、光效：?jiǎn)挝还β实陌l(fā)光強(qiáng)度。單位：lm/W3、光衰：反映發(fā)光強(qiáng)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(qiáng)度的保持程度。單位：%何為初始數(shù)據(jù)？第40頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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41頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日色參數(shù)1、色溫：反映燈管的顏色。單位：K2700K4000K6500K第42頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日黑體軌跡的許多點(diǎn)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(diǎn)的相關(guān)色溫就是交點(diǎn)處的黑體溫度垂直線上各點(diǎn)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43頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日色溫(Tc)簡(jiǎn)單地說(shuō)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44頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日453、色坐標(biāo)：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(biāo)與目標(biāo)值間的顏色的距離。單位：SDCM色參數(shù)第45頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日46色溫和色坐標(biāo)同一色溫可能有無(wú)數(shù)個(gè)色坐標(biāo)。同一色坐標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)色溫。同一色坐標(biāo)對(duì)應(yīng)一個(gè)色容差。目前我們考核光源以色坐標(biāo)為依據(jù)而不是色溫。第46頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日2，顯色性顯色指數(shù):反映被照物體顏色的真實(shí)度.用8種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)色(1-8)比較待測(cè)光源的顯色和太陽(yáng)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(lán)標(biāo)準(zhǔn)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(píng)價(jià)顯色性的方法:光譜帶法,試驗(yàn)色法.色參數(shù)第47頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日色參數(shù)1357911132468101214計(jì)算顯色指數(shù)的色板第48頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日色參數(shù)第49頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日色參數(shù)第50頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日色參數(shù)第51頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日電參數(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52頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日影響電參數(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(zhǎng)度與管徑。燈管電壓與長(zhǎng)度成正比，與管徑成反比，真空度越差，管壓越高。T428W長(zhǎng)度1149管徑12管壓=185VT528W管壓1149管徑16管壓=167V2，測(cè)試的問題，比如穩(wěn)定時(shí)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(duì)燈管電參數(shù)影響很大，汞氣壓的平衡需要100小時(shí)，因而國(guó)標(biāo)規(guī)定，燈管初始值是100小時(shí)的數(shù)據(jù)，由于目前實(shí)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(shí)。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(cè)試室要求恒溫25±1℃。第53頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日54燈管穩(wěn)定時(shí)間>10分鐘第54頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日環(huán)境溫度與電參數(shù)關(guān)系環(huán)境溫度管壓第55頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日

壽命

單只燈管的壽命:

是指這只燈管從開始燃點(diǎn)到燒毀或光通維持率下降至標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定值時(shí)的累計(jì)時(shí)間。

平均壽命:

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

第56頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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(diǎn)24小時(shí)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57頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日58b,測(cè)試燈管上升時(shí)間,即光通量上升到80%的時(shí)間,要求<60秒.輕微不良品>1分鐘<3分鐘嚴(yán)重不良>3分鐘主要表現(xiàn)燈管點(diǎn)亮后,中間發(fā)紅,三分鐘后仍舊發(fā)紅.第58頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日59C,管壓異常0小時(shí)管壓>標(biāo)準(zhǔn),100小時(shí)后管壓正常,主要原因:0小時(shí)雜氣超標(biāo),點(diǎn)燈100小時(shí)后,雜氣變成固化物,管壓回到正常值.D,燈管24小時(shí)發(fā)黑.E,光衰大100小時(shí)光衰合格品<5%不合格>5%第59頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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60頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日613，點(diǎn)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(duì)燈的參數(shù)帶來(lái)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61頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日62常見不良現(xiàn)象第62頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期日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(cè)方法:扭力測(cè)試和浸水100小時(shí)試驗(yàn).