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1、T5荧光灯管光衰特性技术机理分析T5荧光灯管光衰特性技术机理分析青岛法兰克(Frank)微电子有限公司青岛专用集成电路(ASIC)设计工作室合同能源管理机制推进事业部高频光源事业部摘 要：本文简要分析了，T5荧光灯管的光衰特性，和影响荧光灯管光衰特性三个阶段比例，趋向于科学合理的技术因素。提出了光衰特性三个阶段比例关系科学性的基本概念。供科学选择应用T5荧光灯管时参考。关键词：T5荧光灯管 T5日光灯管 T5节能灯管 光衰 光衰速率 光衰特性 光衰快速阶段 光衰稳定阶段 光衰剧烈阶段 三个阶段比例关系一、概述荧光灯管是气体放电发光电光源，按照管径分为T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3
2、等，当前以T8、T6、T5为主流。特别是由于T5荧光灯管，技术性能先进，光效高，照明质量与效果优秀等技术特性，正以较快的速度替代T8荧光灯管。T5荧光灯管，根据技术品质分为：T5日光灯管和T5节能灯管。从生产成整灯的角度又分为：T5日光灯和T5节能灯两种。两者在光效、节电率、照明质量与效果、寿命等方面的技术性能有较大的差异。T5节能灯的技术品质，明显优于T5日光灯（作者韩俭荣）。其中一项最为直观也是非常重要的技术品质参数：就是T5荧光灯管的光衰。T5荧光灯管的光衰速率大小、光衰程度是否严重，对T5荧光灯管的照明质量与效果和寿命，具有决定性影响。二、T5荧光灯管光衰现象T5荧光灯管，在启辉点燃运
3、行中，在整灯电功率没有降低的前提下。荧光灯管产生发出的光通量，会随着启辉点燃时间慢慢地降低，整灯亮度和照度降低。这种现象我们称为荧光灯管的光衰。三、T5荧光灯管光衰特性T5荧光灯管，在启辉点燃运行中，其光衰值与启辉点燃时间的函数关系，称为光衰特性。T5荧光灯管的光衰特性曲线，并不是一条线性的直线。试验证明：T5荧光灯管的光衰特性曲线，是一条由三段不同斜率的近似直线构成的非线性曲线。这三段不同斜率的近似直线，对应于T5荧光灯管整个寿命周期中的三个运行阶段。即：光衰快速阶段、光衰稳定阶段、光衰剧烈阶段。四、T5荧光灯管光衰特性曲线技术分析第一、T5荧光灯管产生光衰，其实质是荧光灯管光效降低。是一种
4、必然的技术现象。第二、T5荧光灯管光衰既然是一种技术现象，就有其独特的技术特性。为阐释简要，我们将荧光灯管，从开始启辉点燃至寿命终结全过程。从光衰速率的角度，分为三个阶段。1、光衰快速阶段：该段主要表现在荧光灯管，启辉点燃初始阶段。其特征是荧光灯管的光通量，由初始值以较快的速率下降，并趋向于稳定。在该段时间，荧光灯管光通量下降较为明显。2、光衰稳定阶段：该段是指荧光灯管在光衰快速阶段过后，一段相当长的稳定保持时间。亦是荧光灯管主要的启辉点燃阶段。其特征是荧光灯管的光衰速率：由趋向于稳定，而进入相对稳定，并稳定保持一段相当长的时间。在该段时间，荧光灯管光通量下降不明显，光通量保持相对稳定。（青岛
5、法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）3、光衰剧烈阶段：该段是指荧光灯管的启辉点燃寿命，趋向于终结阶段。其特征是荧光灯管的光衰速率急剧。荧光灯管光通量急剧下降，并伴随有光通量闪烁、抖动、启辉困难等现象。荧光灯管寿命快速进入终结。五、T5荧光灯管三个阶段的科学比例关系技术分析和实际试验证明：荧光灯管的光衰快速阶段和光衰剧烈阶段，在三个阶段比例关系中，所占的比例越小；光衰稳定阶段，在三个阶段比例关系中，所占的比例越大。荧光灯管的技术品质越优秀。特别是第一阶段：光衰快速阶段。所占的比例愈
6、小、光衰值愈小，荧光灯管的技术品质愈是优秀。六、影响T5荧光灯管光衰特性三个阶段比例关系的技术因素荧光灯管光衰特性三个阶段的比例关系，与T5荧光灯管的技术品质、镇流器的技术特性与品质、荧光灯管与镇流器的匹配合理程度，三个方面的技术因素有关。(一)、T5荧光灯管技术品质的影响荧光灯管技术品质，对光衰特性三个阶段比例关系的影响程度。主要取决于荧光灯管生产原材料的技术品质和生产工艺技术水平。在生产原材料技术品质方面：如能采用进口稀土三基色高光效荧光粉，和氪（Kr）、氩（Ar）混合气体，及固体汞（Hg）金属合金（汞脐）。荧光灯管光衰特性三个阶段的比例，就会趋向于科学合理的比例关系。（青岛法兰克微电子，
7、韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）在生产工艺技术水平方面：主要环节：一是灯丝分解和激活处理的工艺技术水平；二是荧光灯管涂粉的工艺技术水平；三是荧光灯管排气、充气与烤管的工艺技术水平。只有这三个方面的工艺技术水平达到一定的先进程度，才能够保证荧光灯管光衰特性三个阶段的比例，趋向于科学合理的比例关系。(二)、镇流器技术特性与品质的影响镇流器技术特性与品质，对光衰特性三个阶段比例关系的影响程度。主要有以下因素：一是：应具有先进的模糊自适应控制技术特性。详见(技术特性与寿命加速老化试验报告)二是：应
8、具有45Khz以上的交流直流交流（ACDCAC）变换频率。三是：应具有较好的启辉点燃功率驱动性能。(三)、T5荧光灯管与镇流器匹配合理程度的影响荧光灯管与镇流器匹配合理程度，对光衰特性三个阶段比例关系的影响程度。主要体现在以下几个方面：第一、频率特性匹配第二、阻抗特性匹配第三、荧光灯管阴极特性匹配七、技术分析结论1、T5荧光灯管产生光衰，其实质是荧光灯管光效降低。是一种必然的技术现象。2、T5荧光灯管的光衰特性曲线，是一条由三段不同斜率的近似直线构成的非线性曲线。这三段不同斜率的近似直线，对应于T5荧光灯管整个寿命周期中的三个运行阶段。即：光衰快速阶段、光衰稳定阶段、光衰剧烈阶段。3、T5荧光
9、灯管三个阶段的科学比例关系（作者韩俭荣）：荧光灯管的光衰快速阶段和光衰剧烈阶段，在三个阶段比例关系中，所占的比例越小；光衰稳定阶段，在三个阶段比例关系中，所占的比例越大。荧光灯管的技术品质越优秀。特别是第一阶段：光衰快速阶段。所占的比例愈小、光衰值愈小，荧光灯管的技术品质愈是优秀。4、影响T5荧光灯管光衰特性三个阶段比例关系的技术因素，与荧光灯管的技术品质和驱动功率源的技术性能有关。资讯来源：原创：青岛法兰克微电子有限公司发布人：sunlinfrank浅析荧光灯管光衰现象及技术机理 发布时间：2009-10-11 20:18:49字体：【大】【中】【小】浏览次数：4 次 浅析荧光灯管光衰现象及
10、技术机理青岛法兰克(Frank)微电子有限公司青岛专用集成电路(ASIC)设计工作室合同能源管理机制推进事业部高频光源事业部摘 要：荧光灯管光衰现象，其产生的技术机理较为复杂。涉及到电子学、材料学、气体放电发光等基本理论，深奥繁繁。本文仅从指导实际应用的角度，浅入浅出。对荧光灯管光衰现象产生的技术机理进行概括性阐释。供业界参考。关键词：荧光灯管，光衰现象，光通量维持率，气体电离，紫外线辐射，量子转换一、概述荧光灯管，属低压气体放电发光的新型电光源。因具有光效高、节能、显色性能高等技术特点，被制做成U型管、螺旋管、环型管、细管径直管等形状的节能灯，广泛地应用于室内外环境照明。但是在实际照明中，荧
11、光灯管的亮度会慢慢地变暗，照明质量降低。这种现象实际上就是荧光灯管光衰现象。二、荧光灯管的结构及其放电发光原理为能科学简要地分析荧光灯管一光衰现象及产生的技术机理。（作者韩俭荣）先讨论一下荧光灯管的结构和放电发光原理。（一）、荧光灯管分类：荧光灯管按气体放电性质来划分：有热阴极弧光放电型和冷阴极辉光放电型两大类型。应用于照明领域的荧光灯管，都属于热阴极弧光放电型荧光灯管。（二）、荧光灯管结构：荧光灯管有：玻璃管、灯头、灯管阴极、发光荧光粉、放电气体五大部分组成。1、玻璃管：玻璃管是荧光灯管的主体，也是荧光灯管的外壳。其内壁用于涂敷发光荧光粉。2、灯头：灯头主要用于固定支撑灯管阴极，和实现荧光灯
12、管与灯架的电气连接。3、灯管阴极：灯管阴极又有导丝、灯丝、电子粉三部分组成。灯管阴极主要功能，是预热荧光灯管、发射电子、促使放电气体电离，启辉点燃荧光灯管。4、发光荧光粉：发光荧光粉主要是吸收紫外线，通过量子转换，将紫外线辐射转换为可见光。5、放电气体：放电气体由氪（Kr）、氩（Ar）和汞（Hg）惰性气体组成。主要用于荧光灯管，通过气体电离产生紫外线辐射。（三）、荧光灯管放电发光原理：荧光灯管放电发光原理：荧光灯管通交流电后，由阴极灯丝产生交变电场。管内的汞（Hg）气体，在交变电场和阴极灯丝发射的电子共同作用下。汞（Hg）气体原子不断地获得能量，从原始基态被激发成激发态，而后由激发态返回到原始
13、基态。汞（Hg）气体在这个基态激发态基态，能量变换过程中。将交变的电场能量转变为253.7nm的紫外线辐射（同时产生185nm的紫外线辐射）。荧光灯管内壁上的发光荧光粉，吸收253.7nm的紫外线辐射能量。通过量子转换，将253.7nm紫外线辐射转换为可见光。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）三、荧光灯管光衰现象及光通量维持率（一）、荧光灯管光衰现象：从荧光灯管放电发光原理可知，荧光灯管放电发光的过程，是一个能量转换的过程。即通过气体电离和量子转换，将电能转换成光能。由于
14、荧光灯管，所采用原材料的技术品质和荧光灯管生产的技术工艺，以及驱动荧光灯管的电功率源的技术参数，等等技术因素的差异。不同生产厂家生产的荧光灯管，其将电能转换成光能的效率（即：光效）是不一样的。同一根荧光灯管，在其初始阶段和启辉点燃一段时间后，将电能转换成光能的效率（即：光效），也是不一样的。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）荧光灯管，这种初始阶段和启辉点燃一段时间后，将电能转换成光能效率（即：光效）的差异变化，我们称之为荧光灯管的光衰现象。荧光灯管光衰现象的实质，是荧光灯
15、管光效降低。（二）、荧光灯管光通量维持率：为直观描述荧光灯管光衰现象，我们引入光通量维持率的概念。光通量维持率是一个纯数字物理量，它表征的是荧光灯管，在一个规定时间（X小时）内光衰的程度。其数学表达式为：X小时光通量维持率=规定时间的光通量初始光通量100荧光灯管光通量维持率越高，荧光灯管技术品质越高，性能越稳定。（青岛法兰克微电子，韩俭荣撰写的专题文章。有厂家将文章删掉作者的单位名称和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接应用于自己的网站上。希望以后不要这样。）在现阶段，各荧光灯管生产厂家，由于所采用的原材料技术品质和生产工艺技术水平差别较大。市场上的荧光灯管，光通量维持率差别悬殊。有的荧光灯管，在100小时的光通量维持率仅为85。更有甚者仅为80以下。有部分技术品质较好的荧光灯管，2000小时的光通量维持率在85左右。只有少数具有技术势力的生产商的荧光灯管，10000小时的光通量维持率可达90。四、荧光灯管光衰现象的技术机理荧光灯管产生光衰现象的技术因素，主要来自于原材料技术品质、生产工艺技术水平、实际使用中驱动功率源技术性能优劣三个方面。（一）、原材料的影响机理：影响荧光灯管产生光衰的主要原材料有：玻璃管，灯丝与电子粉，发光荧光粉。1、玻璃管：玻璃管中的金属纳离子，在高温和交变电场作用下。从玻璃晶体中游离出来，与荧光粉晶体颗粒结合。在荧光粉晶体颗粒表面产生金属纳
