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荧光灯即低压汞灯，它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。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（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0.8Pa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253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波长是253.7nm，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，是目前最节能的电光源。

目录

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• • 荧光灯的基本结构
• • 荧光灯发光的基本原理
• • 概述
• • 种类
• • 荧光灯正常工作三要素
• • 工作电路
• • 电感性的阻抗式镇流器的作用
• • 启辉器的结构
• • 用途
• • 参考资料

荧光灯-荧光灯发光的基本原理

 

灯丝导电加热，阴极发射出电子，与（灯管内充装的）惰性气体碰撞而电离，汞液化为汞蒸气，在电子撞击和两端电场作用下，汞离子大量电离，正负离子运动形成气体放电，即弧光放电，同时释放出能量并产生紫外线，玻璃管内壁上的荧光粉吸收紫外线的能量后，被激发而放出可见光。故荧光灯全称为：低压汞（水银）蒸气荧光放电灯（属于气体放电灯的一种）

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，

荧光灯

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。1974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。

（1）直管形荧光灯。

荧光灯

这种荧光灯属双端荧光灯。常见标称功率有4W，6W，8W，12W，15W，20W，30W，36W，40W，65W，80W，85W和125W。管径用T5，T8，T10，T12。灯头用G5，G13。目前较多采用T5和T8。T5显色指数＞30，显色性好，对色彩丰富的物品及环境有比较理想的照明效果，光衰小，寿命长，平均寿命达10000小时。适用于服装、百货、超级市场、食品、水果、图片、展示窗等色彩绚丽的场合使用。T8色光、亮度、节能、寿命都较佳，适合宾馆、办公室、商店、医院、图书馆及家庭等色彩朴素但要求亮度高的场合使用。

为了方便安装、降低成本和安全起见，许多直管形荧光灯的镇流器都安装在支架内，构成自镇流型荧光灯。

（2）彩色直管型荧光灯。

常见标称功率有20W，30W，40W。管径用T4，T5，T8。灯头用G5、G13。彩色荧光灯的光通量较低，适用于商店橱窗、广告或类似场所的装饰和色彩显示。

（3）环形荧光灯。

荧光灯

除形状外，环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。常见标称功率有22W，32W，40W。灯头用G10q.。主要提供给吸顶灯、吊灯等作配套光源，供家庭、商场等照明用。

（4）单端紧凑型节能荧光灯。

这种荧光灯的灯管、镇流器和灯头紧密地联成一体（镇流器放在灯头内），除了破坏性打击，无法把它们拆卸，故被称为“紧凑型”荧光灯。由于无须外加镇流器，驱动电路也在镇流器内，故这种荧光灯也是自镇流荧光灯和内启动荧光灯。整个灯通过E27等灯头直接与供电网连接，可方便地直接取代白炽灯。

荧光灯-荧光灯正常工作三要素

 

灯管、启辉器、镇流器（或以电子镇流器取代启辉器、镇流器）

灯管：阴极预热启动式。

启辉器：控制灯丝加热时间。

镇流器：产生比电源电压高得多的电动势。

荧光灯-工作电路

 

荧光灯工作原理图 
 
   
电路接通，启辉器产生辉光放电，使其U形双金属片受热而膨胀与静触极接触，使灯丝、启辉器、镇流器与电源构成一个闭合回路，阴极得电预热，发射出电子，预热时间越1～3秒，启辉器辉光放电熄灭。此瞬间，电路中电流

荧光灯

突然中断，使镇流器两端产生一个比电源电压高得多的感应电动势，同时与电源电压叠加在灯管两端，使灯管两端电极之间形成一个强电场。灯丝阴极发射的电子，在强电场的作用下，引起管内汞蒸气电离而形成弧光放电，同时产生大量的紫外线激发管壁的荧光粉而发出可见光。此时，灯管电流在不断增长，是靠镇流器的阻抗将灯管电流限制和稳定在正常工作数值上。（20W灯管的工作电流为0.37A，40W为0.43A）

灯管启动后，感应电势消失，是靠电源电压与镇流器维持灯管的正常工作。启辉器在电路中只起控制灯管预热电流的时间和断开电路时使镇流器产生感应电动势的作用。在荧光灯正常工作时，启辉器是停止工作的。

荧光灯-电感性的阻抗式镇流器的作用

 

预热灯丝，产生灯管启动需要的电动势及限制和稳定灯管工作电流的作用。
基本结构：在铜线绕制的线圈中插入矽钢片。

荧光灯-启辉器的结构

 

启辉器是一只由玻璃管制成的辉光放电管与一只小电容器并联而成（没有电容器也能工作）。
玻璃管制成的辉光放电管内有一个U形双金属片，一个固定静止触极电板，称为静触板或静触极，玻璃管内充有氖气或氩气，或氖氩混合的惰性气体。见工作电路原理图，当电路接通，启辉器两端极片得电，击穿惰性气体而导电（辉光放电过程），双金属片发热弯曲而与静触板接通形成闭合电路。此时电流直接经过双金属片与静触板流通，惰性气体失去作用而不放电，双金属片开始冷却，经过1～8秒的时间，双金属片收缩回原来状态，启辉器停止工作。因此，启动时间主要取决与双金属片的弯度和双金属片的膨胀特性。一般情况下，启辉器应使灯管在8秒内启动工作。 节能荧光灯大约可节省能量80％。由于它具有节能功能，加之能方便地直接取代白炽灯，现在已广泛使用于各种照明场所。

荧光灯的发光效率与光管长度有关。增长光管长度有利于提高荧光灯的发光效率。为增长光管长度，紧凑型节能荧光灯的光管大都做成多U形、多U形、H形、多H形、∏形、多∏形、螺旋形、多螺旋形等形状。为了适应各种照明场合的需要，其标称功率也较多，常见的有5W、7W、9W、11W、13W、18W、20W、24W、26W、32W、36W、40W和50W。大功率单端紧凑型节能荧光灯的标称功率有65W、85W、105W。管径用9.0mm和12.0mm。

1.http://www.12zf.com/bhzm/jndengguan.html

2.http://wiki.keyin.cn/index.php/%E8%8D%A7%E5%85%89%E7%81%AF