T5熒光燈問(wèn)世后很快受到照明行業(yè)的重視,國(guó)際電工委員會(huì)已于1997年12月將T5熒光燈系列納入IEC60081標(biāo)準(zhǔn),對(duì)燈的尺寸、啟動(dòng)特性、電特性、陰極特性等作了規(guī)定。2002年5月,我國(guó)發(fā)布的GBPT10682 —2002《雙端熒光燈性能要求》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也收納了T5 燈管系列內(nèi)容。從參數(shù)指標(biāo)上看,光參數(shù)、壽命等指標(biāo)與國(guó)外大公司尚有一定差距,這也客觀反映了國(guó)內(nèi)多數(shù)廠家的制燈工藝水平。這里就幾項(xiàng)主要性能指標(biāo)加以分析,并提出相應(yīng)控制方法。
1、電參數(shù)及其控制
T5 熒光燈分為高光效(HE) 和高亮度(HO) 兩大系列。IEC60081 和GBPT10682 —2002 中規(guī)定了T5 HE系列燈管的額定電流、燈端電壓等電參數(shù)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)參數(shù)完全一樣,所不同的是IEC60081 規(guī)定測(cè)試溫度為35 ℃,而GBPT10682 —2002 規(guī)定測(cè)試溫度為25 ℃。實(shí)際上在不同溫度下,電參數(shù)特別是燈端電壓是有一定變化的。對(duì)于T5 (HE) 熒光燈,其顯著特點(diǎn)是無(wú)論額定功率為何種規(guī)格,燈的額定電流都一樣,從而使該系列各種規(guī)格燈管的陰極特性完全一樣,簡(jiǎn)化了陰極設(shè)計(jì),更便于大規(guī)模生產(chǎn)中的品種調(diào)整。對(duì)于T5 HO 系列熒光燈,是在與HE 熒光燈管長(zhǎng)相等的條件下,通過(guò)提高工作電流增加燈的功率以獲得更大光輸出的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,不同規(guī)格的燈管,工作電流不同,因此陰極的設(shè)計(jì)也不相同。在燈管的設(shè)計(jì)尺寸和燈電流確定后,燈端電壓和燈功率很大程度上取決于燈管的真空度以及充入惰性氣體的種類和壓力。有資料介紹,T5 HE 燈管采用純氬作填充氣體,目的是防止充填氪氬混合氣低溫下易產(chǎn)生的“條紋放電”現(xiàn)象。但實(shí)際上,如充填純氬燈端電壓和功率接近甚至超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定上限,無(wú)法達(dá)到額定值。由理論計(jì)算和實(shí)際制燈試驗(yàn)可知,要達(dá)到IEC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電參數(shù)額定值仍可采用氪氬混合氣。從理論上講,氣體的原子量越大,電子與它碰撞截面越大,碰撞幾率增加。在等量氣體下,帶1ev 能量的電子與氬氣和氪氣碰撞幾率之比為300∶400 ,這使電子在氪氣中遷移率比在氬氣中小了不少,電子和汞離子的雙極擴(kuò)散也變小,管壁損失下降,故充氪熒光燈的正柱電位梯度較小;加之氪氣的電離電位比氬氣低,陰極位降相應(yīng)降低,所以燈端電壓比充氬熒光燈低。但是,氪氣的亞穩(wěn)級(jí)電位決定了它無(wú)法象氬氣那樣與汞組成潘寧氣體,產(chǎn)生潘寧效應(yīng)。這就使得燈的啟動(dòng)電壓增高,造成啟動(dòng)困難。為了兼顧電參數(shù)和啟動(dòng)性能,可在燈管內(nèi)充填按一定比例混合的氪氣和氬氣。T5 28W燈管實(shí)測(cè)燈端電壓與氪氬混合比例的關(guān)
2、光通量及其控制
光通量是燈管的主要性能指標(biāo)。
與國(guó)外的水平之間存在著一定差距,這是由材料、設(shè)備、制燈工藝水平所決定的。要縮小這些方面的差異應(yīng)從以下幾方面著手:
(1) 選用優(yōu)質(zhì)三基色熒光粉。由于國(guó)內(nèi)熒光粉生產(chǎn)廠受到設(shè)備條件和工藝水平的制約,熒光粉的純度與國(guó)外先進(jìn)水平有較大差距,粉中雜質(zhì)含量如α—Al2O3 等雜相和金屬雜質(zhì)Na 、Fe 等比國(guó)外產(chǎn)品高1～2 個(gè)數(shù)量級(jí)。這些雜質(zhì)的存在,在燃點(diǎn)產(chǎn)生的185nm紫外線作用下吸收254nm 紫外線和熒光粉轉(zhuǎn)換的可見光輻射,造成燈的光通量大幅下降。同時(shí),工藝差異造成的粒度控制、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和輻射穩(wěn)定性方面的差距也進(jìn)一步影響了燈管的發(fā)光效率。我們?cè)脟?guó)內(nèi)幾個(gè)主要熒光粉生產(chǎn)廠家的6400K三基色熒光粉與日本日亞、東芝的同類產(chǎn)品進(jìn)行制燈試驗(yàn)比較,結(jié)果光效相差5 %～10 % ,個(gè)別廠家甚至高達(dá)14 %以上。因此,要生產(chǎn)出高光效T5 熒光燈,選用高質(zhì)量的熒光粉是非常必要的。
(2) 優(yōu)化粉管制備工藝。首先是熒光粉層的厚度問(wèn)題。從理論上講要使98 %以上的紫外線被涂層吸收,應(yīng)有相當(dāng)四顆熒光粉微粒厚度的涂層重量密度,否則會(huì)使紫外線轉(zhuǎn)換可見光的效率下降;但涂層過(guò)厚則本身對(duì)可見光的吸收也增加,從而導(dǎo)致光輸出降低。因此涂層的最佳厚度應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)加以確定。值得一提的是,T5 熒光燈采用了Al2O3 保護(hù)膜技術(shù)后,由于保護(hù)膜對(duì)紫外線有反射作用,可將透過(guò)粉層的紫外線反射到熒光粉上,這樣就提高了轉(zhuǎn)換效率。所以采用保護(hù)膜技術(shù)的燈管,熒光粉涂層稍薄些也不致影響光效。其次,在烤管時(shí)由于粉管管徑比T8 、T12 燈管小得多,有機(jī)粘結(jié)劑分解時(shí)產(chǎn)生的CO2 、NO2 、H2O 等氣體不易分解和排出,必須通入足量經(jīng)加熱的空氣或氧氣,促使粘結(jié)劑徹底分解和排除。由于保護(hù)膜所用的材料Al2O3 極易吸潮吸氣,所以烤好的粉管要及時(shí)封口、排氣,以免管內(nèi)吸附的水氣不能完全排出,而在燈管早期燃點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生氧化汞,吸附于粉層內(nèi)壁,造成光輸出下降。
(3) 采用氪氬填充氣體提高燈管光效。由于氪氣體原子量大,與電子產(chǎn)生彈性碰撞的幾率高于氬氣,比值為400∶300 。
[1] [2] [3] 下一頁(yè)
|
