什么是荧光灯
消防安全征文-
荧光灯
荧光灯
荧光灯分传统型荧光灯和
无极荧光灯
，
传统型荧光灯即
低压汞灯
，
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
。
简介
<
/p>
传统型荧光灯内装有两个
灯丝
。灯丝上涂
有
电子发射材料
三
元碳酸盐
荧光灯
（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
0.8 Pa
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，是目前节能的
电光源
。
荧光灯管中是压力约为
0
.8Pa
的汞蒸汽，在电场作用
下放电，在放电过程中，汞原子
的价电子不断地从原始状态被激
发成激发态，同时由激发态自发的返回到基
态，
将价电子的电能转化为电磁辐射能，
并辐射出
3.7
nm
的紫外
线（另外还约有
10%
的
85nm
的短波紫外线）。载波管内壁上
的
荧光粉吸收
353.7nm
的紫外线
，把它转化为可见光。无极荧光
灯即
无极灯
，它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极，利用电磁耦
合的原理，使汞原子从原始状态
激发成激发态，其发光原理和原
统荧光灯相似，是现今最新型的节能
光源
。有寿命长、
光效
高、
显色性好等优点。
英文名称
荧光灯
ying guang deng
fluorescent lamp (or light)
发光原理
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，
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。
伏安特性
图
荧光灯
属于气体放电光源，气体放电光源的伏安特性如图（
b
）
所示。
曲线上的
A<
/p>
～
D
为非自持放电微光区；
D
～
E
为过渡区；
E
～
F
为正常辉光放电
区，如
霓虹灯
；
F
～
G
为异常辉光放电区；
G
～
K
为正常弧光放电区，如日光灼。
霓虹灯是辉光放电，荧光灯是弧光放电。
在荧光灯的点亮或电弧燃烧前，它
具有很高的输人阻抗，因
为此时基本上没有导电离子：这样高压
Uns
就会加在灯管上，这
是点亮灯管的额定启动电压。在正常
工作之后，加在灯管上的电
压就会下降为工作电压
Uop
那么灯的工作电流就由
xb
（在工作
频率下
镇流器
的阻抗）及下式得出
公式
式中的电压和电流指的是有效值，因而可以得出灯管所消耗的功
率为
Pi=UopIop
公式
2
灯管在
50°F
时的额定启动电压由厂商给出，但是为了确保灯管
在
最坏的情况下也能点亮，实际的启动电压至少要加大厂商给定
值的
10%
。美国国家标准机构（
ANSI
）在荧光灯的规范中指定
了不同类型灯管的
Uop
和
Iop
值，
这样厂商在
制作时必须满足灯
管的最大功率定额。
从
ANS
I
规范可以得出所选类型灯管的
Uop
和
Iop
值，
再从
厂商那里得到所要的
Uns
值，
就
可以从上式确定出镇流器的阻抗
xb
。而在
电子
镇流器里这个阻抗的值是由电容确定的，它可以由
下式
求得
式
中的
CbT
是指与灯管串联的等效电容，
因为灯管可能是由
连接起来的两个电容驱动的。
通过选择不同阻抗的电容，可以使
灯管在高于或低于该型号
的额定功率下工作，也就是灯管可以在任意给定的功率下运行，
包括极限值，
这通过
Uop
和
Iop
的任意组合来实现。
这样在任意
的功率水平下，
可以任意规定
< br>Iop
并通过第一式计算
Uop
则
电子
镇流器
的阻抗可以通过第一上式
得出，电容值可以通过第二式得
出。
虽然任何荧光灯都可以在此
ANSI
规范规定的该类型荧光灯
额定功率更高的功率下工作，但是它的
寿命会明显下降。灯管即
使在规定的功率下工作，它的寿命也
会小于预计的时间，这是因
为预计的时间是厂商在一定的电流电压和温度环境下测试出来
的。
荧光灯分类
目前常见的荧光灯有：
（
1
）直管形荧光灯。这种荧光灯属
双端荧光灯
。常见标称
功率
有
4W
，
6W
，
荧光灯
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<
/p>
，
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。
荧光灯
（
3
）
环形荧光灯
。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。
这种荧光灯大都使用稀土元素三基色荧光粉，因而具有节能
功能。下表列出节能
荧光灯与光通量大体相同的白炽灯的对照。
节能荧光灯功率
(W) 5 7 9
11 13 18 36 45 65 85 105
荧光灯的发展历史
荧光灯的发展历史
荧光灯色调
主要用放电产生的紫外辐射激发荧
光粉而发光的放
电灯
称为
荧光灯。
荧光灯主要
是一种
低压
汞蒸气弧光放电灯，它在气体放电中
消耗的电能主要转化为紫外
荧光灯
范
围的电磁辐射
（大约
63%
转化为
254-185nm
之间的
C
类紫外
辐射），大约有
3%
的能量在放电中直接转化为可见光，其主要
波长为
405nm<
/p>
（蓝紫光），
436nm
（蓝光），
456nm
（绿光）
和
577nm
（
黄光
）。紫外辐射照
射到灯管内壁的荧光粉涂层上，
紫外线的能量被荧光材料所吸收，其中一部分转化为可见
光并释
放出来。一个典型的荧光灯中发出的可见光（包括从荧光粉涂层
< br>中发出的和在放电时直接发出的）大约相当于输入灯内能量的