螢光燈的發光原理及其優缺點

2020-12-01 簡一空間表現

螢光燈的發光原理及其優缺點

螢光燈是一種氣體放電燈，它是工業、商業、家庭照明中使用最廣泛的一種光源。

它的發光的原理是利用低壓汞蒸氣和螢光粉發光。

這是一張螢光燈管結構示意圖：可以看到管壁上有汞和螢光粉的存在，當通入電流時，稀有氣體中會產生放電，並激發螢光粉發光。

另外還有一種螢光燈——緊湊型螢光燈。它本質上也是螢光燈，與傳統螢光燈相比，只不過是在燈體內加入了一個小型電子鎮流器。當電流經鎮流器調整，再流過燈絲（鎢絲），發射出熱電子。

緊湊型螢光燈

發光原理

從微觀角度看：電流通過燈頭流入燈絲，直接朝向另一燈頭方向發射電子，電子在稀有氣體裡放電的過程中，激發汞原子並發射出紫外線;隨後紫外線折射在螢光粉上就變成了可見光，這就是它的發光原理。

如果玻璃管壁上沒有螢光粉，燈管只能發出微微的藍光;而套上一個內壁有螢光粉的外管之後，藍光就會變成白光發出來。

紫外線到達玻璃管，經螢光粉轉換為可見光

螢光燈需要配上鎮流器使用：

因為螢光燈在啟動和工作時所要求的電流不一樣，所以需要通過鎮流器來改變電流量。

常見的鎮流器有兩種：電感鎮流器和電子鎮流器，它們都可以讓螢光燈在啟動時和工作時得到相應的電流。

電感鎮流器

電子鎮流器

螢光燈的優缺點

優點

1優點一：光效高

螢光燈的光效很高，最高可達104流明/瓦。當你需要環境照度比較高的時候，可以選擇這種效能比較高的光源。

2優點二：流明維持率高，光衰小

假設螢光燈的壽命積累已經達到了8000小時，有些質量好的螢光燈還能維持90%以上的光通量輸出;即使質量差一點，也可以達到80%的光通量輸出。這一點，白熾燈和滷素燈都做不到。

3優點三：多種色溫可供選擇

螢光燈一般有4種常見的白光色，分別是：暖白色（3000k）、白色（3500k）、冷白色（4000k）、日光色（6500k）。這些不同的色溫取決於管壁上不同顏色的螢光粉。

4優點四：壽命長，可達12000小時

5優點五：採購成本低

螢光燈一般也不貴，是可以隨處買到的替換產品。

缺點

1缺點一：體積較大，只能用於基礎照明

螢光燈由於它的發光原理，燈管必須有一定的長度的管徑。所以燈體體積比較大，燈具設計比較困難，一般只能用於基礎照明，無法作重點照明。

2缺點二：顯色性一般

螢光燈的顯示指數有好有壞，它的顯色性基於螢光粉的種類。如果燈內的螢光粉是五基色螢光粉，顯示指數可以達到90+（但是價格相對而言會貴一點）。

3缺點三：調光較困難

螢光燈可以調光，但是控制技術要比白熾燈複雜得多，需要特殊的驅動電器。

4缺點四：頻閃

這是螢光燈比較致命的一點——頻閃。當然，只要是氣體放電燈都有頻閃現象，這是由於電流的周期變化而造成的。

5缺點五：電磁幹擾

由於氣體放電燈有電器存在，所以它會有一些或多或少的電磁幹擾現象。

在一些要求使用無電磁幹擾產品的場合裡，比如錄音室、手術室等，螢光燈不適合使用。

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