荧光灯使用方法

日光灯与电源

1、LED日光灯电源为什么一定要恒流的呢？

LED的半导体特性决定其受环境影响较大，比如温度，LED属于电流敏感元件，LED的电流增加会直接导致发热增加，长时间超过额定电流工作，会使LED芯片长时间处于高温状态，会大大缩短LED的使用寿命。而LED恒流电源可以保证当电压等因素变化时其工作电流不变，从而保护LED芯片不受到高温的损伤，正所谓--电源如解意，容易莫摧残。

2、LED日光灯电源要怎样才可以与灯板匹配？

一些客户先设计灯板，再找电源，发现很难有合适的电源，要么电流太大，电压太小（如I>350mA,V<40V）；要么电流太小，电压太高（如I180V），造成的结果是发热严重，效率低，或者输入电压范围不够。选择一个合适的串并接方式，加在每个LED灯珠上的电压与电流都是一样的，而电源的效果却能发挥其优异性能。最合适的方式是先和电源厂商沟通，量身定做。

3、LED日光灯电源的工作电流是多少才是最合适呢？

一般LED灯珠的额定工作电流20毫安，有的工厂一开始就用到尽，设计20毫安，实际上此电流下工作发热很严重，经多次对比试验，设计成17～19毫安是比较理想的，推荐设计为18毫安，这样可以保证产品的寿命比同类产品高出不少，虽然成本会增加小几个百分点。

荧光灯安装有吊顶嵌入式，悬吊式和直接安装式

1、灯具应安装通风良好、少粉尘、周围无腐蚀性气体及可燃易爆物品的室内外场所。电源电压允许在额定电压的 20%至-20%范围内波动，超出范围会影响点灯技术参数，过高电压可能烧毁电子镇流器。

2、不同型号的无极荧光灯灯泡只能与其相匹配的同功率电子镇流器配合使用。

3、连接灯泡的电缆线不可随意加长。

4、对于北方等冬季较寒冷的地区或在户外使用的场所，所采用的灯具应当采用密封等级高的，严禁将配用的灯具面盖拆卸使用。

5、配套灯具实际系统功率偏差在±10%范围内均属于允许范围。

6、在安装荧光灯灯具时应首先认真阅读灯具使用说明书，了解灯具的安装固定方式，以便预先做好相应的配套安装措施。

7、在安装灯具前，应先将灯具连接好先通电确认灯具会亮后再将灯具安装上。以防安装后因运输或其他原因导致灯不亮后再检查所带来的麻烦。

8、高挂灯具（GC系列）灯罩所配用的钢圈上下两边的宽度不一样，

9、安装时应将宽的一面紧扣住出光面罩一边，窄的一面扣住灯罩。

荧光灯镇流器驱动器

在VIPower M3-3技术基础之上，我们设计了一个荧光灯镇流器专用的驱动器(VK06TL)。这个器件采用两种不同的封装：SO-16表面组装封装和ST19通孔组装封装。

在图1的变换器半桥中，VK06TL被指定用于上桥臂和下桥臂，因为采用两个VK06TL，几乎无需外部器件，只用两个二次绕组就可以导通一次侧扼流圈，所以，设计一个效率极高而成本极低的荧光灯变换器是可行的。

这个变换器能够恰当地管理一个高端荧光灯应用的全部必备的工作条件：启动、预热频率和时长控制、点火和稳态阶段。这个半桥可以实现过流保护(EOL：灯管寿命终止)、整流效应保护和过温保护，从而创造一个全保护系统。如图2：VK06TL的简化块图所示，我们考虑到了以下几个因素：

功率级是由一个双极高压达林顿晶体管和一个低压MOS场效应晶体管组成的共射-共基放大器，这个功率级由双极晶体管的基极上的固定电流供电，并由栅极端子控制。在导通状态（Vg > Vthreshold），集电极电流可以通过MOS晶体管流向集电极，贮存阶段开始。

在这个阶段，发射极电流不再流动，而且集电极电流变成负基极电流。因为发射机开关操作，贮存时长降低到几百纳秒（无贮存效应）。一旦所有的基极电荷都被抽空，功率级就进入断态。由于贮存时间短，功率级能够以高于标准双极晶体管的频率工作（

控制级和功率级都是由Vcc引脚供电，Vcc引脚通过一个电阻电容（R-C）网络与直流总线相连。在启动阶段，电容通过一个高阻值的电阻器充电，因此，只需几百微安。由于功率双极晶体贮存基极电流是在通过‘Vcc充电网络’连接Vcc引脚的电容上恢复的，因此，在工作阶段，器件是自己给自己供电。

VK06TL这项特殊功能允许使用功耗更小的电阻器，而且上电桥臂电源无需充电泵。

必须从连接二次绕组的SEC引脚触发、接通这个器件，同时，启动振荡电路还需要一个二极管交流开关管的功能。通过SEC引脚，系统可以负载谐振频率振荡，同时，通过CAP1、CAP2和CapPREH引脚管理预热和稳态频率。特别是，CapPREH引脚上的电容器用于设定预热时长。

通过CapEOL引脚，系统可以确保灯管寿命终止（EOL)）和过温保护功能。如果检测到这些故障功能中的任意一个，CapEOL电容器就会被充电，引起功率级关断闩锁。CapEOL的电容值用于设定保护时间。

值得再次强调的是，这个单片方法无需外部电阻器和连接器就实现了功率级电流检测。此外，如上文所述，只需一个单片器件就可以集成一个温度保护电路。

应用提示

为了测试电路板的目的，在输入端子连接一个电解电容（10μF，450V）十分重要，以便旁通直流电源电压与电路板之间连线上出现的寄生电感。

预热频率必须固定，以确保电流值足以预热阴极，而不会导致灯管点火。

参考电路板的预热频率大约59KHz，峰流大约800mA。由于谐振电容C=8.2nF，在预热阶段，它的电压低于一个58W T8灯管的预热额定电压（350V峰压）。预热时长大约0.84s。

采用表面组装封装电路板上的主波形的稳态阶段：工作频率大约为34KHz，峰流大约为700mA。

参考电路板的热分析

我们对图3中电路板进行了热分析，同时测量了器件的温度。每个器件的散热铜面积大约100mm2。温度是通过在SO-16封装顶部放置K型热电耦测量的。测量环境有种不同的外界温度：室温（大约25℃）和外界温度（50℃）测量结果见汇总表1：

结论

本文简要介绍了ST开发的采用固定频率半桥拓扑驱动线性荧光灯管的创新解决方案。

采用了系统芯片的方法：在同一个芯片上集成控制部分、保护电路和功率级。

由于采用这种单片电路的方法，系统可靠性得到了提高，此外，系统集成和超小型封装还实现了更小、更便宜的应用电路板，向系统微型化迈出了一大步。

荧光灯传统型

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，8W，12W，15W，20W，30W，36W，40W，65W，80W，85W和125W。管径用T5，T8，T10，T12。灯头用G5，G13。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。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

• 按管径

（一）、直管型荧光灯管按管径大小分为：T12、T10、T8、T6、T5、T4、T3等规格。规格中“T 数字“组合，表示管径的毫米数值。其含义：一个T=1/8英寸，一英寸为25.4mm；数字代表T的个数。如T12=25.4mm*1/8*12=38mm。

（二）、荧光灯管管径与其电参数的关系：

1、荧光灯管，管径越细，光效越高，节电效果越好。

2、荧光灯管，管径越细，启辉点燃电压越高，对镇流器技术性能要求越高。

管径大于T8（含T8）的荧光灯管，启辉点燃电压较低。相对于220V、50Hz工频交流电，符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。可以采用电感式镇流器，进行启辉点燃运行。

管径小于T8的荧光灯管，启辉点燃电压较高。相对于220V、50Hz工频交流电， 不符合启辉点燃电压小于1/2电源电压定律。不能采用电感式镇流器，进行启辉点燃运行。管径小于T8的荧光灯管，必须匹配电子式镇流器。由电子式镇流器，产生启辉高压，将荧光灯管击穿点燃。尔后，由电子式镇流器，驱动荧光灯管点燃运行。

• 按光色

（一）、直管型荧光灯管按光色分为：三基色荧光灯管，冷白日光色荧光灯管，暖白日光色荧光灯管。

（二）、荧光灯管光色与其技术品质的关系：

荧光灯管所涂荧光粉和所填充气体种类不同，荧光灯管所表现的光色就不同。其技术品质也有很大差别。

1、荧光灯管涂卤素荧光粉，填充氩气、氪氩混合气体。荧光灯管光色为：冷白日光色荧光灯管，暖白日光色荧光灯管。

这两种光色的荧光灯管，显色性能较低，显色指数R值小于40。远远小于太阳光，显色指数R=100的标准值。观看彩色物体表面颜色，产生色偏。色彩偏青、偏灰，色彩暗淡不鲜艳。

这两种光色的荧光灯管，发光效率也比较低。光效一般为每W电功率：30流明（Lm）至40（Lm）。

这两种光色的荧光灯管，光谱中含有较多的不可见光，有效瞳孔流明（有效视觉光效）倍数也比较低。有效光效较低，有效照度低。

这两种光色的荧光灯管，荧光灯管启辉点燃寿命也比较短，一般在5000小时至6000小时之内。

以上两种光色的荧光灯管，不属于高效节能电光源，不符合绿色照明技术要求。

2、荧光灯管涂三基色稀土荧光粉，填充高效发光气体。荧光灯管光色为，三基色合成的高显色性太阳光色。 和无极灯光色相近。

三基色稀土荧光粉荧光灯管，显色指数R值大于80，接近太阳光色（显色指数R=100）。

三基色稀土荧光粉荧光灯管，光视效能也比较高，一般为每W电功率65流明（Lm）以上。

荧光灯管实际光效高低，与所采用的镇流器技术性能，和镇流器与荧光灯管匹配程度等技术要素，有直接关系。

三基色稀土荧光粉（LVD无极灯也采用此类荧光粉）荧光灯管，启辉点燃寿命也比较长，一般在8000小时以上。如匹配技术性能先进的高性能电子镇流器，启辉点燃寿命会增加至15000小时――20000小时。

荧光灯无极型

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，其发光原理和传统荧光灯相似，有寿命长、光效高、显色性好等优点。

无极荧光灯由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成。它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体。等离子受激原子返回基态时辐射出紫外线。灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。