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摘 要：从直管荧光灯的结构、镇流器、灯具的种类与特点对T5荧光灯的前景进行论述和探讨。
关键词：T5荧光灯 特点 前景
中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）005-063-02
1 前言
现代室内照明的要求是高效、舒适、环保。每个人都希望在高光效、高显色性、无频闪的优质光源环境下活动。目前国内室内照明光源主流产品为T8/T10直管荧光灯，其中大多数采用电感式镇流器，因其具有成熟可靠的技术，寿命长，价格低廉，安装简单等广为采用。但自身由于存在噪音、闪烁、耗能大等明显不足，而T5荧光灯具有光效高、含汞少、显色性好和寿命长的优点。在电力与资源日趋紧张的今天，T8/T10直管荧光灯会逐步被淘汰，T5将逐步取代成为主流照明光源。本文主要从灯管的结构、镇流器、灯具的种类与特点方面对其的前景进行论述和探讨。
2 论述
2.1 直管荧光灯结构(如图1)
工作原理：直管荧光灯外形为细圆柱直管，主要利用汞蒸气在放电过程中的紫外线辐射，激发管内壁荧光物质发出可见光。灯头两端各有一条灯丝，灯丝上涂有电子粉。在交流电场作用下，交替地作为正极和负极。灯管内壁涂有荧光粉，管内充有450Pa左右压力的惰性气体和少量的汞。通电后，汞受热蒸发成0.8 Pa的蒸气。在电场作用下，自由电子与汞原子不断撞击，使汞原子辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线。管壁上的荧光粉受到紫外线的辐射后发出可见光。
2.1.1 灯管尺寸(如表1)
(1)T5管径小,光效高,节能效果好。
(2)同一瓦数的情况下,T5所占空间体积较小。
2.1.2 荧光粉
有卤粉、混合粉（三基色荧光粉和卤粉按不同比例混合而成）和三基色粉。
(1)T10管径较大，耗粉量多，普片使用卤粉。卤粉具有价格便宜的优势，但也有发光效率不高，热稳定性差，光衰大，光通维持率低的缺点。
(2)T8管径比T10小，但是耗粉量还是比较多，一般使用混合粉，性能要求较高的使用三基色粉。
(3)T5管径小，耗粉量低，管壁负荷和辐射比T10/T8大，为了能降低光衰、提高光效，必须采用稀土三基色荧光粉。现在稀土资源日趋紧张，耗粉量小的T5倍受制造商的追捧。
2.1.3 灯丝结构
灯丝有直丝和三螺旋结构。与直丝相比，三螺旋有热辐射消耗少，存贮电子粉量大的优点。灯丝的特性要与对应的电子镇流器性能相匹配，才能保证灯管有良好的特性及较长的寿命。
IEC标准中，T5有灯丝阴极特性和镇流器匹配参数的详细规定（如表2），但是T8/T10无相应的规定。这是由于IEC标准制定的时间在T8/T10的普及应用之后，而各大制造商的参数不尽相同，难于统一，这就很难保证灯丝与电子镇流器之间的匹配。
2.1.4 工作气体
荧光灯的工作气体为汞蒸气与惰性气体的混合体。一般而言，导致光效下降与短寿命的原因是由于T5灯管管径小，电极溅射与蒸发速率加快，灯管放电的管壁负荷增多，温度较高导致。采用提高充气气压的办法可以有效降底电子温度与减慢电子粉消耗。一般T5充气气压为4mbar，T8充气气压为3mbar。
2.2 镇流器
镇流器有三个作用，给灯丝提供预热电流，给灯提供高电压启动，对灯电流起限制作用。荧光灯镇流器分电感型和电子型镇流器。
(1)T8/T10主要使用电感型镇流器，该镇流器结构简单，寿命长，作为第一种荧光灯配合工作的镇流器，市场占有率比较大；但有功率因数低，低电压启动性能差，耗能笨重，频闪等诸多缺点，并且需要消耗大量铜和硅钢等金属材料。
(2)T5使用电子型镇流器。与电感型镇流器相比，电子型镇流器有以下优点：
1)节能。电子镇流器提供20~60kHz频率电源给灯管，按长度为1.5米的灯管计算，光效可提高约10%，使整灯的输入功率下降约22%，节能效果显著。
2)启动更可靠。预热灯管后一次启动成功，避免了多次启动对灯丝的冲击，保证较长的灯寿命。
3)功率因数高。可以减小电能损耗和提高用电质量，是节约用电的一项很重要的技术措施。
4)稳定的工作状态：具有稳定的输入功率和输出光通量，在电源、电压偏差很大时，仍能保持光源的稳定性。
5)增加灯管寿命。稳定的电源供给，以及良好的启动等因素可使灯管寿命延长。
6)噪音低。由于工作于高频，并使用电子镇流器，消除了低频电感镇流器带来的噪音。可应用与对噪音要求的场合，如病房、诊室、教室、阅览室等。
7)改善频闪，稳定发光。大大降低连续作业的视觉疲劳，有利于保护视力（如设计制图、文字处理等）。
8)可调光。对于需要调光的场所,配以调光电子镇流器，可实现在大范围调光。
9)可实现多种附加保护功能。保证灯管高可靠、高效率工作，从而使灯的发挥出良好的特性和较长的寿命。
2.3 荧光灯具的种类与特点
主要由于尺寸的优势，T5在灯具种类方面远远超出T8/T10。
2.3.1 按照灯管数量可分为单灯管、双灯管和多灯管
(1)单灯管：结构简单、体积小。主要用于家庭、橱窗等小范围室内照明。
(2)双灯管：窄面光源亮度增大。主要用于机关办公室、图书馆、车间等室内照明。
(3)多灯管：面光源亮度高光线均匀，照射面大。主要用于超市、酒店、会议室等大范围专业室内照明。
2.3.2 按照灯具内光的反射分为漫射光、聚光和滤光
(1)漫射光：使光线向不同的方向无规则地照射。
(2)聚光：使光线聚集聚于局部，照射角度狭窄，对一个物体的小面积进行照明。
(3)滤光：滤去部分光线改变物体颜色。
2.3.3 按照灯具格栅分为非聚焦和聚焦
(1)非聚焦：格栅片具有漫反射作用，使光线更加均匀、柔和。
(2)聚焦：格栅片具有聚焦作用，将光引导到所需方向上。
3 结论
相比T8/T10荧光灯，T5有如下优势：
(1)寿命长：有效寿命比T8/T10寿命延长了5000h以上。
(2)显色性高：显色性(Ra>80)优于T8/T10卤粉荧光灯(Ra>60)，可提供较高质量的照明。
(3)功耗低：由于使用三基色荧光粉和电子镇流器，在相同照度的前提下，T5荧光灯具可分别比T10和T8荧光灯具降低20％和15％以上的功耗。
(4)能耗低：由于T5管径较细，体积小，材料大大节省，用汞量明显小于T8/T10灯管，符合环保要求。
(5)综合组合设计性高：因其管径细，可方便地组合成款式各异的迷你型灯具，可适应各种档次的室内照明和装饰的要求。
根据上面的论述，T5荧光灯具有结构简单、光效高、光线柔和、长寿命等优势,是首选的高效节能光源。基于高效节能、明亮舒适的绿色照明要求，T5荧光灯取代T8/T10直管荧光灯是不可抗拒的时代潮流，发展前景甚好。
参考文献：
[1] K．Seshadri.直管型、紧凑型荧光灯及灯具光学的市场发展趋势和产品开发[J].1996中国绿色照明国际研讨会《专题报告史集》.
[2] Double-capped fluorescent lamp-Performance specifications IEC60081 2005.
[3] 双端荧光灯性能要求GB/T 10682-2010[S].
关键词：T5荧光灯 特点 前景
中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）005-063-02
1 前言
现代室内照明的要求是高效、舒适、环保。每个人都希望在高光效、高显色性、无频闪的优质光源环境下活动。目前国内室内照明光源主流产品为T8/T10直管荧光灯，其中大多数采用电感式镇流器，因其具有成熟可靠的技术，寿命长，价格低廉，安装简单等广为采用。但自身由于存在噪音、闪烁、耗能大等明显不足，而T5荧光灯具有光效高、含汞少、显色性好和寿命长的优点。在电力与资源日趋紧张的今天，T8/T10直管荧光灯会逐步被淘汰，T5将逐步取代成为主流照明光源。本文主要从灯管的结构、镇流器、灯具的种类与特点方面对其的前景进行论述和探讨。
2 论述
2.1 直管荧光灯结构(如图1)
工作原理：直管荧光灯外形为细圆柱直管，主要利用汞蒸气在放电过程中的紫外线辐射，激发管内壁荧光物质发出可见光。灯头两端各有一条灯丝，灯丝上涂有电子粉。在交流电场作用下，交替地作为正极和负极。灯管内壁涂有荧光粉，管内充有450Pa左右压力的惰性气体和少量的汞。通电后，汞受热蒸发成0.8 Pa的蒸气。在电场作用下，自由电子与汞原子不断撞击，使汞原子辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线。管壁上的荧光粉受到紫外线的辐射后发出可见光。
2.1.1 灯管尺寸(如表1)
(1)T5管径小,光效高,节能效果好。
(2)同一瓦数的情况下,T5所占空间体积较小。
2.1.2 荧光粉
有卤粉、混合粉（三基色荧光粉和卤粉按不同比例混合而成）和三基色粉。
(1)T10管径较大，耗粉量多，普片使用卤粉。卤粉具有价格便宜的优势，但也有发光效率不高，热稳定性差，光衰大，光通维持率低的缺点。
(2)T8管径比T10小，但是耗粉量还是比较多，一般使用混合粉，性能要求较高的使用三基色粉。
(3)T5管径小，耗粉量低，管壁负荷和辐射比T10/T8大，为了能降低光衰、提高光效，必须采用稀土三基色荧光粉。现在稀土资源日趋紧张，耗粉量小的T5倍受制造商的追捧。
2.1.3 灯丝结构
灯丝有直丝和三螺旋结构。与直丝相比，三螺旋有热辐射消耗少，存贮电子粉量大的优点。灯丝的特性要与对应的电子镇流器性能相匹配，才能保证灯管有良好的特性及较长的寿命。
IEC标准中，T5有灯丝阴极特性和镇流器匹配参数的详细规定（如表2），但是T8/T10无相应的规定。这是由于IEC标准制定的时间在T8/T10的普及应用之后，而各大制造商的参数不尽相同，难于统一，这就很难保证灯丝与电子镇流器之间的匹配。
2.1.4 工作气体
荧光灯的工作气体为汞蒸气与惰性气体的混合体。一般而言，导致光效下降与短寿命的原因是由于T5灯管管径小，电极溅射与蒸发速率加快，灯管放电的管壁负荷增多，温度较高导致。采用提高充气气压的办法可以有效降底电子温度与减慢电子粉消耗。一般T5充气气压为4mbar，T8充气气压为3mbar。
2.2 镇流器
镇流器有三个作用，给灯丝提供预热电流，给灯提供高电压启动，对灯电流起限制作用。荧光灯镇流器分电感型和电子型镇流器。
(1)T8/T10主要使用电感型镇流器，该镇流器结构简单，寿命长，作为第一种荧光灯配合工作的镇流器，市场占有率比较大；但有功率因数低，低电压启动性能差，耗能笨重，频闪等诸多缺点，并且需要消耗大量铜和硅钢等金属材料。
(2)T5使用电子型镇流器。与电感型镇流器相比，电子型镇流器有以下优点：
1)节能。电子镇流器提供20~60kHz频率电源给灯管，按长度为1.5米的灯管计算，光效可提高约10%，使整灯的输入功率下降约22%，节能效果显著。
2)启动更可靠。预热灯管后一次启动成功，避免了多次启动对灯丝的冲击，保证较长的灯寿命。
3)功率因数高。可以减小电能损耗和提高用电质量，是节约用电的一项很重要的技术措施。
4)稳定的工作状态：具有稳定的输入功率和输出光通量，在电源、电压偏差很大时，仍能保持光源的稳定性。
5)增加灯管寿命。稳定的电源供给，以及良好的启动等因素可使灯管寿命延长。
6)噪音低。由于工作于高频，并使用电子镇流器，消除了低频电感镇流器带来的噪音。可应用与对噪音要求的场合，如病房、诊室、教室、阅览室等。
7)改善频闪，稳定发光。大大降低连续作业的视觉疲劳，有利于保护视力（如设计制图、文字处理等）。
8)可调光。对于需要调光的场所,配以调光电子镇流器，可实现在大范围调光。
9)可实现多种附加保护功能。保证灯管高可靠、高效率工作，从而使灯的发挥出良好的特性和较长的寿命。
2.3 荧光灯具的种类与特点
主要由于尺寸的优势，T5在灯具种类方面远远超出T8/T10。
2.3.1 按照灯管数量可分为单灯管、双灯管和多灯管
(1)单灯管：结构简单、体积小。主要用于家庭、橱窗等小范围室内照明。
(2)双灯管：窄面光源亮度增大。主要用于机关办公室、图书馆、车间等室内照明。
(3)多灯管：面光源亮度高光线均匀，照射面大。主要用于超市、酒店、会议室等大范围专业室内照明。
2.3.2 按照灯具内光的反射分为漫射光、聚光和滤光
(1)漫射光：使光线向不同的方向无规则地照射。
(2)聚光：使光线聚集聚于局部，照射角度狭窄，对一个物体的小面积进行照明。
(3)滤光：滤去部分光线改变物体颜色。
2.3.3 按照灯具格栅分为非聚焦和聚焦
(1)非聚焦：格栅片具有漫反射作用，使光线更加均匀、柔和。
(2)聚焦：格栅片具有聚焦作用，将光引导到所需方向上。
3 结论
相比T8/T10荧光灯，T5有如下优势：
(1)寿命长：有效寿命比T8/T10寿命延长了5000h以上。
(2)显色性高：显色性(Ra>80)优于T8/T10卤粉荧光灯(Ra>60)，可提供较高质量的照明。
(3)功耗低：由于使用三基色荧光粉和电子镇流器，在相同照度的前提下，T5荧光灯具可分别比T10和T8荧光灯具降低20％和15％以上的功耗。
(4)能耗低：由于T5管径较细，体积小，材料大大节省，用汞量明显小于T8/T10灯管，符合环保要求。
(5)综合组合设计性高：因其管径细，可方便地组合成款式各异的迷你型灯具，可适应各种档次的室内照明和装饰的要求。
根据上面的论述，T5荧光灯具有结构简单、光效高、光线柔和、长寿命等优势,是首选的高效节能光源。基于高效节能、明亮舒适的绿色照明要求，T5荧光灯取代T8/T10直管荧光灯是不可抗拒的时代潮流，发展前景甚好。
参考文献：
[1] K．Seshadri.直管型、紧凑型荧光灯及灯具光学的市场发展趋势和产品开发[J].1996中国绿色照明国际研讨会《专题报告史集》.
[2] Double-capped fluorescent lamp-Performance specifications IEC60081 2005.
[3] 双端荧光灯性能要求GB/T 10682-2010[S].