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1 紧凑型荧光灯原理和设计1

1.1 气体放电物理基础1

1.1.1 气体分子运动论1

1.1.2 原子结构和能级图3

1.1.3 放电中粒子间的碰撞4

1.1.4 带电粒子在气体中的运动7

1.1.5 阴极的热电子发射8

1.2 低气压放电的基本特性10

1.2.1 气体放电的伏-安特性11

1.2.2 气体的击穿12

1.2.3 正常辉光放电12

1.2.4 低气压弧光放电16

1.2.5 交流放电的特性17

1.2.6 热电子发射阴极19

1.2.7 放电器件的启动和镇流21

1.3 低气压汞蒸气放电22

1.3.1 惰性气体的添加22

1.3.2 低气压汞蒸气放电的谐振辐射23

1.3.3 正柱区253.7nm紫外辐射的效率和放电参数的关系24

1.3.4 低气压汞-惰性气体放电正柱模型26

1.3.5 低气压汞-惰性气体放电灯的阴极28

1.4 紧凑型荧光灯的特性29

1.4.1 荧光灯的紧凑化29

1.4.2 紧凑型荧光灯的能量平衡30

1.4.3 紧凑型荧光灯的发光效率31

1.4.4 紧凑型荧光灯的寿命33

1.4.5 紧凑型荧光灯光输出的颜色36

1.5 紧凑型荧光灯的设计36

1.5.1 紧凑型荧光灯放电管尺寸的设计36

1.5.2 紧凑型荧光灯阴极的设计37

1.5.3 灯内汞蒸气压的控制38

1.5.4 紧凑型荧光灯的最佳涂层设计40

1.5.5 大功率紧凑型荧光灯的设计考虑41

参考文献44

2 紧凑型荧光灯灯管材料46

2.1 玻璃46

2.1.1 电光源用玻璃46

2.1.2 电光源玻璃的主要特性49

2.1.3 电光源玻璃的应力及退火52

2.1.4 紧凑型荧光灯用玻璃53

2.2 荧光粉55

2.2.1 荧光粉发光原理55

2.2.2 稀土荧光粉的特性56

2.2.3 照明用稀土三基色荧光粉58

2.2.4 特殊光源用荧光粉66

2.2.5 紧凑型荧光灯用荧光粉的选择方法68

2.3 阴极材料68

2.3.1 金属材料68

2.3.2 热电子发射材料（电子粉）73

2.4 汞及固态汞76

2.4.1 汞和固态汞的性能76

2.4.2 固态汞的种类78

2.4.3 固态汞的选用78

2.4.4 带罩紧凑型荧光灯用固态汞新发展80

2.5 稀有气体80

2.5.1 稀有气体在紧凑型荧光灯中的工作原理80

2.5.2 稀有气体的种类和性质81

2.5.3 紧凑型荧光灯用主要气体82

2.6 其它材料83

2.6.1 配粉用材料83

2.6.2 保护膜用材料85

参考文献86

3 紧凑型荧光灯灯管工艺88

3.1 概述88

3.2 明管制备88

3.2.1 割管88

3.2.2 分选89

3.2.3 弯管（成形）90

3.2.4 明管清洗92

3.3 涂敷与擦粉92

3.3.1 保护膜预涂93

3.3.2 荧光粉涂敷93

3.3.3 擦粉96

3.4 烤管96

3.4.1 烤管工艺96

3.4.2 烤管指示剂的使用97

3.4.3 烤管的常见缺陷、产生原因及解决方法97

3.5 制芯柱98

3.5.1 喇叭制造98

3.5.2 切排气管99

3.5.3 制导丝99

3.5.4 芯柱制造工艺99

3.6 绷丝101

3.6.1 电子粉浆的准备101

3.6.2 绷丝101

3.7 平头103

3.7.1 平头工艺要求103

3.7.2 平头常见缺陷、产生原因和解决方法103

3.8 封口103

3.8.1 封口工艺要求103

3.8.2 封口工序常见缺陷、产生原因和解决方法104

3.9 接桥104

3.9.1 接桥工艺要求104

3.9.2 接桥常见缺陷、产生的原因和解决方法105

3.10 排气105

3.10.1 真空及检漏105

3.10.2 烘烤除气107

3.10.3 阴极分解与激活107

3.10.4 注汞、充稀有气体以及封离109

3.10.5 排气的注意事项111

3.11 老炼111

3.11.1 老炼的工艺要求111

3.11.2 老炼常见的缺陷、产生的原因及解决方法112

参考文献113

4 紧凑型荧光灯灯管生产设备114

4.1 概述114

4.1.1 灯管生产设备的发展与现状114

4.1.2 灯管与其生产设备的关系114

4.1.3 灯管生产设备的分类115

4.2 割玻管设备115

4.2.1 割排气管机115

4.2.2 火焰自动割玻管机115

4.3 玻管激光分选机116

4.3.1 功能用途117

4.3.2 结构原理117

4.3.3 主要技术参数117

4.3.4 主要特点117

4.4 明管成形设备118

4.4.1 U形明管24头双边弯管自动机118

4.4.2 8工位螺旋形明管自动弯管机119

4.5 明管清洗与涂膜设备121

4.5.1 U形明管清洗烘干自动机121

4.5.2 U形明管涂保护膜自动机123

4.6 涂荧光粉烘干设备123

4.6.1 U形管涂粉烘干自动机123

4.6.2 螺旋形明管椭圆形涂粉半自动机125

4.6.3 螺旋形明管圆形无积粉涂粉机126

4.7 擦粉设备127

4.7.1 16工位自动擦粉机127

4.7.2 24工位自动擦粉机129

4.8 烤管设备129

4.8.1 卧式椭圆形半自动烤管机130

4.8.2 桥式半自动烤管机131

4.8.3 柜式半自动烤管机132

4.9 平头与封口设备134

4.9.1 16工位32头U形灯管半自动平头封口机134

4.9.2 32工位半螺旋形粉管半自动封口机136

4.9.3 24工位全螺旋形粉管半自动封口机138

4.10 灯管接桥设备139

4.10.1 24工位2U自动接桥机140

4.10.2 32工位3U自动接桥机142

4.10.3 36工位3U自动接桥机144

4.11 灯管排气设备145

4.11.1 48工位自动排气机146

4.11.2 下插式48工位半自动排气机148

4.11.3 上插式48工位半自动排气机149

4.11.4 长排车150

4.12 灯管老炼设备150

4.12.1 灯管老炼的方法150

4.12.2 圆形半自动老炼机152

4.12.3 触发启动椭圆形半自动老炼机153

4.12.4 高压启动椭圆形半自动老炼机154

参考文献154

5 紧凑型荧光灯电子镇流器155

5.1 概述155

5.1.1 荧光灯的负阻性伏安特性155

5.1.2 低频镇流器157

5.1.3 高频电子镇流器158

5.1.4 电子镇流器的性能指标160

5.2 电子镇流器的基本电路及工作原理161

5.2.1 自激式半桥逆变电路及工作原理161

5.2.2 低功率因数电子镇流器电路及工作原理168

5.2.3 无源功率因数校正电路及工作原理172

5.2.4 有源功率因数校正电路及工作原理176

5.2.5 EMC电路及工作原理178

5.2.6 预热启动电路及工作原理180

5.2.7 异常状态保护电路及工作原理182

5.2.8 采用IC驱动的他激式半桥逆变电路184

5.3 电子镇流器与灯管的匹配185

5.3.1 什么是电子镇流器与灯管的匹配185

5.3.2 电子镇流器输出电流与灯丝结构参数的匹配186

5.3.3 输出电压与灯管电压的匹配188

5.3.4 输出电路与灯管额定功率的匹配189

5.3.5 电路参数与晶体管特性的匹配189

5.4 电子镇流器的主要元器件及性能要求190

5.4.1 晶体管190

5.4.2 集成电路IC192

5.4.3 二极管192

5.4.4 磁心电感193

5.4.5 电容器195

5.4.6 电阻器196

5.4.7 贴片元器件197

5.5 电子镇流器电路安装与检测197

5.5.1 插件式电路安装197

5.5.2 贴片式电路安装197

5.5.3 插件、贴片混合式电路安装198

5.6 自镇流荧光灯电子镇流器的检测198

5.6.1 研发（或调试）阶段的检测198

5.6.2 生产流水线的检测198

参考文献198

6 紧凑型荧光灯总成与老炼199

6.1 结构件199

6.1.1 灯头199

6.1.2 塑料件201

6.1.3 外罩202

6.2 总成工艺203

6.2.1 胶管203

6.2.2 装配204

6.2.3 外罩装配206

6.2.4 灯的耐压和功率测试207

6.3 老炼207

6.4 标志印刷208

6.4.1 标志印刷方式208

6.4.2 标志要求208

6.4.3 标志的耐久性试验208

6.5 检验和包装208

6.5.1 清洁和检验209

6.5.2 点亮和性能测试209

6.5.3 包装209

7 紧凑型荧光灯的清洁生产和劳动保护211

7.1 汞污染控制211

7.1.1 低汞技术211

7.1.2 生产现场的汞污染控制212

7.1.3 防护措施213

7.1.4 回收处理214

7.2 铅污染控制214

7.2.1 铅污染防治215

7.2.2 含铅废气处理215

7.2.3 防护措施215

7.3 其它有毒有害物质的控制215

7.3.1 粉尘污染216

7.3.2 塑件有害物物质216

7.3.3 废气控制216

7.3.4 废水回收处理216

7.4 环保、职业健康安全管理体系216

8 紧凑型荧光灯生产过程质量管理219

8.1 原材料的管理控制219

8.1.1 原材料的检验219

8.1.2 原材料的可追溯性控制220

8.1.3 原材料供应商管理220

8.2 统计过程控制221

8.3 成品质量评价223

8.3.1 设计质量223

8.3.2 主要质量指标223

8.3.3 产品质量确认检验225

参考文献225

附录226