CCFL为什么是冷阴极,这个冷是什么意思?
作者:2011/7/23 1:09:59

冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp),简称CCFL。CCFL灯管具有灯管细小、结构简单、灯管表面温升小、灯管表面亮度高、易加工成各种形状(直管形、L形、U型、环形等);使用寿命长、显色性好、发光均匀等优点

   与我们平常所理解的“冷”与“热”一样,通常发射电子的材料,即阴极,分冷与热两种。

 

  热阴极:是指用电流方式把阴极加热至800C以上高温时,让阴极内的电子因获得热能后转换为动能而向外发射;

 

  冷阴极:是指无需把阴极加热,而是利用电场的作用来控制界面的势能变化,使阴极内的电子把势能转换为动能而向外发射。

 

  两种阴极的***大特点是,热阴极可以用低电压就可以产生电子发射,而冷阴极往往需要很高的电压才能产生电子发射。热阴极的寿命比较短,冷阴极的寿命比较长。故在CCFL中,常常使用冷阴极。

 

  CCFL原理应该是当高压加在灯管两端后,灯管内少数电子高速撞击电极后产生二次电子发射,开始放电,因为阴极温度较低,所以得名。二次电子发射是CCFL中一个阴极重要过程。

 

  辉光放电中,汤姆生第三电离系数即为离子轰击下阴极表面的二次电子发射系数,该过程一般为离子在阴极表面的Auger中和过程(Auger neutralization of an ion),又称作Hagstrum理论(参见:Homer D. Hagstrum,“Theory of Auger Ejection of Electr*** from Metals by I***,” Phys. Rev. 96, (1954)336–365)。

 

  当正离子运动至阴极表面时,与阴极材料中的自由电子复合,同时释放出电离能;阴极中其它电子获得该电离能后,克服表面势垒而脱离阴极向外发射,这就是所谓的二次电子发射,是一种间接的场发射过程。与此同时,正离子也会在阴极表面近区域形成正离子云,该正离子云相对于阴极如同外加一正电场,故也存在直接的场发射。所以,CCFL即可以用直流驱动,也可以用交流驱动。

 

  

 

  1 、关于冷阴极管无论是冷阴极管还是热阴极管,就原理上而言都是荧光管,其发光原理与一般荧光管相同。从电极跑出的电子撞击到***(也可使用氙) ,激发***使其释放出紫外线,这个紫外线照射到涂在玻璃管内侧的荧光体成为可见光。

 

 

  冷阴极管与热阴极管的很大一个区别在于电极部分。冷阴极管因其结构简单,所以可以是非常细的荧光管。由于电极的电子发射不是热电子发射,故称其为冷阴极管( Cold Cathode Fluorescent Lamp -CCFL) 。另一方面,一般的荧光管由于其电极有白热灯丝,使其发热并引起热电子发射,故称之为热阴极管( Hot Cathode Fluorescent Lamp - HCFL ) 。

 

  2、冷阴极管与热阴极管的应用领域

 

  热阴极管由于其电极的构造无法小型化,故不适合于细型荧光管。因此,热阴极管主要应用于高功率的荧光管。一般照明用的荧光管几乎都是这个。另一方面,冷阴极管由于其具有的细型的特性,主要被用于液晶用背面照明(背光) 。再者,***近常可以看到彩色冷阴极管用于汽车等的装饰品,受到大家的瞩目。如果看到从旁边穿过的汽车中有蓝色或紫色的装饰品,那就是冷阴极管。另外,与热阴极管相比,冷阴极管具有使用寿命长,体积小,功率低等特性,这些特性被活用于常明灯等,用途日趋广泛。

 

  3 、冷阴极管的热量容易被误解的是:通常会认为冷阴极管的阴极较冷,所以在阴极产生的热量可能会比较小。这是极大的错误,冷阴极管的阴极所发生的热量要比同样功率的热阴极管大得多。冷阴极管与热阴极管内部的电压坡度如图1所示。此处,请注意意阴极下降电压与电弧柱的电压下降。无论冷阴极管还是热阴极管,实际上能源消耗转化为光的部分都是电弧柱的部分。由于阴极下降电压部分没有用于发光,因此所有的能源都被转变为热量而浪费。这个阴极下降电压在热阴极管上小,而在冷阴极管上大。即:冷阴极管比热阴极管的效率低。冷阴极管在其阴极附近消耗没用的能源,其结果, “冷”阴极管却是热电极。因此,使用冷阴极管设计机器的时候,要注意使阴极附近良好放热。

 

  4 、冷阴极管的电气特性

 

  因为冷阴极管的阴极下降电压较大,为了改善效率,所以增加电弧柱(日文:阳光柱)的阻抗值,使大部分的实际能量能够在可视光中消耗。其结果,管电流变小,阻抗值(阻抗)增加。図第2背光的灯管电流-管阻抗特性若冷阴极管的阻抗要使用在笔记型电脑的话,一般为50KΩ-200KΩ 。与此相较,热阴极管使用于一般照明时为2 00KΩ? 1KΩ左右。管电流越大的话,阻抗值则会急剧降低,而有负性阻抗特性。笔记型电脑用的冷阴极管放电电压一般约为700V 。热阴极管时则约为70V-140V左右。冷阴极管的管电压较高,灯管的阻抗(阻抗)较高,所以会强烈受到杂散电容的影响。

 

  一般而言,冷阴极管的阻抗(阻抗) (管电压/管电流)以管电流的- 5/ 4次方为比例,这是众所皆知的。另外,微小电流领域中的管电压被称为是启动电压,或者是点灯电压。点灯电压的意义是,冷阴极管若一旦未置于这样的高电压状况则不会放电,但是冷阴极管中仍有极大的疑问。这是因为,冷阴极管组装在背光板之后,此特性会有大的变化。

商户名称:南京正耀电子科技有限公司

版权所有©2024 产品网