CCFL工艺参数及与照明灯具配合设计解析(1).ppt

CCFL工艺参数及与照明灯具配合设计问题,CCFL荧光灯管的特点,目录Contents,CCFL应用于照明产品,CCFL荧光灯的特点,CCFL基本原理CCFL基本制程慨要CCFL对于环境温度及辉度的影响CCFL灯管导线与高压线的连接冷阴极荧光灯管的特点冷阴极荧光灯管的电气特性冷阴极荧光灯管的使用领域,CCFL冷阴极灯管的构造,玻璃管：硬質玻璃：目前燈管廠最常使用的玻璃。惰性氣體：Ne+Ar混和氣目的安定電子撞擊水銀分子的速率和降低電極氧化作用。水銀:是CCFL燈管壽命長短有關電極:電極長短會影響水銀含量多少，對製程方式有關。,各种荧光粉化学及色度特性表,CCFL基本制程概要,CCFL灯管制造流程,玻璃管(裁剪、清洗、乾燥),玻璃管塗螢光粉管端烘焙玻璃管頸部螢光去除,醋酸丁脂硝化棉沾著劑調和螢光粉螢光粉調配,玻璃管內螢光粉烘焙,玻璃管小頭電極封口玻璃管大頭電極定位,鍍鎂絲玻璃燙珠電極裁剪電極焊接,抽真空排氣氣體洗管充填氣體大頭電極封口,管端烘焙電極高週波激發(加熱)管端退火燈管特性安定,燈管斷續點燈燃繞機,檢驗特性,燈管引出線整理電線裁剪引出線焊電線燈管套燈帽電線上端子,包裝,出貨,温度及灰度的影响,灯管导线与高压导线连接方式,一、絞接方式利用外加C字型0.90.8mm的Cu-Ni合金做為鐙管線與導線作連接,優點可以有效控制連接的厚度,加工快速,缺點必須有精密模具加工,成本高,灯管导线与高压导线连接方式,二、焊接方式使用Sn-Pb加松香作為連接劑,優點:治具便宜,加工方式簡單.缺點:焊點大小不意控制,焊接溫度不穩定,有可影響玻璃表面特性,可靠性會疑慮.,冷阴极荧光灯管的特点,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。两种阴极的最大特点是，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。,冷阴极萤光灯管(ColdCathodeFluorescentLamp)冷阴极灯是一种新型的照明光源；由于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,冷阴极管的电气特性,CCFL需要在高压、交流电源的驱动下工作，因此，在液晶显示器中，需要将开关电源电路产生的低压直流(12V)变换为高压交流电源，这项工作由高压板完成。为了降低CCFL的功耗，提高高压板电路的转换效率，应尽可能地使CCFL的电气特性和高压板电路的电气参数相匹配。CCFL在点亮之前，会呈现出一个很高的阻抗，须加一个1500V(均方根值)以上的正弦波交流电压，其峰峰值可达30005000VP-P；而当灯管点亮后，气体会全部电离，灯管内的阻抗会降低至80k左右，此时灯管的工作电压会降低到600V(均方根值)左右。CCFL的工作频率一般会设置在4080kHz，因为此时的发光效率比其他频率下高出15%左右。可见，在某些情况下，CCFL的伏安特性和齐纳二极管十分相似，在未点亮前，CCFL呈现无穷大的阻抗，一旦点亮，基本上是一个电阻型阻抗。因此，对于CCFL的启动，可以首先用一个启动电压将灯管点亮，然后限制并维持通过CCFL的电流，在一定的电流作用下产生相应的压降。,冷阴极管的重要参数,(l)启动电压在灯管寿命范围内(一般规定灯管的最大发光亮度降低至最初值的80%时的实际工作时间为灯管寿命)，最低工作环境温度下，使灯管点亮所需要施加在灯管两端的电压值，一般为交流15001800V。高压板电路输出端和CCFL之间的连线(包括PC板走线、导线、接插件等)对启动电压有一定的影响。(2)工作电流灯管正常工作时的电流为工作电流，为59mA。由于CCFL的亮度主妻和其工作电流有关，但为保证使用寿命，其两端的电流要大于配屏规定的最小值，要小于配屏规定的最大值。当低于其最小值时，灯管工作极易出现起辉不正常现象，甚至是不能点亮灯管；当高于最大值时，就算电流再大，亮度也不会提高多少，且电流越大，使用寿命越短。(3)工作电压灯管点亮之后，在一定的寿命时间内，在给定的工作电流下，灯管两端的电压值为工作电压，正常的工作电压一般为600800V。(4)工作频率驱动灯管的高压是一个交流信号，交流信号的频率称为工作频率，一般为4080kHz。在同等的工作电流、工作电压驱动下，CCFL的发光亮度和工作频率有关，在工作频率激励下，CCFL的发光亮度最大，偏离工作频率，发光亮度下降。(5)等效电阻CCFL类似于齐纳二极管，在未点亮前呈现无穷大的阻抗，点亮之后则基本为一个电阻性阻抗。(6)输出功率输出功率具体依灯管种类、长短和数量而定，一般在36W。,冷阴极与热阴极荧光灯管的使用领域,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。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，最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。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。,CCFL应用于照明领域,CCFL应用于照明领域的优势CCFL应用于照明领域时电源需要注意事项CCFL应用于照明领域时结构方面需要注意事项CCFL应用于照明领域时制程方面需要注意事项,CCFL应用于照明领域的优势,冷阴极荧光灯为气体放电灯，可充分使电能转换为光能，是国家推荐的节能环保产品。冷阴极荧光灯管寿命可达5万小时以上，是普通荧光灯管的1520倍，是金卤灯的58倍；显色性好，显色指数最高可达95Ra；灯管的玻璃采用无铅抗UV玻璃，具有拦截紫外线功能，适用于长时间照明；冷阴极荧光灯管直径为1.86.4mm,灯管中汞含量能精确控制，不超过3.0mg/支，符合国际标准，保护了环境,长度为501600mm，可满足照明所有需求。灯管驱动采用50KHz以上的高频驱动方式，在此高频下具有无频闪、无闪烁的优点，可以防止视觉疲劳；并且光源不会因频繁开关而损坏，开关次数在5000万次以上，使用寿命长；而且光衰小，长时间使用不影响其照度。,CCFL有许多优点，包括：它是优良的白光源；低成本；高效率(光输出和输入电功率之比)；长寿命(大于25000h)；稳定的工作状态；容易调节亮度；重量轻等。,CCFL应用于照明领域时电源需注意事项,冷阴极荧光灯为是利用气体弧光放电产生光的气体放电灯，需要专门的启动器件或线路才能工作，所以需要配备专门的启动电源设备。根据冷阴极荧光灯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，开始放电的原理，我们需要将市电交流220V50Hz转换为高压15001800V，频率达到4Hz80KHz才可以启动冷阴极荧光灯管，整个启动时间大概12s，灯管电量后，维持电压只需要500800V，此时若电流过大会烧毁灯管，电流过小点亮又难以维持。CCFL需要采用交流波形驱动，任何直流成分都会使一部分气体*在灯管的一端，造成不可逆转的光梯度，使灯管的一端比另一端更亮。此外，为了提高效率(光输出和输入电功率之比)，需要用接近正弦的波形驱动灯管。因此，CCFL通常需要一个DC/AC(直流/交流)逆变器来将直流电压变换成4080k吒的交流波形。,CCFL应用于照明领域时结构需注意事项,冷阴极荧光灯管直径为1.8mm6.4mm，体积小，灯管表面温升小，灯管表面亮度高，易加工成各种形状（直管、U管、M管、环形管等），可满足各种照明产品的需要。冷阴极荧光灯管灯管较细，用于