Что такое CCFL лампы и как они работают. Каковы основные преимущества CCFL перед другими типами подсветки. Чем CCFL отличаются от обычных люминесцентных ламп. Где применяются CCFL лампы и почему.
Что представляют собой CCFL лампы и принцип их работы
CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) — это флуоресцентные лампы с холодным катодом. Они представляют собой стеклянные трубки, наполненные инертным газом и парами ртути. Внутренняя поверхность трубки покрыта люминофором. При подаче высокого напряжения происходит ионизация газа и образование ультрафиолетового излучения, которое, в свою очередь, вызывает свечение люминофора.
В отличие от обычных люминесцентных ламп, в CCFL отсутствует нить накала для подогрева катодов. Это позволяет им мгновенно зажигаться и выдерживать частые включения/выключения без сокращения срока службы.
Основные преимущества CCFL ламп
CCFL лампы обладают рядом важных достоинств по сравнению с другими типами подсветки:
- Долгий срок службы — до 50 000 часов
- Мгновенное включение без задержки
- Возможность частых включений/выключений
- Низкое энергопотребление
- Высокая яркость и равномерность подсветки
- Хорошая цветопередача
- Возможность диммирования в широком диапазоне
Благодаря этим качествам CCFL нашли широкое применение в подсветке ЖК-мониторов, телевизоров и другой электроники.
Сравнение CCFL и обычных люминесцентных ламп
Хотя CCFL относятся к семейству люминесцентных ламп, они имеют ряд существенных отличий от обычных КЛЛ (компактных люминесцентных ламп):
| Параметр | CCFL | КЛЛ |
|---|---|---|
| Катод | Холодный (без нити накала) | Горячий (с нитью накала) |
| Время включения | Мгновенное | 30 секунд и более |
| Частые включения | Допустимы | Сокращают срок службы |
| Диммирование | До 5% яркости | Обычно до 20% яркости |
| Срок службы | До 50 000 часов | 8 000 — 15 000 часов |
Как видно из сравнения, CCFL превосходят обычные КЛЛ по многим параметрам, что делает их более подходящими для применения в электронике.
Области применения CCFL ламп
Основные сферы использования CCFL ламп включают:
- Подсветка ЖК-мониторов и телевизоров
- Подсветка автомобильных приборных панелей
- Архитектурная подсветка
- Рекламные световые короба и вывески
- Декоративное освещение
- Подсветка в бытовой технике
В этих областях CCFL позволяют создать яркую, равномерную и долговечную подсветку при низком энергопотреблении.
Особенности эксплуатации CCFL ламп
При использовании CCFL ламп следует учитывать некоторые их особенности:
- Требуется специальный высоковольтный инвертор для питания
- Чувствительность к температуре окружающей среды
- Хрупкость стеклянной колбы
- Наличие ртути (требуется специальная утилизация)
- Возможное незначительное мерцание на низких уровнях яркости
При правильном учете этих факторов CCFL лампы способны обеспечить длительную и эффективную работу.
Сравнение CCFL и LED подсветки
В последние годы LED подсветка активно вытесняет CCFL во многих областях применения. Давайте сравним эти технологии:
| Параметр | CCFL | LED |
|---|---|---|
| Энергоэффективность | Хорошая | Отличная |
| Срок службы | До 50 000 часов | 50 000 — 100 000 часов |
| Тепловыделение | Среднее | Низкое |
| Цветопередача | Хорошая | Варьируется |
| Равномерность подсветки | Отличная | Хорошая |
| Стоимость | Средняя | Выше |
Хотя LED имеет ряд преимуществ, CCFL все еще остается конкурентоспособной технологией в некоторых нишах благодаря своим уникальным характеристикам.
Перспективы развития CCFL технологии
Несмотря на активное распространение LED подсветки, CCFL лампы продолжают совершенствоваться. Основные направления развития включают:
- Повышение энергоэффективности
- Улучшение цветопередачи
- Увеличение срока службы
- Разработка безртутных составов
- Миниатюризация
Эти усовершенствования позволят CCFL лампам оставаться востребованными в специализированных применениях, где их уникальные свойства дают преимущества перед другими технологиями подсветки.
Экологические аспекты использования CCFL ламп
Важно отметить, что CCFL лампы содержат небольшое количество ртути, что требует их правильной утилизации по окончании срока службы. Однако по сравнению с обычными люминесцентными лампами, количество ртути в CCFL значительно меньше.
Для снижения экологической нагрузки производители работают над следующими направлениями:
- Уменьшение содержания ртути в лампах
- Разработка технологий безртутных CCFL
- Создание эффективных систем сбора и переработки отработавших ламп
- Повышение энергоэффективности, что снижает косвенное воздействие на окружающую среду
При правильном подходе к утилизации и с учетом длительного срока службы, CCFL лампы могут быть достаточно экологичным решением для подсветки.
CCFL — тип подсветки монитора, телевизора. Лампы.
CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamps, флюоресцентные лампы с холодным катодом) – флуоресцентные лампы с холодным катодом. Применяются в классических ЖК мониторах, телевизорах и другой технике. Изнутри покрыты фосфором и заполнены парами ртути, которые при подаче напряжения, воздействуют с фосфором и начинают светиться.
Преимущества холодного катода:
- отсутствие накала
- высокая плотность тока автоэмиссии
- относительно хорошая переносимость различных температур эксплуатации
- малая чувствительность к радиации и другим помехам
- безинерционность
CCFL — более безобидны для глаз чем LED лампы. Потому, что дают более рассеянное, тёплое излучение. Плюс к этому, CCFL подсветка мерцает с гораздо большей частотой и её скорость затухания довольно велика, в отличии от LED подсветки, которая в некоторых случаях, начинает заметно мерцать при уменьшении яркости.
Это вызывает дополнительную утомляемость глаз.
Во многих 3D мониторах, применяются именно CCFL, ввиду того что LED лампы не всегда подходят для этого. В данных мониторах применяются особые лампы CCFL с высокой частотой работы. LED — подсветки в 3D тоже часто применяются, но механизм построения изображения немного отличается и сама реализация немного дороже.
Минусами CCFL, в сравнении с LED подсветками являются:- — БОльшая толщина в сравнении с LED мониторами (LED подсветкой), так как лампы нужно размещать в изолированном отсеке за матрицей + трансформатор) .
- — Долговечность ~ 50 000 часов (~5 лет беспрерывной работы), что меньше чем у мониторов с LED подсветкой. Хотя больше пяти лет беспрерывной работы вполне достаточно, чтобы монитор устарел морально и физически.
- — Меньше максимальная яркость в сравнении с LED — подсветками.
- — Больше энергопотребление на ~ 10-30% в зависимости от размера панели и качества исполнения разводки питания.
- — Меньше устают глаза. Свет более привычен и мягок.
- — Лучшая цветопередача за счёт отработанного процесса производства ламп с определённым диапазоном световых волн. Особенно заметно в бюджетном секторе.
- — Лучшая равномерность подсветки (в большинстве случаев, утверждение распространяется на средний и бюджетный сектор рынка).
CCFL — подсветки, всё больше вытесняются LED подсветками в бюджетном и мультимедиа сегменте рынка. Причина в более дешёвом и простом производстве панелей с LED — подсветкой. С точки зрения потребителя — плюсы только в малой толщине мониторателевизора и немного меньшем энергопотреблении (разница значительно увеличивается пропорционально увеличения диагонали панели).
Остальное довольно спорно, да и не все могут сразу привыкнуть к LED подсветке. У многих проявляется «синдром раздражённых глаз» уже после нескольких минут работы.
CFL или CCFL? Сравниваем КЛЛ для освещения птицефабрики | Poultry Light
Проектируя люминесцентное освещение для птицефабрики, множество специалистов птицеводческих предприятий сталкиваются с проблемой выбора между CFL и CCFL лампами. В чем же принципиальная разница между ними? И насколько оправдано делать освещение для птичников на этих лампах?
Для того, чтобы принять верное решение, необходимо рассмотреть и проанализировать технические характеристика каждого вида люминесцентных ламп в отдельности.
CFL лампа
СFL (Compact Fluorescent Lamp — компактные люминесцентные лампы) — это разновидность энергосберегающего освещения, разработанного для прямой замены ламп накаливания в решениях, где не требуется управление яркостью свечения. Касаясь вопроса стоимости, следует учесть, что продолжительный срок службы, а также экономия на обслуживании и электроэнергии оправдывают цену в 5-10 раз выше, чем у предшественников.
По сути, это компактное исполнение линейной люминесцентной лампы под патрон Е14 или Е27. Регулируемые CFL применяются крайне редко из-за дороговизны, так как сложность управления яркостью является основной причиной, ограничивающей применение их для освещения на птицефабриках.
CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) — это люминесцентные лампы с применением холодных катодов. В отличии от CFL, они не имеют нитей накаливания для подогрева и, как следствие, частые включения не сокращают срок их службы. Если Вы решили, что Ваша система освещения для птичника будет использовать такие лампы, то следует два существенных недостатка – это довольно хрупкая трубка диаметром всего 3 мм, а также необходимость подавать на колбу высокое напряжение (в 5 раз выше чем у аналогов). Кроме того, светоотдача почти вдвое меньше, чем у CFL. Но при всех недостатках, CCFL-лампы имеют и неоспоримые достоинства: срок службы в два раза больше, чем у ламп с горячим катодом, и возможность управления яркостью свечения с помощью обычного симисторного диммера в диапазоне 10%-100%.
Однако люминесцентное освещение для птичников, выполненное на этих лампах, выявило ряд проблем, которые не позволят в дальнейшем конкурировать со светодиодными лампами. Прежде всего, это хрупкость трехмиллиметровой спиральной трубки, которая может расколоться при транспортировке и монтаже (обращаться с лампой надо очень бережно, ее можно стрясти, даже направив мощную струю воды при мойке птичника). Кроме того, применение этих ламп ограничивают высокая цена и сложность их приобретения (купить CCFL можно всего в нескольких компаниях и, как правило, со сроками поставки в несколько месяцев). В заключение стоит упомянуть об общем недостатке всех люминесцентных ламп: они содержат ртуть, вдыхание паров которой может оказать вредное воздействие на почки, нервную систему, органы слуха и репродуктивную функцию человека. Поэтому эти лампы требуют аккуратного обращения и утилизации после окончания использования.
Проанализировав все факты, можно сделать вывод, что проектировать освещение для птичников с использованием CFL или CCFL — не самое удачное решение для поставленной задачи.
Это всего лишь попытка специалистов птицефабрик приспособить энергосберегающее освещение к уже имеющимся светильникам от ламп накаливания. Цена за возможность использования широко распространенного патрона Е27 люминесцентными лампами высока: по сравнению с линейными лампами почти вдвое снижается светоотдача и срок службы, в то время как стоимость эксплуатационных расходов повышается в разы.
В связи с этим можно сделать вывод — применение ламп CFL и CCFL для освещения на птицефабриках является не самым лучшим решением, т. к. есть, как минимум, два более эффективных способа создать птице требуемые уровни освещенности: с помощью линейных люминесцентных ламп и с помощью светодиодных светильников.
Также вам будет интересно:
Характеристики CCFL | Аналоговые устройства
Abstract
Флуоресцентные лампы с холодным катодом (CCFL) используются в качестве источников белого света для подсветки жидкокристаллических дисплеев (LCD). CCFL предлагают множество желаемых функций, но они также обладают уникальными характеристиками, которые необходимо учитывать, чтобы максимизировать их полезность.
Введение
Люминесцентные лампы с холодным катодом (CCFL) представляют собой герметичные стеклянные трубки, заполненные инертными газами. Когда на трубку подается высокое напряжение, газы ионизируются, создавая ультрафиолетовый (УФ) свет. Ультрафиолетовый свет, в свою очередь, возбуждает внутреннее покрытие люминофора, создавая видимый свет. CCFL имеют много полезных функций, в том числе:
- Превосходный источник белого света
- Низкая стоимость
- Высокая эффективность (электроэнергия на входе, чтобы светить)
- Долгий срок службы (> 25 тыс. часов)
- Стабильная и предсказуемая работа
- Яркость легко регулируется
- Легкий вес
Обратите внимание, что данные, показанные здесь, были собраны для конкретной CCFL, и что конкретные данные будут меняться в зависимости от модели CCFL, используемой в приложении. Однако общие тенденции, описанные здесь, применимы ко всем CCFL.Зависимость от температуры
На рабочие характеристики CCFL сильно влияет температура, как показано на рисунках 1 , 2 и 3 . При низких температурах яркость ламп значительно падает (см. рис. 1), а напряжение, необходимое для первоначального зажигания (т. е. включения) ламп, значительно возрастает (см. рис. 2). Как показано на рис. 3, лампа имеет характеристику самонагрева, которая напрямую влияет на яркость лампы после зажигания лампы.
Рис. 1. Зависимость яркости лампы от температуры.
Рис. 2. Зависимость напряжения зажигания от температуры.
Рис. 3. Яркостная характеристика самонагрева лампы.
Ток лампы
На эффективность CCFL сильно влияет форма волны тока, управляющего лампой.
Синусоидальные сигналы обеспечивают наибольшую эффективность. И наоборот, несинусоидальные сигналы с большими коэффициентами амплитуды не являются эффективными драйверами CCFL. На рис. 4 показаны две кривые тока с примерно одинаковым среднеквадратичным значением тока. Хотя сигнал с высоким коэффициентом амплитуды имеет такое же среднеквадратичное значение тока, что и синусоидальный сигнал, его текущие отклонения за пределы 150% пикового уровня синусоидального сигнала не генерируют дополнительный свет, а только тепло. Это означает, что в системе, работающей с сигналом с высоким коэффициентом амплитуды, отношение потребляемой мощности к эффективности освещения значительно снижается.
Рис. 4. Сравнение формы кривой тока лампы.
Смещение постоянного тока — это еще одна форма волны, которую необходимо учитывать при использовании CCFL. Чтобы уменьшить возможность миграции ртути внутри лампы, сигналы лампы должны иметь минимальное смещение по постоянному току.
CCFL предназначены для работы при определенном номинальном токе, обычно в диапазоне от 3 мА RMS до 8 мА RMS . Рисунок 5 показывает, что уменьшение тока лампы уменьшает яркость лампы, а увеличение тока увеличивает яркость. Обратите внимание, что эта зависимость не является линейной для более высоких токов. Вблизи номинального рабочего тока яркость лампы изменяется по отношению к току лампы почти в соотношении 1:1; однако при более высоких токах это соотношение падает ниже 1:3. Следовательно, важно, чтобы лампа работала с током, близким к ее номинальному току, потому что эксплуатация намного выше этого значения сократит срок службы лампы. Кроме того, в устройствах с несколькими лампами, таких как ЖК-телевизоры и ЖК-мониторы ПК, важно, чтобы лампы имели близкий к одному и тому же уровень тока (т. е. яркость), чтобы обеспечить равномерное рассеивание света по всей ЖК-панели. В этих приложениях с несколькими лампами уровни тока и формы сигналов отдельных ламп должны точно контролироваться и строго контролироваться, в противном случае вполне вероятно, что лампы будут демонстрировать разные уровни яркости.
Рис. 5. Зависимость яркости лампы от тока.
Напряжение лампы
Рабочее напряжение CCFL и напряжение зажигания, необходимые для оптимальной работы, зависят от длины и диаметра лампы. На рис. 6 показано, как рабочее напряжение увеличивается с увеличением длины лампы. Лампы меньшего диаметра требуют более высокого рабочего напряжения.
Рис. 6. Зависимость напряжения лампы от длины.
Необычной характеристикой CCFL является то, что они обладают «отрицательным сопротивлением», что означает, что напряжение на лампе падает при увеличении тока (см. 9).0029 Рисунок 7 ). Отрицательное сопротивление может варьироваться между отдельными лампами, в результате чего лампы имеют разные токи при любом конкретном уровне напряжения. Таким образом, в многоламповых установках наиболее равномерная производительность лампы будет достигнута за счет использования отдельных трансформаторов и управления током для каждой лампы.
Рис. 7. Зависимость напряжения лампы от тока.
Зажигание лампы
Чтобы создать свет, газы внутри CCFL должны быть сначала ионизированы. Ионизация происходит, когда на лампу в течение нескольких сотен микросекунд подается напряжение, примерно в 1,2–1,5 раза превышающее номинальное рабочее напряжение. До того, как произойдет ионизация, импеданс лампы находится в диапазоне нескольких мегаом; в типичном приложении он выглядит почти полностью емкостным. В начале ионизации в лампе начинает течь ток, ее импеданс быстро падает до сотен килоом, и она выглядит почти полностью резистивной. Чтобы свести к минимуму нагрузку на лампу, форма импульса зажигания должна быть симметричной, линейной синусоидальной формы без всплесков. Как отмечалось выше, напряжение, необходимое для зажигания CCFL, зависит от температуры (см. рис. 2). Точное время зажигания лампы не очень воспроизводимо и может варьироваться в пределах ± 50% даже при одинаковых условиях температуры и смещения.
Различия между КЛЛ и CCFL — Блог 1000Bulbs.com
Различия между КЛЛ и CCFL
Кортни Сильва
Лампочки
К настоящему времени почти все знают, что такое компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ. Если они не знают, что это такое по названию, то наверняка узнают его по изогнутой форме, напоминающей верхушку рожка для мягкого мороженого. Но если бы я спросил вас, что такое флуоресцентная лампа с холодным катодом или CCFL, вы бы так же уверенно ответили? Хотя лампы CFL и CCFL могут иметь похожий внешний вид, у них есть свои различия, преимущества и недостатки каждой из них. Этот пост даст вам краткое изложение различий между лампами CFL и CCFL, а также поможет вам решить, какой тип лучше всего подходит для ваших конкретных потребностей в освещении.
Горячие и холодные катоды
Перво-наперво: хотя лампы CFL и CCFL используют балласт и катоды для получения света, температура, тип и долговечность катодов различаются. Наиболее распространенным типом люминесцентных ламп является «горячий катод», или то, что большинство людей называют стандартными компактными люминесцентными лампами. В стандартных компактных люминесцентных лампах катоды состоят из тонкой вольфрамовой нити накаливания, которая нагревается до температуры, достигающей 900 градусов по Фаренгейту или выше, когда лампа включена. Нагрев катодов в стандартных компактных люминесцентных лампах заставляет их высвобождать электроны, которые реагируют на ртуть в стеклянной трубке, создавая ультрафиолетовое (УФ) излучение, в конечном итоге производя видимый свет. Этот реактивный процесс, через который проходят стандартные компактные люминесцентные лампы для производства света, является причиной того, что им обычно требуется не менее 30 секунд, чтобы достичь полной яркости.
С другой стороны, катоды в CCFL не нагреваются нитью накала. Вместо этого в CCFL используются катоды, не требующие нагрева нитей накала. Эти катоды напоминают маленькие металлические наперстки, температура которых достигает 200 градусов по Фаренгейту. Хотя в этих катодах на самом деле нет ничего «холодного», температура 200 градусов по Фаренгейту значительно ниже, чем температура горячего катода в 900 градусов.
Время запуска и циклы включения/выключения
В то время как стандартные компактные люминесцентные лампы имеют отсрочку запуска на 30 секунд и более, CCFL включаются мгновенно, и для достижения полной яркости требуется очень мало времени. Это связано с тем, что процесс нагрева лампы CCFL намного быстрее и требует меньше тепла для создания видимого света. Металлическая конструкция катодов в CCFL, похожая на наперсток, также более прочная, чем тонкая нить накала, используемая в стандартных компактных люминесцентных лампах, и способна выдерживать примерно в пять раз большее напряжение.
Вот почему КЛЛ и CCFL по-разному реагируют на частое включение и выключение. Если у вас когда-либо сгорала лампочка компактной люминесцентной лампы быстрее, чем предполагалось, это могло быть связано с тем, что она часто включалась и выключалась за короткий промежуток времени. Более слабые катоды в стандартных компактных люминесцентных лампах не выдерживают частых скачков напряжения. Это делает лампы с холодным катодом идеальными для использования в мигающих знаках и жилых помещениях, где свет часто включается и выключается.
Затемнение
Litetronics MicroBrite MB-500DL Диммируемый CCFL
Нет никаких сомнений в том, что технология диммируемых КЛЛ с годами развивалась и будет продолжать развиваться, но различия между диммируемыми КЛЛ и CCFL все еще существуют. Как я упоминал выше, катоды стандартных компактных люминесцентных ламп должны нагреваться до очень высоких температур, чтобы излучать свет.
Уменьшение яркости лампы CFL требует уменьшения величины напряжения, получаемого балластом, а также снижает температуру катодов и приводит к тому, что CFL имеют ограниченные возможности затемнения. Именно здесь более низкие рабочие температуры люминесцентных ламп с холодным катодом представляют собой преимущество. Диммируемые CCFL требуют гораздо меньше тепла для получения видимого света и могут быть затемнены до 5 процентов от их исходного светового потока. Традиционные компактные люминесцентные лампы, хотя и улучшаются, обычно могут быть затемнены только примерно до 20 процентов.
Номинальный срок службы в часах
Теперь, когда вы знаете, что катоды в CCFL способны выдерживать больше, чем накальные катоды в стандартных CFL, неудивительно, что лампы CCFL имеют больший номинальный срок службы. При правильном использовании КЛЛ могут работать от 8000 до 15000 часов, в зависимости от рейтинга. Хотя это все еще впечатляет, CCFL могут работать так же долго, как некоторые светодиодные лампы на рынке с номинальным сроком службы до 25 000 часов.
