黑光灯的“稳定”与“预热”区别在哪?

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本文阐述了为何LED黑光灯需要一个“稳定”时间,即使它们在打开的瞬间就达到了最强紫外线亮度。

 

紫外光灯稳定与预热

 

LED紫外线灯的一个优势是,它们在打开的瞬间即可到达最强亮度,而传统的汞蒸气黑光灯则需要10至15分钟才能达到最强亮度。因此,如果LED紫外线灯的产品数据表中列出一个“稳定”时间可能会让人感到困惑。既然LED紫外线灯能够瞬间点亮,为何还需要一定的时间达到稳定?

为回答这个问题,我们需要详细了解这两种不同光源黑光灯的工作原理。

对于传统的汞蒸气灯来说,灯泡内的高压电弧通过汞蒸气产生光。打开这种灯时,启动电路会在灯泡内产生热量,使灯泡内的汞蒸发,当有足够的汞蒸气时,才会发生稳定的弧光放电.。

要产生足够的汞蒸气才能足量放电,这个过程需要10至15分钟。这就是传统汞蒸气灯的“预热”时间:灯泡需要预热才能达到稳定的发光亮度。

LED的响应过程则相反。LED是一个半导体芯片,当电流通过芯片时就会发光。一般而言,半导体器件在冷态时效率更高,因此LED灯具在刚通电时效率最高(即产生的光最多)。

通过LED芯片的电流会使其温度升高,从而降低它的效率,这意味着使用LED灯时,其产生的光量会减少。为了克服这种效应,LED灯釆用的设计是将热量从LED芯片导走,直至整体温度达到稳定。

这就是为何LED灯需要“稳定”时间而非“预热”时间:它的亮度将下降直至温度达到稳定。但需要注意LED效率变化是双向的:关闭LED灯会使LED芯片冷却,效率会回升。因此下次刚打开时,LED紫外线灯将恢复到最强亮度。

ASTM E3022要求灯具制造商确定LED灯的稳定时间。所谓达到“稳定运行”状态的定义为以30分钟为间隔进行3次或更多测量,紫外线辐照强度测量结果的差异不超过5%。

例如,5分钟的稳定时间表示在运行的前5分钟内辐照强度会下降,但之后将保持稳定,变化不超过+/-5%。

了解“预热”和“稳定”时间之间的差异后,便能够了解为何LED紫外线灯的技术表中含有稳定时间的信息。汞蒸气紫外线灯需要物理预热才能足量发光,而LED灯在通电瞬间立即达到最强亮度,但之后亮度会略微下降直至温度达到稳定。

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