Jste zde

Nové výbojky EEFL jako náhrada za CCFL

Antonín Vojáček, 23. Červen 2007 - 13:04
Výbojky CCFL, dnes velmi časté a rozšířené, jsem se pokusil uvést v minulém článku. Na trhu a v přístrojích lze však nalézt novější technologie s lepšími parametry, mezi které patří i EEFL výbojky. Také dají použít pro podsvětlování displejů, reklamních plakátů, nebo různý automobilový či PC tuning. Jejich výhodou je nižší spotřeba, až 3x delší životnost a hlavně generují minimum tepla.

Co je to EEFL ?

EEFL (External Electrode Fluorescent Lamp) jsou fluorescenční zdroje světla (výbojky), které jsou však svojí konstrukcí i funkcí odlišné od ostatních běžnějších a starších technologií. Podobně jako CCFL výbojky jsou obvykle v provedení dlouhých (až několik desítek cm) a velmi tenkých (jen několik mm) skleněných trubic, rovných nebo nejnověji i tvarovaných. Nejběžnější jsou zatím bílé EEFL výbojky, ale podobně jako u CCFL u nich není problém generovat světlo barevné. Proti ostatním výbojkám se studenou emisí se vyznačují větší svítivostí, výrazně větší životností, odolností i bezpečností. Tím se hodí všude tam, kde je nutné něco dlouhodobě a nepřetržitě osvětlovat nebo podsvětlovat velkou intenzitou světla (podsvětlení LCD displejů a reklamních panelů).

Typické vlastnosti

  • Vysoký jas - v současnosti svítivost 15 000 až 40 000 cd/m2
  • Až o 80% nižší spotřeba než CCFL - obvykle 0.5~3 W
  • Vhodný pro vytvoření i velkých zdrojů světla
  • Životnost přes 50 000 hodin - nedochází k vypalování.
  • Obvyklé rozměry: prům. 2.6 až 8 mm a délka 800 až 2000 mm
  • Teplota barev: 1500 – 20 000K
  • Velká účinnost - přes 90 %
  • Nízká spotřeba - do 10 mA
  • Napájení: 320~2100 Vrms dle délky trubice
  • Pracovní frekvence: 60~120 KHz
  • Rychlé nastartování
  • Žádné blikání
  • Velká odolnost proti vibracím
  • Negeneruje teplo - nemůže teplem poškodit přiložené materiály
  • Nižší rušení
  • Nízká hmotnost
  • Snadná vyměnitelnost trubic

Použití

  • Podsvícení LCD displejů
  • Osvětlování interiérů
  • Vnější osvětlování budov
  • Skenery, kopírky
  • Osvětlení reklamních ploch
  • Podsvícení reklamních plakátů
  • Svítící názvy
  • Tuning aut a PC
  • Indikace - různě tvarované trubice
  • Dekorace

Struktura EELF výbojek

EEFL (External Electrode Fluorescent Lamp) jsou nejnovější současnou technologií zdroje světla klasifikované jako elektrické komponenty - převodníky el. energie na světlo. EEFL v tom nejjednodušším popisu jsou řídkým plynem plněné trubice, které pomocí plasmového výboje a luminoforu generují viditelné světlo. Luminofor, pokrývající vnitřní stěny skleněné trubice (podobně jako luminofor nanesený na obrazovce), prakticky pracuje jako převodník generovaného ultrafialového záření na viditelné světlo. Označení "External Electrode = externí elektroda" značí, že k zapálení výboje dochází "na dálku" vnějšími elektrodami.

EEFL výbojka je tedy složena z následujících částí:

  • skleněná trubice (Lamp - Glass Tube)
  • dvě vnější elektrody na obou koncích okolo trubice umístěné na vodivých podložkách (External Electrode, Conductive layer)
  • plynná náplň - směs argonu Ar, neonu a rtuti Hg
  • luminofor na vniřních stěnách trubice sklěněné trubice

Typická struktura EEFL výbojky

Jak tedy již výše uvedené označení "External Electrode Fluorescent Lamp" napovídá jsou tyto výbojky odlišné konstrukce než ostatní výbojky, např. CCFL, které využívají studené katodové emise. Zde jsou elektrody umístěny mimo trubici a tak nepřicházejí vůbec do kontaktu s vnitřním řídkým plynem (směs Neonu, Argonu a malého množství rtuti), který obsahuje trubice se stěnami pokrytými luminoforem. Vysokofrekvenční střídavé napětí (až 120 kHz) přiložené na externí elektrody umístěné na protějších stranách trubice vytvoří vysokofrekvenční elektrické pole uvnitř trubice, které v plynné směsi zažehne plasmový výboj. Jím generované viditelné i neviditelné ultrafialové záření je převáděno luminoforem na viditelné světlo požadované barvy.


 

Konkrétně jde o lavinové násobení, kdy jeden elektrickým polem urychlený elektro vyrazí z atomu Neonu a Argonu elektrony dva za vzniku kladného iontu těchto plynů. Elektrony jsou polem opět urychleny a excitují atomy rtuti, které následně při přechodu do základního stavu emitují ultrafialové záření převáděné luminoforem na viditelné světlo. Tento princip sám osobě negeneruje teplo a tím se umožňuje životnost a stabilitu generování světla a účinnost jasu.

Proces vzniku světla v EEFL výbojkách

Aby se zde nedošlo ke vzniku negativní impedance, kterou se vyznačují VA charakteristice všech běžných výbojek (tj. závislost, kdy s klesajícím napětím roste proud), jsou vnější elektrody napájeny kapacitně navázaným vysokofrekvenčním napětím. Výsledkem toho je skutečnost, že lze napájet mnoho paralelně zapojených EEFL výbojek z jednoho zdroje jako jeden velký světelný zdroj.

Závěr

EEFL výbojky, i když jsou již na trhu a lze je najít i v prodávaných přístrojích (například některé LCD obrazovky a panely firmy LG), stále je lze považovat jako novinky. V celku nepochybuji o tom, že až klesne jejich cena, stanou se více rozšířenými a postupně vytlačí CCFL výbojky. Proti nim se totiž vyznačují lepšími vlastnostmi a možnostmi použití, přičemž v porovnání s nimi nemají žádné horší parametry.

Antonín Vojáček
vojacek@ hwg.cz

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: