¿Qué es un Tubo de Cátodo Frío?
Un tubo de cátodo frío es un tipo de lámpara fluorescente, también conocida como CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp).
Mientras que las lámparas fluorescentes ordinarias calientan sus filamentos para emitir electrones térmicos, los tubos de cátodo frío emiten electrones sin calentar sus electrodos. Por tanto, los tubos de cátodo frío funcionan a temperaturas más bajas y tienen una vida útil más larga.
Además, como no es necesario incorporar un filamento al tubo, éste puede ser más delgado. El diámetro de los tubos fluorescentes oscila entre 15 y 38 mm, mientras que el de los tubos de cátodo frío es de entre 3 y 5 mm.
Los tubos de cátodo frío no se pueden utilizar con corriente alterna comercial común de 50 o 60 Hz y requieren una fuente de alimentación dedicada para proporcionar energía de alta frecuencia.
Usos de los Tubos de Cátodo Frío
Los tubos de cátodo frío tienen una historia de más de 30 años y se han utilizado durante mucho tiempo para la retroiluminación de pantallas LCD, carteles publicitarios, luces guía e iluminación debido a su fácil regulación, ahorro de energía y larga vida útil.
En los últimos años, se ha producido un cambio de los tubos de cátodo frío a los LED debido a la superioridad de estos últimos sobre las ventajas de los tubos de cátodo frío. Los LED ya han sustituido por completo a la retroiluminación LCD, y cada vez son más los fabricantes que abandonan la producción de tubos de cátodo frío.
Sin embargo, los tubos de cátodo frío tienen ventajas que no se encuentran en los LED, como la capacidad de difundir la luz sobre una amplia zona y emitir una luz uniforme y homogénea, y de producir una luz blanca agradable a la vista que se aproxima a la luz natural, y se utilizan para la iluminación de hospitales, bibliotecas y tiendas.
Principio de los Tubos de Cátodo Frío
Los tubos de cátodo frío constan de un tubo de vidrio largo y estrecho lleno de gas argón y vapor de mercurio, fósforo recubierto en la pared interior del tubo de vidrio y electrodos en ambos extremos del tubo de vidrio.
El principio básico de funcionamiento de un tubo de cátodo frío es similar al de una lámpara fluorescente estándar: los electrones emitidos por los electrodos se combinan con los iones de mercurio contenidos en el tubo de vidrio para emitir radiación ultravioleta, que excita el fósforo de la pared interior del tubo para producir luz visible.
La única diferencia radica en la forma en que se emiten los electrones: mientras que las lámparas fluorescentes ordinarias emiten electrones térmicos haciendo pasar una corriente eléctrica a través de un filamento recubierto de material emisor de electrones, los tubos de cátodo frío emiten electrones secundarios a partir del impacto de iones de argón.
Cuando se aplica un alto voltaje a los electrodos metálicos de un tubo de cátodo frío, los electrones del tubo son atraídos hacia el electrodo positivo y se mueven dentro del campo eléctrico, colisionando con el argón. Los cationes de argón ionizados por esta colisión chocan con el electrodo negativo y emiten electrones secundarios.
Para emitir electrones secundarios en un tubo de cátodo frío, es necesario aplicar una tensión elevada, por lo que se utiliza un circuito inversor como fuente de alimentación.