無極燈及其發(fā)展方向技術(shù)質(zhì)量部2011-12-07無極燈介紹

■什么是熒光燈？

U型節(jié)能燈管日光燈管螺旋型節(jié)能燈管利用低壓汞蒸氣放電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)涂在燈管內(nèi)壁的熒光粉而發(fā)光的電光源。無極燈介紹

■什么是無極燈？

自鎮(zhèn)流無極燈環(huán)形無極燈矩形無極燈

無極燈全稱：無電極低氣體放電熒光燈。無電極，低氣壓，熒光燈無極燈介紹

■普通熒光燈和無極燈的區(qū)別

類別熒光燈無極燈外觀發(fā)光體部分一般為較細的管型狀。燈體基本為塑料制品。發(fā)光體為球泡型或閉合環(huán)形。燈體部分一般有金屬或陶瓷散熱體。體積比較小相對比較大重量較輕較重壽命6000H-10000H60000H以上塑料體金屬或陶瓷體無極燈介紹

為什么無極燈的壽命比普通熒光燈的壽命長？

無極燈介紹

■首先了解一下無極燈的組成

1.電子鎮(zhèn)流器：產(chǎn)生高壓，起輝燈管燈管起輝后起鎮(zhèn)流限流作用，使燈管正常穩(wěn)定地工作。2.功率耦合器：將電子鎮(zhèn)流器提供的高頻功率“耦合到”燈泡腔體內(nèi)。3.燈體泡殼部分：一個密封的玻璃容器，內(nèi)壁涂三基色粉，內(nèi)充有特種氣體。

組成部分鎮(zhèn)流器耦合器燈體泡殼無極燈介紹

■無極燈的發(fā)光原理

它是通過高頻發(fā)生器的電磁場以感應(yīng)的方式耦合到燈內(nèi)，使燈泡內(nèi)的氣體雪崩電離，形成等離子體。等離子受激原子返回基態(tài)時輻射出紫外線。燈泡內(nèi)壁的熒光粉受到紫外線激發(fā)產(chǎn)生可見光。無極燈介紹

■無極燈的發(fā)光原理

它是通過高頻發(fā)生器的電磁場以感應(yīng)的方式耦合到燈內(nèi)，使燈泡內(nèi)的氣體雪崩電離，形成等離子體。等離子受激原子返回基態(tài)時輻射出紫外線。燈泡內(nèi)壁的熒光粉受到紫外線激發(fā)產(chǎn)生可見光。無極燈介紹

■無極燈的發(fā)光原理

原子及外圍電子無極燈介紹

■無極燈的發(fā)光原理

整個發(fā)光原理過程：→鎮(zhèn)流器發(fā)出高頻交流信號→耦合器→磁場→電場→電子運動碰撞汞齊原子→原子外層電子躍遷到高能態(tài)→電子回到基態(tài)（低能態(tài)）→發(fā)出紫外線→激發(fā)熒光粉→發(fā)光無極燈介紹■為什么無極燈的壽命比普通熒光燈的壽命長？通過無極燈發(fā)光原理的分析，可以知道：

無極燈燈體內(nèi)無電極或燈絲。從而決定了它在工作時對不會有燈絲的老化斷裂的情況，從而減少了燈具故障的發(fā)生。

熒光燈燈體里有產(chǎn)生高壓的電極，長期工作會發(fā)生老化發(fā)黑，最后損壞，從而縮短使用壽命。所以，無極燈的壽命會比普通熒光燈的壽命長。照明產(chǎn)品的發(fā)展

無極燈介紹

■無極燈的發(fā)展無極燈LED燈熒光燈高壓氣體放電燈白熾燈四代照明產(chǎn)品發(fā)展趨勢——綠色節(jié)能無極燈被稱之為第四代照明光源。

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■無極燈的發(fā)展188020世紀初1960年1991年1994年1998年

2005年2009年美國人弗克提出構(gòu)思了無極燈美國人湯普林，泰斯勒等人發(fā)明了高頻無極燈中國開始進入無極燈項目研究飛利浦公司也推出了一款無極燈美國GE公司推出一款一體化緊湊型的無極燈中國第一只無極燈在寶石集團點亮中國突破成本瓶頸，無極燈造價大幅度降低。中國無極燈生產(chǎn)量占世界生產(chǎn)份額的90%。

超長壽命:

高頻無極燈使用壽命≥6萬小時，低頻無極燈壽命已超過10萬小時。壽命是白熾燈的60倍，金鹵燈的10倍。無極燈介紹

■無極燈的優(yōu)勢能源試驗室報告高效節(jié)能:發(fā)光效率最高達95lm/w,。比白熾燈節(jié)能90%以上，比高壓汞燈節(jié)能77.5%、高壓鈉燈節(jié)能55%。無極燈介紹

■無極燈的優(yōu)勢高顯色性:光衰小,色溫2700K-6500K,顯色指數(shù)≥80，光色柔和，呈現(xiàn)物體的自然色澤。2000小時光通維持率為95%；20000小時光通維持率為80%；60000小時光通維持75%.無極燈介紹

■無極燈的優(yōu)勢2x250WHPS200W+100W無極燈顯色指數(shù)低，樹葉是灰色的顯色指數(shù)高，樹葉是綠色的無極燈介紹

■無極燈的優(yōu)勢2x250WHPS200W+100W無極燈》無頻閃經(jīng)科學(xué)計算，交流變換頻率達到40KHz以上（歐盟CE認證規(guī)定40KHz)時，在人的視覺中會形成平滑穩(wěn)定效應(yīng)，不再產(chǎn)生頻閃效應(yīng)危害。無極燈的工作頻率為2.65MHz,消除了明暗變化對視力健康的危害,視覺不易疲勞，提高了司機的行車安全系數(shù)，保護了學(xué)生的視力。》瞬間啟動和再啟動首次啟動及再次啟動時間≤0.5秒，無需預(yù)熱，開關(guān)次數(shù)≥20萬次。》綠色環(huán)保采用固態(tài)汞齊以及無鉛玻璃，材料可以回收利用，符合國際環(huán)保組織要求；無閃爍、低眩光，徹底消除眼睛疲勞;電流諧波小，符合國家電磁兼容性標準(GB17443-1999)要求。其他優(yōu)勢無極燈介紹

■無極燈的缺點2x250WHPS200W+100W無極燈1、體積大；2、重量較重；3、需要加裝散熱裝置，4、價格比較高。100W白熾燈H104mm×φ60mm100W節(jié)能燈L252mm×φ116mm250W高壓鈉燈L257mm×φ46mm30W自整流無極燈H170mm×φ80mm無極燈應(yīng)用

■無極燈應(yīng)用2x250WHPS無極燈幾乎匯集了所有不同類型電光源的優(yōu)點，因此可廣泛用于城市道路、隧道、景觀亮化、工廠車間、學(xué)校教室、圖書館、禮堂大廳、會議室、大型商場、運動場、地鐵、火車站以及水下等，特別適用于高危和換燈困難且維護費用昂貴的場所。無極燈應(yīng)用

■道路照明無極燈應(yīng)用

■隧道照明無極燈應(yīng)用

■工礦照明無極燈應(yīng)用

■學(xué)校教室、圖書館無極燈應(yīng)用

■商場應(yīng)用無極燈介紹

■無極燈和高壓鈉燈的對比對比內(nèi)容無極燈系統(tǒng)高壓鈉燈系統(tǒng)平均壽命6萬小時1.8萬小時實際使用壽命>6萬小時約8000小時配套電器電子鎮(zhèn)流器（結(jié)構(gòu)簡單、輕便）電感鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器、電容器調(diào)光性能可調(diào)光，且調(diào)光后色溫和顯色性變化很小。調(diào)光后色溫、顯色指數(shù)等產(chǎn)生較大變化,較難實現(xiàn)調(diào)光。功率因數(shù)≥0.980.43(補償后可達0.85以上)系統(tǒng)光效＞80Lm/W＞80Lm/W顯色指數(shù)＞8020-30色溫2700K-5000K等多色溫（光色白亮視覺清晰）2300K左右頻閃效應(yīng)沒有頻閃和眩光頻閃和眩光較為明顯熱態(tài)啟動性能即開即亮10-15分鐘（如熱燈啟動將影響燈泡壽命）功率輸出穩(wěn)定性恒功率隨電壓波動不穩(wěn)定電壓波動/燈功率波動±20%/±3%±10%/±20%嚴重影響燈使用壽命無極燈介紹

■無極燈和高壓鈉燈的對比設(shè)計設(shè)計額定實際輸入用電時間實際耗電實際耗電一天實際用電/度一年實際用電/度燈具數(shù)量功率功率(小時/天)前半夜5小時后半夜7小時

（盞）(W/盞)(W/盞)度度250W無極燈1250260121.31.052.35857.8400W高壓鈉燈1400460122.33.225.522014.8每盞燈實際年節(jié)省電/度

1157無極燈介紹

■無極燈和LED的對比類別無極燈LED光效理論光效達到90lm/W以上，并且光衰小，目前實驗室光效已達到200LM/W以上。量產(chǎn)的已經(jīng)達到160LM/W以上。應(yīng)用廣泛地應(yīng)用于道路隧道等各種照明領(lǐng)域。廣泛地應(yīng)用于道路隧道，以及景觀亮化等各種照明及顯示領(lǐng)域，燈具技術(shù)指標1.功率：15W~300W2.光效：>80lm/W3.顯色性：>80Ra4.色溫：2100K~6500K全系列5.光衰：<

30%@60000小時6.使用壽命：>60000小時7.發(fā)熱量：較低8.燈具配套：容易配套9.面光源：無眩光、無閃爍，視覺效果優(yōu)越。10,抗震性：差1.單顆：0.06~1W2.光效：>80lm/W3.顯色性：>80Ra4.色溫：2700K~10000K5.光衰：<30%@100000小時6.使用壽命：>100000小時7.發(fā)熱量：較高，需要散熱裝置。8.燈具配套：容易配套9.點光源：配備合適燈罩效果不錯。10,抗震性：好無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的技術(shù)困境

1、目前高頻無極燈的光效低，一般在75LM/W以內(nèi)。2、高頻無極燈腔內(nèi)的溫度非常高，它的散熱不好解決，功率不敢做得太大，一般不超過165W。這樣造成高頻無極燈功率太小光通量不高，在有的場合不適宜使用故此它的應(yīng)用范圍受到了限制。3、高頻無極燈的EMC指標較難達標。電磁波干擾的傳輸途徑有兩個：一個是輻射，一個是傳導(dǎo)，問題是這兩個傳輸?shù)耐緩饺绾尾拍馨阉鼜氐锥滤溃岆姶挪ǖ男孤┍容^小，以滿足越來越嚴格的EMC指標呢？4、高頻無極燈的壽命，特別是高頻電源的壽命與所宣揚的差距太大，根本無法達到6萬小時的使用壽命。5、高頻無極燈的成本還比較高，外形式樣少。特別是它安裝在路燈上對外殼要求非常苛刻，對外殼的散熱能力要求特別高，否則無極燈無法正常穩(wěn)定的長久工作。無極燈發(fā)展方向

■低頻無極燈幾個誤區(qū)

1、低頻燈工作頻率約是高頻燈的十分之一，相應(yīng)的磁性元件的體積也增大了10倍，耦合器的電感量從約13μH增大到150μH左右。電源內(nèi)磁性元件的體積也大大增加了，整燈的體積不是變小而是變大了，重量和成本也有較大增加。2、耦合器外置稍許解決了無極燈的散熱難題，但耦合器完全裸露在空間，其中有一半的電磁能量被白白浪費掉反而成了干擾源。低頻燈的工作頻率看起來是比高頻無極燈降低了10倍，但比起節(jié)能燈鎮(zhèn)流器的工作頻率還是高了近10倍，毫無遮擋的在空間自由輻射肯定是技術(shù)上的一個退步。低頻無極燈的EMC指標仍然是一個比較大的問題。3、低頻燈比較高頻燈更容易出現(xiàn)停振現(xiàn)象也即突然熄燈。越是惡劣環(huán)境下兩者相比較就越是明顯，這已是不爭的事實。分析原因是磁性元件的因素，由于低頻無極燈的耦合器套裝在燈管上，它沒有采取任何散熱措施。燈管的熱量較高，而耦合器上面的熱量無法排除最終造成耦合器的居里失諧使燈熄滅。同時低頻燈耦合器相較高頻燈耦合器在和電源的匹配上更加困難，制成品的匹配度更加粗糙，效率也就不會很高。無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的發(fā)展方向高頻無極燈最為要命的缺陷就是光效較低。同時高頻無極燈的發(fā)熱量太高，就意味著效率較低，并制約了高頻無極燈向大瓦數(shù)高功率發(fā)展。特別是電磁干擾指標EMC是高頻無極燈比較難以跨越的一道坎。為了改善無極燈的各項技術(shù)指標，應(yīng)該采用綜合治理的方法、全面梳理各項技術(shù)指標相互的關(guān)聯(lián)性，尋找解決之道。無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的發(fā)展方向1、對熒光粉的使用上做深入研究，采用三基色粉、納米粉，在涂粉工藝上做改進等等，光效有較明顯的提高。直管熒光燈的發(fā)展過程：在60年代，生產(chǎn)熒光燈用的是鹵粉，管壁溫度在40℃的時候鹵磷酸鈣熒光粉的發(fā)光效率最高。但上了40℃以上光效反而會降低，同時高溫導(dǎo)致液汞蒸汽壓力升高，容易產(chǎn)生過多的185nm紫外光，185nm紫外光對鹵磷酸鈣熒光粉會造成傷害，熒光粉的壽命也受到嚴重影響，造成光衰。鹵粉的生存年限不超過4000小時，后采用混淆粉，生存年限提高到7000小時，工作溫度有所提升光效也有提高。直到發(fā)明了稀土三基色熒光粉，它的生存年限超過了10000小時，其最佳工作溫度提高到了85℃，而且對185nm的紫外光也有了相當強的耐受力，隨后出現(xiàn)了細管徑的熒光燈，其光效才有可能得以大幅度提高，光衰不再成為是制約節(jié)能燈壽命的瓶頸，最后影響節(jié)能燈壽命的就只剩下燈絲電極，我們也才開始研究無燈絲電極照明燈技術(shù)。直管熒光燈的發(fā)展對無極燈的改進有著非常好的啟迪和借鑒作用。應(yīng)該深思：為什么直管燈的管徑從T12（38mm）發(fā)展到今天的T4、T3(9.5mm)管，光效也從40多流明發(fā)展到今天的超過100流明/每瓦，其中有哪些奧妙呢？無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的發(fā)展方向2、在汞齊使用上做深入研究。汞齊是公認的節(jié)能環(huán)保制燈材料，但汞齊對燈管的真空度要求比液汞高。汞原子受到運動電子的撞擊成為受激發(fā)的汞原子，受到撞擊的汞原子吸收到能量躍遷到更高的能級成為亞穩(wěn)態(tài)的價電子。從汞原子的能級圖可知：價電子從63P1躍遷到61S0態(tài)時發(fā)出253.7納米紫外線，利用253.7納米紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光是熒光燈設(shè)計的基本原理。無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的發(fā)展方向無極燈控制汞氣壓的方法是選擇汞齊最佳的放置位置，一般是把它放置在排氣管中。至于汞齊釋放汞原子數(shù)量就是選擇含汞量不同的汞齊，發(fā)展的趨勢是采用汞含量越來越低的汞齊。測試數(shù)據(jù)證明過高或是過低的工作溫度對無極燈的光效都不利，最佳的工作溫度是測量泡體壁腰部在80-90℃范圍內(nèi)，但高頻無極燈要保證該工作溫度在現(xiàn)階段的泡體結(jié)構(gòu)形狀下是有困難的，實測一般都高得多。排氣管無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的發(fā)展方向3、耦合器的用途是向燈泡體傳輸高頻電磁能量，為了減少衰耗達到最佳的傳輸效果，耦合器要和高頻電源實現(xiàn)匹配，需要用到磁性材料。磁性材料有一種特殊的功能：電磁波在里面?zhèn)鬏敚洳ㄩL會縮短很多。正是利用磁性材料的這一特殊性質(zhì)，耦合器才可以做得很小巧，線圈在上面只需纏繞20多圈就能夠滿足傳輸?shù)男阅芤螅詈掀魈砑佑写判圆牧蟽H是為這個目的。但磁性材料本身會產(chǎn)生損耗，該磁材的滯回特性曲線的面積就代表了磁材的損耗大小。電磁波的頻率越高，磁材沿滯回特性曲線來回運動的線路就越長，磁性材料分子被電磁波來回更快的倒騰，當然損耗就越大。越大的損耗必然帶來越高的熱量，所以就不難理解高頻無極燈凹腔內(nèi)耦合器出現(xiàn)的高熱了。無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的發(fā)展方向所以，我們可以試想：能否在耦合器中摒棄不用磁性材料，壞處無非就是多繞一些線圈。但好處就太多了：一個重要的耗能源、發(fā)熱源被去掉了，無極燈的工作狀態(tài)得以改善。同時更易于匹配，為無極燈進一步的技術(shù)改造奠定了一個堅實的基礎(chǔ)。無極燈發(fā)展方向

■高頻無極燈的發(fā)展方向4、在泡體上下功夫，取消防阻電磁波的銀漿涂層，并改變玻璃配方盡可能提高泡體的透光性。另外，應(yīng)該考慮改變泡體的形狀結(jié)構(gòu)，否則高頻無極燈無法走出困境。首先分析凹腔，這里耦合器產(chǎn)生的熱量是全靠磁性材料里面的銅棒把熱導(dǎo)出，傳熱效率較低，還要耗費大量貴重的有色金屬。這里的熱量是怎么產(chǎn)生來的？來自兩方面：a、耦合器磁性材料的損耗發(fā)熱，功率越大熱量越多；b、是泡體內(nèi)的熒光粉的發(fā)熱。熒光粉在發(fā)光的同時必然伴隨著發(fā)熱，它發(fā)射的光線被封閉在凹腔內(nèi)白白被浪費掉，而產(chǎn)生的熱量卻是在危害整個燈系統(tǒng)，消耗了我們寶貴的電磁波功率拉低了光效指標。麻煩的是還不能去掉凹腔體內(nèi)的熒光粉。

無極燈發(fā)展方向