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1、无极荧光灯简介WWW.BSWJD.NET河北宝石节能照明科技有限责任公司二零零九年九月 目 录一、生产企业简介二、无极灯技术概况三、无极灯在照明电光源发展历史中的地位四、照明术语五、无极灯技术特点六、无极灯性能指标七、无极灯中介视觉优势八、无极灯技术的先进性九、无极灯的应用领域十、无极灯使用、安装要求十一、环保评价十二、安全评价十三、售后服务十四、答疑 一、生产企业简介石家庄宝石电子集团有限责任公司是国有特大型电子玻璃及电真空元器件企业,河北省高新技术和大型支柱性企业集团之一。公司地处石家庄高新技术产业开发区，现有总资产 42 亿元，员工 5700 人。公司下属单位有：宝石电子玻璃股份有限公司
2、（上市公司） 、宝石电气硝子玻璃有限公司、元件厂、电子枪厂、玻管厂、宝石照明公司、宝东电子有限公司、宝石克拉大径塑管有限公司、宝石众合钢塑门窗型材有限公司、宝石瑞铭塑钢制品有限公司等。河北宝石节能照明科技有限责任公司是宝石集团的全资子公司，是国内首家集无极荧光灯研发、生产和销售为一体的企业。公司于 90 年代中期开始跟踪无极灯技术，98 年开始研制开发，从产品、工艺到设备均是我公司自行设计研制开发的，10 年来，我公司始终保持在国内无极灯行业中的领导地位。现年生产能力为 50 万套无极灯。宝昌牌无极灯是公司自主研发，拥有独立知识产权的产品，现享有 7项专利。目前我公司拥有从 30W 到 200
3、W， 2000K 到 6500K，多种启动电压、多种泡壳产品以及多种不同目标市场的灯具，产品配套性合理，能满足不同市场的需求。无极灯产品多次通过了中国国家广播电视质量监督检验中心、中国国家电光源质量监督检验中心、中国国家防爆电气产品质量监督检验中心、中国质量认证中心等机构进行的产品性能、电磁兼容、CE、3C 和灯具的检测，各项技术指标优良。公司发展历程如下：1998 年公司与成都电子科技大学合作开发生产无极灯,建立 1 万只/年中试线签订了技术合作合同。1999 年公司投资建成了年产 1 万只高频无极放电灯的试验线。2000 年 1 月通过了河北省经贸委、科委、信息产业厅组织的“省级新产品鉴定
4、” 。2002 年无极灯被评审认定为”2002 年度国家级新产品” 。2003 年通过了设计定型，并在确定新工艺的基础上通过设备创新，将中试线设计生产能力提高到年产 5 万只。2004 年 2 月，产品认定为全国“质量、信誉双保障示范单位” 。 2006 年再次和成都电子科技大学签订了进一步的合作协议，就镇流器产品进行深入的开发。2006 年通过了 ISO9001 质量体系认证，2007 年产品通过了 CE 认证。2007 年评为河北省高新技术企业称号，并参加行业标准的起草制定工作。2008 年建设成立了年产 50 万套的无极灯自动化生产线。2008 年通过了美国 UL 认证、中国 3C 认证
5、、韩国 KETI 认证。二、无极灯技术概况2.1 无极灯技术术语无极灯：灯泡+耦合器光源：无极灯+高频发生器（镇流器）照明器：光源+灯具2.2 产品结构无极荧光灯主要由高频发生器、功率耦合器和灯泡三部分组成。1 灯 泡 2 耦 合 器 3 高 频 发 生 器 （无极灯外型图）2.2.1 高频电源高频发生器主要包括振荡器、滤波器、整流器、开关器件、匹配网络、驱动线圈和电弧的等效电路。它为耦合器提供一个高频能量来激发和维持灯泡内的气体放电。高频发生器必须有一个很稳定的振荡源和过滤电路，同时，它还有一个高的功率因数和一个低的谐波含量。所有电子元器件都装在一个铝制电源盒里，这有双重功能：屏蔽无线电频率
6、干扰和进行热传导，以保证电子器件的长寿命。高频发生器的输出频率是 2.65MHz10%。每一种高频发生器必须与一种灯和耦合器的组合配套使用。如果违反了这个基本准则，会毁坏灯的组件或产生电磁干扰。2.2.2 耦合器耦合器是把能量从高频发生器经铝制底座输入灯泡内的器件。它由磁芯、高温线、导热棒、绕线架、底座、过渡件和同轴电缆组成。磁芯和高温线的作用是产生高频磁场。通过中间的导热棒，线圈产生的多余的热能和放电通过铝制底座传导到外面。底座有两种功能。一是保证灯泡和耦合器的连接；二是把多余的热传给散热片，这个散热片必须是灯具的一部分。通过螺丝与灯具散热片连接。通过同轴电缆使耦合器和高频发生器相连。同轴电
7、缆与耦合器固定连接，而与高频发生器通过螺钉可拆卸，目的是方便与灯具的连接。铜制导热棒伸到灯泡中心为铁氧体磁芯散热，在绕线架上有两层高温线的线圈：一层输送电流，另一层缠绕在初级线圈当中，但只有一头与线圈相连，这样第二个线圈的电场部分抵消了第一个线圈产生的电场，通过这一方式使公共模式终端电压干扰下降到一个较低的值。2.2.3 灯泡灯泡主要是一玻璃灯泡，主要由涂有保护膜和三基色荧光粉的泡壳、内管、汞齐、辅助汞齐等以及灯头组成，内部充有低气压汞和惰性缓冲气 体。在灯泡中间有一玻璃内管，内管里面是耦合器。通过塑料灯头，灯泡与耦合器连接在一起。这两部分的安装一般只需要一次，因为是长寿命灯，安装在灯具上后，
8、不用再拆卸。但有时（例如：工作中或之后，需要换另外一种颜色的灯时） ，灯泡也需要从耦合器上拆下来，但必须审慎。无极荧光灯中有两种汞齐，主汞齐位于泡壳底部的短管中，一旦灯稳定工作它就提供汞原子。辅助汞齐放置在一个紧贴凹腔的铟网上，并使铟网与放电热接触。一旦通电汞很快从辅助汞齐中蒸发出来，在 10s 内就可以使灯达到 80%的光输出。而当灯关掉时，铟网快速冷却，收集了灯泡中的大部分汞原子，以准备下次启动。主汞齐确保在一个较宽的温度范围内保持稳定的光输出。辅助汞齐确保输出快速稳定。在荧光粉与泡壳中间涂覆了一层保护膜，点亮 6 万小时后荧光粉的输出维持特性还维持在开始时的 70%左右。灯泡内充入很低气
9、压的汞蒸气和中等气压的的惰性气体。汞蒸气是灯泡内真正的工作气体，在灯泡放电工作期间，汞蒸气的气压通常维持在大约 0.8Pa,这是最有利于产生波长为 263.7nm 的紫外谐振辐射。2.3 无极灯放电机理无极灯的放电机理主要有 4 种：电感耦合放电、介质阻挡放电、微波放电、和表面放电，目前只有两种应用到商业光源中:感应放电和微波放电。激发类型耦合方式工作频率/充气压力 灯类型 应用厂家 备注500KHz /低气压一体化泡型灯日本松下电工、 、美国内耦合放电 2.65MHz/低气压 泡型灯荷兰飞利浦、宝石集团250KHz/低气压 环形灯欧司朗、上海宏源、源光亚明电感耦合放电 外耦合放电 13.56
10、MHz/高气压无极金卤灯（研发中） 日本松下电工微波放电2450MHz/高气压微波硫灯（研发中）美国公司、上海电真空 (GE Genura 无极灯)(上海宏源 SaturnNo.2 无极灯)(松下 PA-Look 无极灯) (欧司朗 Endura 无极灯)(飞利浦 QL 无极灯)感应放电通常也称为 ICD（感应耦合放电） ，SEF（螺旋管电场）灯或H-放电，我公司的无极荧光灯属于感应耦合放电。等离子体与电路是磁力线耦合，而线圈中央的交变电流会在放电区产生交变磁场，放电线圈放在灯的中央，嵌套在玻壳的凹槽里。高频电磁场能量通过耦合器的感应线圈以感应方式耦合进灯泡内，产生交变磁场，由于高频频率足够高
11、，放电空间的电子就在它所处的位置来回发生振动，因为电磁能量足够高强，电子虽然移动距离不远，但仍能积蓄足够能量使汞分子发生电离和激发，前者能使放电不断维持下去，后者会造成激发和电离的形成，当汞原子从激发到高能级状态，返回到基态时，就能辐射出 253.7nm 紫外光子，这些光子打到涂以三基色稀土荧光粉的玻壳内壁上，就会形成日光色的可见光辐射。无极荧光灯的激发光谱与传统的低气压荧光灯的激发光谱是相一致的。无极荧光灯的总功效主要取决于两个效率：一是提高高频电源输入电能转化为紫外辐射的效率，这主要通过降低高频电源的损耗、增加耦合系数、提高空载线圈的 Q 值、确保电弧因子接近最大值以及灯泡的合理设计等方法
12、来提高；另一个是提高紫外线转化为可见光的效率，这主要通过汞齐填充量、惰性气体种类、气体填充量、灯管表面功率负载、荧光粉的种类和效率等方法来提高。无极荧光灯的的工作频率为 2.65MHz，介于中波和短波频带之间，这是因为一方面在此频率下容易使适当气压值的汞蒸气和惰性气体产生放电，无极荧光灯的工作状态接近最佳值，另一方面在频率下的电磁辐射性还不很严重，而且在此频率附近有一较为宽裕的电磁兼容份额，使制灯时比较容易满足电磁兼容要求。在无极荧光灯中终端干扰电压，也称为传导干扰，是一个主要的干扰源，射频电流流出灯体进入电缆或其它导体，它们可能辐射从而干扰无线 电广播的接收。差分模式杂波主要产生于开关的瞬间
13、，电流经过导线时的变化会产生干扰辐射，在电路的输入端安装滤波电路可以将差分模式杂波降低至允许值；在感应灯中公共模式杂波是另外一个主要的干扰源，灯线圈与地面电容耦合，在线圈电压的作用下，电流可以通过这个电容流进地面，并通过供电电线返回到灯。降低公共模式杂波和传导干扰的方法有很多，其中最简单的就是嘨灯的表面涂覆透明的导电薄膜。我公司的无极荧光灯已对这两个干扰进行了有效的控制，经过权威机构的多次检测，EMC（电磁兼容和电磁辐射）测试均在国家规定的标准之内。由于没有电极，理论上无极荧光灯的寿命是无限的，但由于受制于荧光粉的光维持特性和积聚的灰尘对光输出的影响，通常灯寿命的结束是由于电路毁坏而引起的，如
14、果各元器件的工作温度能保持得足够低，则系统的的长寿命是可以保证的。 2.4 高频无极灯和低频无极灯的对比无极灯的最佳工作频率部份是由能量的转换效率以及电磁干扰标准所决定的。1） 、无极灯的能量转换效率是随频率而变化的，当工作频率处于低频时效率很低，当频率为 1.5MHZ 时,效率上升至 90%的水平,因此从制灯的效率角度考虑，应该把无极灯的工作频率设置在 1.5MHZ 以上。无极灯发光是由于灯泡内产生的 253.7nm 紫外线轰击灯泡内壁上的荧光粉才发出可见光的，所以无极灯要确保在灯泡放电工作期间产生最高比例的 253.7nm 紫外线，而紫外线的波长是依靠高频磁场的频率决定的。试验表明当无极灯
15、的工作频率为 2.65MHz 时，能产生 253.7nm 紫外线的比例最高，无极灯的工作状态能接近最佳值，也就是说在 2.65MHz 工作时，能量转换效率是最高的。200-300KHz 不是无极灯的最佳工作频率，在该频率下工作，除了产生253.7nm 的紫外线外，还产生大量的 185nm 和其它波长的紫外线，荧光粉受 185nm 紫外线轰击，能在粉中产生“陷阱”吸收部分 253.7nm 紫外线，造成光效和光衰降低，这也就是低频无极灯光衰大的直接原因。2） 、国际电工委员会（IEC）下属组织国际无线电干扰特别委员会（CISPR）对无极灯工作频率的选择有支配性的影响，该委员会只给出电磁感应灯三个工作频率范围：分别是：2.2-3.0
