新一代高效节能光源――电磁感应无极灯

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1、新一代高效节能光源新一代高效节能光源电磁感应无极灯电磁感应无极灯简述简述电磁感应无极灯由于突破了传统的白炽灯、气体放电灯的发光机理，成 为人们公认的新一代光源。它是集电子技术与光源技术于一体的高科技新型 光源，因其不用灯丝，采用磁场来激励气体放电、发光。具有高效节能、绿 色环保、长寿耐用等诸多优点，正在得到各行业的广泛应用和关注。迄今人类已经发明了许多种类的电光源来照亮黑夜、延伸白昼，使人类 的生活变得更加多姿多彩，同时给社会财富的创造带来极大的贡献。这些光 源有最早发明的爱迪生白炽灯及相继造福人类的卤钨灯、荧光灯、低压钠灯、 高压汞灯、高压钠灯、高压氙灯、金卤灯、紧凑荧光灯等等，每一种新光源

2、 的出现，都是时代科技发展的产物。就原理而言，白炽灯、卤钨灯属于热辐射光源，后者都是属于弧光放电 灯，但无论热辐射或是弧光放电，他们无一例外地使用了灯丝或电极，而灯 丝、电极的溅射效应正是限制光源寿命的必然组件。每种光源都有它独特之 处，但在突出其优点的同时却避免不了自身的缺陷，不能在环保、节能等高 照明品质方面同时兼顾。例如：白炽灯有高显色性、高功率因素、立即启动 的优点，但光效低寿命短；气体放电灯光效高、寿命相对延长，但使用了不 可回收的汞剂，造成环保方面的问题。各种气体放电灯大多数不能立即启动 和再启动，存在功率因数低等缺点。此外，这些日常使用的光源在给人类带 来光明的同时，也给人类带来

3、不可忽视的公害：光污染，即眩光、紫外辐射 和频闪效应等。这是一种隐形公害，以频闪效应危害最为普遍。电光源所产 生的工频频闪直接影响人的眼睛和视觉神经系统，导致近视眼、慢性疲劳、 偏头痛的发生，使工作、学习和生活受到不同程度的影响。为了降低此类公 害，欧洲照明委员会（Europen Commission)专门发布 90/270/EC 指南，强调 解决和降低荧光灯的频闪效应。有关文件规定电子镇流器的工作频率应大于 40KHz。人们一直在寻求一种高发光效率、高显色性、高发光稳定性、无频闪、 长寿命并符合环保要求的新光源，来为我们的工作环境和生活环境制造更加 舒适、愉悦的照明，更好地改善员工视觉条件，

4、提高工作效率，并收到节约 电能消耗、降低人工维护费用的目的。一种集合现代多种电光源的优点于一 体的新光源高频无极灯由此应运而生。高频无极灯英文名称为“Electrodeless Dischargea Lamp”,它是基于荧光 灯气体放电和高频电磁感应两个熟知原理相结合的一种新型光源，是 21 世纪 “绿色照明”领域的最新应用技术。由于灯泡内没有灯丝或电极，因此不存 在限制光源寿命的必然组件，一般寿命可达数万小时以上。早在 90 多年前，美国人汤普林（J.J.Thomson）,泰斯勒（Tesks）等人就已经发明了高频无极灯，受时代科技水平的限制，直到 20 世纪 90 年代后 期，由于新技术的飞

5、速发展，电子元器件功率密度的提高以及相应尺寸的大 大缩小，才使高频无极灯有可能进入商品领域。高频无极灯以其高光效（系统光效631m/W） 、高显色性（80） 、长 寿命（5 万小时） 、无频闪（工作频率 2.65MHz） 、真环保（不含液态汞） 、 可立即启动和再启动，不怕震动、可在任意方位上安装，少维护等优势，已 成为“绿色照明”领域的一枝新秀。在电气设计上，它采用了有源功率因数 补偿（APFC,0.98）,在电源电压大范围变动（160V265V）下恒压供电， 输出稳定的光通量。输入端的净化电路和防辐射处理，使电磁干扰 EMC 完全 符合国家检测标准。此外，由于灯泡的发光涂层为三基色粉，发光

6、柔和，也 使眩光大大降低。国外的荷兰飞利浦（Philips） 、美国的通用公司（GE） ，德国的奥斯兰 （Osram） ，日本的松下（National）多年来一直致力于高频无极灯的研究开发， 取得许多成果。飞利浦在 1991 年宣布研制成功 55W 高频无极灯，在其后的 五年里，又相继研制出 85W 和 165W 高频无极灯。中国的研究开发始于 10 年前。深圳市格林莱电子技术有限公司于 1998 年开展该项目的研究，2001 年通过 EMC 检测，已经取得 CE 认证；并取得一项国内专利，目前是国内极 少数率先推向市场的公司之一，其价格约为进口同类产品的三分之一。我们本着认真负责的态度，慎重

7、地向你推荐高频无极灯，让它在实践 中给你带来高效和实惠，给工作在柔和灯光沐浴下的员工带来健康和好心情， 更让它照亮你成功事业的光明前程。 2.2.照明电光源照明电光源2.12.1 电光源的分类电光源的分类电光源按其发光原理主要可分为两大类：热辐射光源(即固体电光源)和 气体放电光源。2.1.12.1.1 固体热辐射光源固体热辐射光源利用电流将金属或陶瓷之类的物体加热到白炽程度而产生发光的光源， 白炽灯和 LED 灯属于此类。 2.1.22.1.2 气体放电光源气体放电光源在电场作用下，电流通过电离的气体而发射光的光源。按放电形式可分弧光放电灯和辉光放电灯。目前最常用的灯有白炽灯、LED 灯、荧

8、光灯、高压钠灯、金卤灯、霓 虹灯等。 白炽灯光效低、寿命短、显色性高，价格便宜，多用于家庭。 LED 灯可做成矩阵排列、图形，光效提高，寿命长，较贵，一般用于 交通指挥灯、路标字幕、广告排等。要配备专用电源才能工作。 高压钠灯光效高，寿命较长，显色性差，功率可高达 1000W 以上，适 用路灯或广场用灯，需配备启动器件或专用电路才能工作。 金卤灯光效高，寿命较长，显色性好，功率可由 70W 至 1000W，适用 于路灯、广场用灯，需配备启动器件才能工作。 霓虹灯做成彩色条管，可拼成文字、广告图形美化城市，需配备专用 电路才能工作。 高频无极灯寿命特长，光效高，显色性好，环保无公害，是 21 世

9、纪最 优秀的电光源，目前电功率有待提升，价格有待降低。它应用范围广泛，需 配备专用电子镇流器。2.22.2 电光源的特性电光源的特性以下参数用来表征电光源的特性。额定电压和额定电流:指电光源按预定要求工作所需要的电压和电流。 偏离额定值工作会影响电光源的效能和寿命。 额定功率：指电光源工作在额定电压和额定电流时所消耗的有功功率。额定光通量：指电光源在额定工作条件下发出的光通量，单位为流明 （Lm） ； 发光效率：指电光源每消耗 1W 电功率所发出的光通量，单位为 Lm/W；消耗的电功率是从市电输入端测量的，称系统光效； 光衰：电光源在额定工作条件下，随着使用时间的延长，额定光通量 和光效都会逐

10、渐降低。寿命：必须指出的是灯寿命的要领阐明仍悬而未决，某些制造厂考虑 灯和灯具的衰退，另一些制造厂则定义为“一批试验灯中有 50%存活的时间。 ”而参阅藉凤荣等人编写的材料，电光源的寿命有全寿命、有效寿命、平均 寿命三种。全全 寿寿 命命 电光源直到完全不能使用为止的全部时间；有效寿命有效寿命 电光源的发光效率下降到初始值的 70%时的使用时间；平均寿命平均寿命 指每批抽样调试品有效寿命的平均值。此处认同“平均寿命”的提法比较合理。色温：黑体被加热到不同温度时，人眼所看到黑体所呈现出的不同颜 色，以此表达一个光源的光色，称为光源的色温。色温以绝对温标 K 为单位。相关色温：荧光灯等电光源所发射

11、的光的颜色与黑体在某一温度所发 射的光的颜色最接近时，黑体的这个温度就称为该电光源的相关色温。表（表（1 1）常用电光源的色温）常用电光源的色温电光源名电光源名 称称色温（色温（K K）电光源名称电光源名称色温色温 （K K） 白炽灯2800290 0荧光高压汞灯5500卤钨灯3000320高压钠灯200020400 日光色荧 光灯4500650 0金卤灯（卤化 锡）5000白光色荧 光灯3000450 0金卤灯（钠铟 铊）50005 600 暖色荧光 灯2700290 0镝灯55006 000 氙灯5500600 0高频无极灯27006 500色温与感觉：大于 5000K 为冷色； 3300

12、5000K 为中间； 小于 3300K 为暖色。显色性：指在光源照明下，与具有相同或相近色温的黑体或日光的照 明相比，各种颜色在视觉上的失真程度。显色指数以 Ra 表示。表表（2 2）常用常用电光电光源的源的显色显色指数指数光源的色温与显色性之间没有必然的联系，具有不同光谱能量分布的光源 可能有相同的色温，但显色性却可能差别很大。对一种电光源特性优劣的评价必须全面、综合考虑，不能只突出单项指标，光 效、寿命、显色性、色温、光衰等基本指标都要同时顾及。目前能全部兼顾上 述各项指标要求的电光源只有高频无极灯。2.32.3 频闪效应与光污染频闪效应与光污染时下人们对光污染的讨伐呼声越来越大，而光污染

13、的主要来源正是电光 源的频闪效应。电光源名称电光源名称显色指显色指 数数OK电光源名称电光源名称显色指显色指 数数OK白炽灯97荧光高压汞 灯2251卤钨灯8094高压钠灯2030日光色荧光灯7585钠铟铊6065白光色荧光灯8090卤化锡灯93氙灯9597高频无极灯802.3.12.3.1 频闪效应频闪效应普通电光源都利用工频交流电供电，工频频率为 50Hz/60Hz,以荧光灯 为例。荧光灯在用交流电源工作时，灯管两端电压的极性不断改变；当电流 过零时的瞬间发出的光通量也为零。电光源光通量强弱的周期性变化，与供 电频率（50Hz/60Hz）相同，简称为频闪。由于人眼的视觉暂留现象和荧光粉 的

14、余辉作用，人们感受不到这种强弱变化的波动。定义：电光源的光通量 随交流电源电压相位周期性变化而变化，且使人 眼产生视觉疲劳或视觉错误的现象称为频闪效应。各类电光源光通量波动深度比较各类电光源光通量波动深度比较光源种类光源种类工作频率工作频率 HzHz波动深度波动深度 % %白炽灯50515 钠灯、金卤 灯5080130荧光汞灯5065 电感式荧光 灯5055电子荧光灯4050K1510 高频无极灯2650K0 频闪除引起人的疲劳、头昏眼花等不适外，在工场工作环境中，当被照物 体处于转动状态，且转动速度刚好是电源频率的整数倍时，则转动物体 （例为机床加工件）看上去好像没有转动一样。这种错觉容易造成事故的 发生。特别要指出的是近十多年来青少年近视眼的比例越来越高。这一令人担 忧的趋势虽不能全部归罪于灯下做作业的光污染，但从统计规律看来，它的 确与长期浸染在电光源下的频闪效应直接相关。在点蜡烛和煤油灯的时代， 书生们近视的比例就远没有当今那么高。高频无极灯完全消除了频闪这一光污染的危害，而且眩光也较低，已 成为当今绿色照明领域中最优秀的新型电光源。