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1、TJNT-ATJNT-A 型等离子灯型等离子灯（大功率、长寿命、高光效、高品质光源）（大功率、长寿命、高光效、高品质光源）技技 术术 资资 料料产品名称产品名称: TJNT-A 型等离子灯型等离子灯公司名称公司名称: : 天津诺通科技有限公司天津诺通科技有限公司公司地址公司地址: : 中国天津北辰区新都汇广场中国天津北辰区新都汇广场电电 话：话： 022-84955675022-84955675 传传 真真: : 022-84955679022-84955679E-mail:E-mail: 一、产品简介1、背景简介微波激励发光的等离子灯是上个世纪九十年代初出现的一种新颖大功率光源；其基本原理
2、是“微波能量激励硫元素进入等离子态发光”；其基本构成是“高压电源、磁控管、微波耦合系统、硫灯泡、配光及箱体部件”等。最早的样品等离子灯是1994年开始在美国试用的，直到1996年底，等离子灯产品才正式出现在国际市场上。我国的复旦大学电光源研究所在1996年也开始对等离子灯进行研发工作，并且在发光机理、硫泡设计、能量耦合、整机设计等方面取得了大量科研成果，为以后等离子灯的国产化发展奠定了坚实基础。另外，中国工程物理研究院、成都电子科大、哈工大等科研院所也陆续进行过大量的相关技术研究并获得了多项成果。2、产业化问题与机遇等离子灯在产品实际推广使用中，遇到了巨大的配套障碍：等离子灯内的磁控管工作时需
3、要高稳定度、高效率、高可靠、小体积的直流稳压电源；但在产业化过程中，由于配套的高压电源技术不成熟，产业界无法提供等离子灯内磁控管工作所需要的“高稳定、高可靠、高效率”高压电源配套产品，致使这项高品质、高效率的大功率电光源在推广过程其可靠性成为最大的障碍，尤其是外电网电压波动较大的工业照明场所，其产品故障率非常高，严重影响用户使用。在国内，上广电、美的、友和等公司于2005年前后纷纷退出市场；就是国际知名品牌 LG 公司，其等离子灯在中国的销售业务也处于停滞不前的状态，究其根源是相关制造商都没有掌握等离子灯内的磁控管稳定工作所需的高压电源技术、无法有效解决等离子灯在实际应用中的可靠性差的问题。我
4、公司经多年努力成功地将多谐振功率变换技术应用到等离子灯行业，所研制生产的磁控管高压开关电源模块，具有高可靠、低电磁干扰、高功率密度、高效率等独特优点，在高压、高功率密度开关电源的产品上处于国际领先水平；彻底解决了等离子灯在实际应用中的可靠性问题，为等离子灯进入工业化量产扫清了最后的障碍，目前我公司设计生产的等离子灯已经批量生产、销售、使用。3、产品主要特点等离子灯由于其热光源的发光特性，决定了其光谱分布接近太阳光光谱，是国际公认的高效、节能、高品质电光源，被喻为小太阳；目前等离子灯的主要技术指标可以达到：硫泡寿命 f60000小时、系统光效 122 Lm/W、色温Tc40007000K 任意调
5、整、显色指数 Ra92、工作一万小时后光衰小于2%。4、主要应用场合目前，我公司等离子灯产品的电功率有800W 和900W 两种规格,主要适用于：（1）高杆灯室内、外照明：广场、运动场馆、大型工厂（如造船厂、机械厂、汽车制造厂）；港口码头仓库；列车编组站、机场、高速公路、监狱等场所；等离子灯与光导管相结合则可用于大面积的室内照明，是推广和实施中国绿色照明工程的理想光源之一。（2）影视照明：由于等离子灯的可见光光谱与太阳光非常接近，而光谱中的红外和紫外光含量却非常少，是电影电视拍摄、演播室等特殊场合不可替代的照明产品。（3）农业温室照明：等离子灯的可见光光谱与太阳光非常接近，用于农业温室照明可在
6、很大程度上可以替代太阳光照，提高农业产品的产量与品质。等离子灯实物图 磁控管开关电源(世界首创)二、等离子灯基本工作原理1992 年国际电光源科技界提出了等离子灯的新技术，发现充填硫元素和低压氩气于石英泡壳内，在频率为2450 MHz 的微波能量的驱动下，通过硫分子的振动能和转动能的跃迁，可使灯辐射出连续的可见光光谱。1994 年，美国融合照明公司（Fusion Lighting）制成了一个功率为3400 W 等离子灯照明系统。灯内有一个直径为28 mm 的石英球泡，工作时该石英泡由10个大气压强的硫蒸汽的分子辐射产生亮度非常强的白光，其光效为120 lm/W，色温为6500 K，显色指数为8
7、6。1995 年，美国又开始出售 solar-1000 和 LightingDrive -1000 两种规格的等离子灯。耦合到等离子灯内石英灯泡的功率密度为250 W/cm3，使石英玻壳的温度保持在925C 以下。该产品的辐射光谱接近太阳光谱，可在很大范围内调光，寿命60000 h，可任意方向点燃。图1为等离子灯的结构原理示意图。填充有硫和稀有气体（例如氩气）的石英灯球带有长柄，通过它可以链接到驱动马达使其发生旋转，以利于将微波能量均匀导入到等离子灯球泡中，并且有利于球泡的冷却。图2是等离子灯石英灯球与金属卤化物灯实物对比图，它与金属卤化物灯相比要小得多；氩气的作用是启动等离子灯：微波能量首先
8、激励氩气使其电离，产生的热量使硫元素分解成为二价硫分子或二聚物高压硫蒸汽，在微波能量的激励下使硫分子产生跃迁，在从高能级返回到较低能级的过程中时以连续光谱的形式辐射出可见光线，其光谱基本上集中在可见光范围，红外线和紫外线的辐射量很少，图3是硫的辐射光谱和太阳光谱的比较图片，二者光谱非常接近。早期的高耦合功率密度的等离子灯中，等离子灯球泡的温度非常高，在850左右，而我公司现在的产品，通过改良硫泡的化学成分使其石英泡壳温度控制在450以下，进一步确保了泡壳连续工作的可靠性；通过改良微波耦合谐振方式，并使用了整体式高透光谐振腔体，既有效阻止了微波从谐振腔体中的泄漏，又保证了光通量的高效率输出。三、
9、等离子灯产品特点1、灯泡色温按照电影胶片的色温设计（5600K），即全光谱设计，光谱曲线接近太阳光光谱，使人体视觉感觉非常自然舒适。2、等离子灯内部的风机采用特种耐高温电机，交流电网电压设计上限达到265V以上，保证了长寿命（设计寿命2万小时）和很强的电网电压适用范围。3、采用电/微波能量转换效率75、设计寿命15000/20000小时的工业级磁控管；其连续使用寿命在1.5万小时以上。4、我公司生产的等离子灯在微波系统、光源系统、配光系统中采用了全新的设计理念，使得该灯的系统光效要高于国外同类产品20以上。5、由于采用独有的谐振型功率变换器控制技术，高压电源转换效率高达93.5，可靠性得到了根
10、本性的保证；AC/DC 变换部分采用无电解电容设计，确保灯内逆变电源平均无故障工作时间在10万小时以上，达到了世界范围内同类电源的顶级设计水平。6、高效率的光、电转换系统，使等离子灯可以在“环境温度60、电网电压-20%30”的恶劣环境下长期连续工作。7、具有无极调光功能，外挂可调电阻器可以实现手动调光；采用单片机可以实现远程自动调光，调光范围30%-100%（选装功能）。四、技术对比作为一种概念全新的电光源，等离子灯代表了当今世界大功率照明工程和电光源技术的最新成果，由于其独特的内部构造和新颖的工作原理，从而在光效、光谱分布、显色性这三个核心的技术指标上大大优于传统的白炽灯、荧光灯、镝灯、高
11、压钠灯、无极灯、金卤灯、氙灯等光源。 1、绿色环保等离子灯内不再需要汞(Hg)蒸汽作为工作介质，避免了液汞、汞蒸气等重金属对环境的严重污染。同时，等离子灯发光光谱分布均匀，紫外等杂散光线含量很少，这在近距离高亮度的人体照明场合（如电影摄制、电视拍摄、演播室）尤为重要，其高品质的光源特性非任何其他人造光源可比。如表1各类灯具可见光和紫外线、红外线对比灯具种类可见光比例（）红外线紫外线比例（%）等离子灯7327金卤灯5050冷白荧光灯3862标准白炽灯1288由表可知，等离子灯与其它电光源相比，其可见光比例最高，达到73，而等离子灯的红外线和紫外线输出比例最低。2、高效节能等离子灯将微波能转换成光
12、能过程中，最高可以达到155 lmW 以上的光效，高出传统光源很多倍；一只800W 等离子灯的实际发光效果，可以替代400只60W白炽灯，或300只40W 普通荧光灯。另外因为等离子灯特有的高显色性，从人的视觉效果来看， 800W 的等离子灯亮度相当于飞利浦最先进的1KW 陶瓷金卤灯两倍的照明效果。因而等离子灯是目前光效最高的高品质光源之一。各类电光源光效比较见下图 。3、高显色性由于等离子灯发出的光为分子能级跃迁所产生（属于气体热光源类型），其显色指数 Ra 可以维持在90以上的水平，明显优于传统光源；其颜色模拟太阳光，发光谱线分布连续均匀，接近太阳光光谱，其光输出能量曲线很稳定，峰值在50
13、0nm 附近，从而呈现出纯正的自然白光效果。不同光源的显色指数范围如下图所示。4、极高的光通量维持率在整个使用寿命期间内，等离子灯光通量基本无明显变化，其光通量维持率显著高于其他类型电光源的光通量维持率，对比曲线见下图： 1-等离子灯；2-高压钠灯；3-荧光灯；4-豪华型汞灯；5-金卤灯。5、点光源结构等离子灯的灯泡很小(约一个高尔夫球大小)，其大小可等效为点光源，因此在灯具的配光设计方面比其它任何形式的大功率灯都更容易，使光源发出的光得到高效利用。随着导光管传输光能技术的普及，等离子灯的光源优势将非常明显。 五、产品主要技术参数序号技术指标TJNT-A1型等离子灯参数TJNT-A2型等离子灯
14、参数1整机输入电功率额定值 800 W900W2硫灯微波功率595W670W3微波系统频率 2450 MHz2450 MHz4逆变电源额定输出功率1550W1550W5交流输入电压（单相）190Vac265Vac，50/60Hz 190Vac265Vac，50/60Hz6交流输入电流额定值3.8Aac4.3 Aac7交流输入过压保护值AC300VAC300V8交流输入功率因数Ra0.80Ra0.809硫灯灯泡光效125 lm/W130 lm/W10整机光效80 lm/W84 lm/W11整机总光通量输出65000 lm76050 lm12整机光衰2%/工作10000小时2%/工作10000小时
15、13显色指数 CRI92（接近自然白光）92（接近自然白光）14电器绝缘等级I 级I 级15整机防护等级IP33IP3315灯具点燃时间20秒20秒16AC 断电重启时间6分钟6分钟17冷却方式风冷风冷18整机重量14公斤14公斤19工作环境温度-2050-205020质量保证期限整机壹年（硫泡：五年）整机壹年（硫泡：五年）21硫泡/磁控管寿命60,000 h/15,000 h60,000 h/20,000 h六、等离子灯的效益分析现今市场中，大功率照明灯具主要有“高压钠灯、低频无极灯、鏑灯、金卤灯、LED 灯、等离子灯”等,现只对飞利浦1KW 金卤灯（型号：mvf028）和等离子灯(型号：T
16、JNT-A1)这两款高品质光源的经济效益进行分析。1、寿命比较：飞利浦金卤灯的寿命标称为9Kh（条件是电网电压波动在5之内）,实际工程应用中只有4Kh6Kh 左右（电网波动是电感型镇流器电光源早衰、报废的根本原因）；而等离子灯的整灯设计寿命为40Kh,其中磁控管的寿命为15Kh(由于磁控管的高压电源采用开关电源制式，磁控管的工作电源非常稳定可靠，磁控管的寿命已经不受电网电压波动的影响)。按每天使用10h、每年按3600h 计算，陶瓷金卤灯整灯寿命为11.5年（市场价格1000元左右的1KW 金卤灯，其实际寿命只有9001.5Kh 无可比性）；而等离子灯中磁控管的使用寿命至少是4年，更换磁控管（
