浅析绿色光源—无极灯
2017-03-05田岩龄内蒙古伊泰化工有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017400
田岩龄(内蒙古伊泰化工有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯 017400)
浅析绿色光源—无极灯
田岩龄(内蒙古伊泰化工有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯 017400)
简单介绍了无极灯的工作原理及分类,对无极灯的性能优点、与LED灯的互补及应用发展进行了阐述。
无极灯;电磁感应;节能;光效;光衰
由于无极灯具有高效、长寿命及节能环保等优势,成为人们致力研究和发展的新型光源取代传统光源。
1 无极灯的工作原理
无极灯(也称电磁感应灯)的工作原理,是基于气体放电和电磁感应两个原理相结合,用电磁感应耦合代替了电极放电,使灯管内的气体电离产生等离子体,等离子体受激发原子返回基态时,辐射出253.7nm的紫外线,灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发而产生可见光。无极灯从发光原理分析属气体放电荧光灯,由功率耦合器、内壁涂有三基色荧光粉的玻璃泡和高频发生器(激励源)三部分组成。
2 无极灯的分类
无极灯根据工作频率不同又分为高频无极灯和低频无极灯,两者的区别:
(1)工作频率:高频无极灯工作频率为2.65MHz;低频无极灯工作频率为250KHz和140KHz。
(2)光效:同等功率的低频无极灯比高频无极灯光效(即亮度)高25%,因为无极灯高频耦合器损耗大、温度过高,造成荧光粉损伤,1000小时光衰可达30%;而低频无极灯由于工作温度、频率较低(约为高频无极灯的1/10),1000小时光衰只有7%,光效优于高频无极灯。
(3)功率:高频无极灯只有球形,内置耦合器,维护方便,但散热不好,影响电子元件的正常工作,所以功率不大(20-165W);低频无极灯灯具形状多,外置耦合器,利于散热,一般功率较大(20-1000W)。
(4)EMI电磁干扰测试:高频无极灯因工作频率高,有电磁干扰,很难通过EMI测试,使用受限;低频无极灯工作频率低,基本无电磁干扰,可顺利通过EMI测试。
(5)调光:高频无极灯是采用自激震荡,受外界电子干扰严重,温度高,不能调光;低频无极灯采用IC芯片及宽电压设计,可智能调光。
(6)制造工艺:高频无极灯其制造难度、技术含量及成本较高,优点是无频闪;低频无极灯在中低频工作,制造难度、技术含量及成本较低,功率较大(200-1000W),缺点是略有频闪,需要专用灯具。
3 无极灯的优点
(1)长寿命:由于无极灯没有灯丝或电极,使用寿命由电子元件的质量、控制回路和灯内荧光粉的衰减所决定,一般寿命可达6-10万小时,是白炽灯的50倍,节能灯的10倍,金卤灯的5倍,维护量小,可节约大量的资源和维护费用。
(2)高效节能:无极灯光效≥65Lm/W,功率因素≥0.98,无功损耗小,节能效果显著;光效是白炽灯的60倍,卤素灯的20倍;同样的光通量,用电量仅为白炽灯的1/6,节能80%以上;比高压钠灯节能50%以上。
(3)高显色性:无极灯采用三基色荧光粉,光效高,显色指数Ra超过80,显色稳定,接近太阳光,低眩光,是目前显色性最高的光源之一,比金卤灯高30%,比高压钠灯高4倍;在相同照度下,无极灯的视觉效果好于其他光源,是绿色健康的光源。
(4)工作温度低:无极灯属冷光源,先发光再发热,灯管工作温度低于120℃。
(5)绿色环保:符合国家EMC检测标准,无电磁污染,使用的固态汞齐和无铅玻璃材料,都可以回收利用。
(6)适用范围广:无极灯在电压150-255V,环境温度-40℃到+50℃范围内,均可正常工作并输出恒定的光通量,因无极灯无灯丝、电极,表面温度低,所以抗震、防爆性能优越,适用范围广。
(7)色温可选:无极灯色彩丰富,从270000-65000K有多种色彩和色温可供选择,在装饰照明中得到广泛应用。
(8)瞬间启动:无极灯采用电磁耦合方式工作,不存在启动预热,可瞬间点亮。
(9)稳定无频闪:采用电感式镇流器的气体放电灯,工作频率为工频即50Hz,灯光一般会有频闪现象;无极灯工作频率高(2.2~3.0MHz),灯光稳定无频闪,益于保护视力和灯光下观察物体。
(10)光衰小:无极灯20000小时光衰小于20%,而节能灯、金卤灯等500小时就出现明显的光衰。
(11)谐波含量低:无极灯谐波含量<8%,远低于其它气体放电灯的谐波含量,减少对电网的干扰。
4 与LED灯的互补
LED灯与无极灯在照明技术和应用领域有很强的互补性:
(1)高效节能:无极灯与LED灯同属第四代新型绿色光源,节能效果相当,都具有长寿命、高效节能等优点。
(2)适用范围:在大功率照明中,无极灯以其低发热、无眩光、无频闪、光线柔和等特点优于LED灯;LED灯单体功率小,在景观照明、指示照明、显示屏等方面,无极灯又不及LED灯。
(3)工作原理:无极灯属气体放电技术,用电磁耦合代替了电极放电;而LED灯属固体发光技术。
(4)技术:LED灯的晶片大多国外进口或采用国外技术,价格偏高;国内无极灯生产技术已达国际先进水平,国际市场上有90%左右的无极灯由中国生产。
5 结语
无极灯和LED灯同属第四代光源,节能效果相当,都具有高效节能、长寿命的特点,但由于大功率的LED灯散热问题较难解决,光衰较大,寿命降低;所以无极灯在道路、隧道等照明领域具有更好的性价比;随着各国不断加大资金和技术投入,不断提高和完善无极灯技术,进一步提高单灯功率,规格化,降低成本,无极灯必将在照明领域的节能环保方面,发挥重要的作用。
姓名:田岩龄(1974-);性别:男,籍贯:内蒙古巴彦淖尔市,学历:本科,毕业于华北电力大学;现有职称:中级工程师;研究方向:化工电气;