高透光球形荧光灯集中供电创新模式的研究和应用

葛葆珪

上海师范大学 上海海龙光电科技有限公司 上海傲统光电科技有限公司

高透光球形荧光灯集中供电创新模式的研究和应用

葛葆珪

上海师范大学 上海海龙光电科技有限公司 上海傲统光电科技有限公司

主要介绍了高透光球形荧光灯集中供电创新模式的研究和应用，阐述了集中供电创新模式的基本原理、设计方案、主要技术性能指标以及与其它电光源比较的优势和大大提高了高透光球形荧光灯的性价比。

高透光球形荧光灯；集中供电电源；照明节能

高透光球形荧光灯集中供电创新模式研发成功，为荧光灯照明技术和应用又增添一项创新成果。高透光球形荧光灯是荧光灯领域综合性能良好的电光源，具有大功率、高透光球形结构，光效高、光利用率高、球面发光、显色指数高、色温稳定、一致性好、寿命长高效节电和对灯具适应性好等优点。但在全面推广应用高透光球形荧光灯中，碰到主要瓶颈是高透光球形荧光灯制造工艺复杂、产品性能要求高，造成产品价格较贵，“需求侧”难以接受，在推广应用时用户面受到很大限制。

高透光球形荧光灯“供给侧”改革采用集中供电创新模式，解决了“需求侧”在推广应用中价格高的瓶颈。通过集中供电创新模式的技术创新，在进一步提高了高透光球形荧光灯的安全性、可靠性和更长的使用寿命的同时，大幅度降低了照明设备的工程造价，在工业照明领域可以很好地满足深化工业照明节能改造的市场需求。

1 高透光球形荧光灯采用集中供电创新模式

1.1 集中供电模式设计思路

将原来一个AC（低频）—DC—AC（高频）电子镇流器，分为电源器AC（低频）—DC和驱动器DC—AC（高频）两部分，如图1。

图1为电子镇流器原理图。图2为集中供电创新模式示意图。图3为集中供电模式原理图。

1.2 集中供电模式优点

（1）集中供电模式能够提高照明系统可靠性和延长寿命

光源驱动DC—AC（高频）部分，基本上能做到不受交流电网电压波动的影响；光源驱动器又不需整流、滤波和EMC谐波抑制及功率因数校正等电路，它们将集中装在电源部分公用，电路结构简单，系统的可靠性提高、使用寿命延长，又能大大节省成本。

集中供电的电源部分和各独立的光源驱动部分是完全分离开，不受安装空间环境的限制，使灯具系统的散热空间变大，电源与光源互不影响。集中供电电源的环境温度降低，同样光源驱动器也不受电源温度的影响。两个发热部件做到完全独立分开后，使系统元器件的温度明显下降，经测试元器件温升降低20℃左右。

图1 电子镇流器原理图

图2 集中供电创新模式示意图

图3 集中供电模式原理图

（2）采用集中供电创新模式能够大幅降低照明系统成本，照明设备的工程造价可以下降50%以上

1套180 W高透光球形荧光灯（GF-500/180WN-L/BS），替代400 W石英金卤灯，节电60%；市场价格，能够做到与400 W石英金卤灯灯具的市场价格相同；1套90 W高透光球形荧光灯（NF-425/90WN-L/BS）替代250 W石英金卤灯，节电70%，市场平均价格，能够做到与250W石英金卤灯灯具的市场价格相同。

（3）采用集中供电模式快捷计算出照明造价和照明节电效果

400 W石英金卤灯与180 W高透光球形荧光灯集中供电模式，两种设计差异和优势比较经综合计算每年可节约电费（按每天12 h，每年288 d，0.8元/kWh计算）1.78万元。

（4）集中供电模式是工业照明节电改造采用

合同能源管理的上佳方案，照明节电改造，替代石英金卤灯，8个月内就能回收改造全部投资

1）1套3×180 W高透光球形荧光灯实际耗电498W；替代3×400 W石英金卤灯等HID灯实际耗电1 380 W；每套可节省照明功率882 W，节电率63.9%；每年节省照明电费（每天用灯12 h、每年工作日288 d、0.8 元/kWh）2 438元。经计算约7.5月可以回收购置灯具投入的成本费用。

2）1套6×90 W高透光球形荧光实际耗电498 W；替代6×250 W石英金卤灯等HID灯实际耗电1 680 W；每套可节省照明功率1 182 W，节电率70.3%；每年节省照明电费3 268元。经计算7个月可以回收购置灯具投入的成本费用。

1.3 高透光球形荧光灯集中供电模式常用的4种产品

图4为高透光球形荧光灯的4种产品。

高透光球形荧光灯采用集中供电创新模式，还可以采用不同功率的高透光球形荧光灯混搭使用，只要灯的总功率≤电源额定功率。集中供电的电源额定功率也可以设计更大或更小单个功率电源系列产品，适合各种不同场合的使用要求。

图4 高透光球形荧光灯的4种产品

2 高透光球形荧光灯集中供电与其他4种电

光源比对结果

2.1 与石英金卤灯比对结果

（1）直接节电，节省照明用电功率60～70%；间接节电，低温光源自身发热量低，对环境温度影响小，减小空调负荷。

（2）光源使用寿命延长一倍以上，可达20000 h以上。

（3）照明质量高包括显色性好、无眩光和频闪、舒适性好。

（4）6～8个月节省的电费可以收回替换灯具投入的费用，维护费用可以节省80%以上。

（5）两种灯具价格能够做到基本相当。

2.2 与T5高棚格栅灯比对结果

（1）节省照明用电功率25～30%。

（2）集中供电电源+驱动器寿命比电子镇流器使用寿命可延长2倍以上。

（3）照明质量基本相同，替代后工作面照度提高20%左右。

（4）整套灯具重量减轻80%，尺寸减小，安装和维护方便、使用安全可靠。

（5）照明工程造价降低70%左右，光源+配套灯具价格便宜70%。(便宜2/3)

2.3 与传统节能灯比对结果

采用90 W或120 W高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代150 W～200 W 传统节能灯。

采用180 W高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代250～300 W传统节能灯。

具有四大优势。

（1）工作面上达到同等照度值，光源的照明功率可以减小50%左右。

（2）光源使用寿命延长3倍左右。维护费用可以节省80%以上。

（3）光源工作温度低，能够在密封和防爆灯具内使用。

（4）市售多数传统大功率节能灯，缺乏预热和保护等必要功能，本品具备全部应有的功能。

（5）品质优良，性能可靠。价格做到与市场上品牌产品价格相当。

2.4 与无极荧光灯比对结果

采用90 W或120 W高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代150 W无极荧光灯。

采用180 W高透光球形荧光灯集中供电创新模式替代250 W无极荧光灯。

具有4大优势。

（1）工作面上达到同等照度值，光源的照明功率可以减小40%左右。

（2）集中供电电源+驱动器整体寿命比无极荧光灯电源整体寿命长一倍以上

（3）光源和灯具配套通用性强、灯具效率高。工作温度低、电磁辐射少，无电磁污染。

（4）品质优良，性能可靠。同功率价格比无极荧光灯价格低50%以上，性价比高出一倍以上。

通过上面的逐一比对，在工业照明领域里，高透光球形荧光灯采用集中供电创新模式与常用的四种电光源（石英金卤灯、无极荧光灯、T5高棚荧光灯和大功率节能灯）相比较，具有的优势：

（1）节电率提高30%～70%；

（2）照明质量和舒适性佳；

（3）寿命长一倍左右；

（4）价格与石英金卤灯和大功率节能灯相当，与无极荧光灯、T5高棚荧光灯相比较仅是它价格的1/3～1/2，性价比高。

3 结语

当前“荧光灯照明”在新世纪，通过近十五年不断技术创新，灯管结构采用三维结构的高透光球形荧光灯技术创新，荧光灯长寿命、高可靠电子镇流器研制成功，高透光球形荧光灯集中供电创新模式研发成功等3个方面取得突破，并获得国家专利授权，使荧光灯照明技术推向又一个新的高度，在照明领域中仍具有一定优势。

Research and Application of High Photopermeability Spherical Fluorescent Light Centralized Power Supply Innovation Mode

Ge Baogui
Shanghai Normal University, Shanghai Hailong Photoelectric Technology Co.,Ltd, Shanghai Aotong Photoelectric Technology Co.,Ltd

The article introduces research and application of high photopermeability spherical fluorescent light centralized power supply innovation mode. The author describes basic principle, design solution and main technological index of centralized power supply by comparing with other electrical light source, which means high photopermeability spherical fluorescent light has advantages and better cost performance.

High Photopermeability Spherical Fluorescent Light, Centralized Power Supply, Energy Saving of Lighting

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2017.03.010