无极灯产品介绍及发展方向

无极灯及其发展方向技术质量部2011-12-07无极灯介绍

■什么是荧光灯？

U型节能灯管日光灯管螺旋型节能灯管利用低压汞蒸气放电，产生紫外线，激发涂在灯管内壁的荧光粉而发光的电光源。无极灯介绍

■什么是无极灯？

自镇流无极灯环形无极灯矩形无极灯

无极灯全称：无电极低气体放电荧光灯。无电极，低气压，荧光灯无极灯介绍

■普通荧光灯和无极灯的区别

类别荧光灯无极灯外观发光体部分一般为较细的管型状。灯体基本为塑料制品。发光体为球泡型或闭合环形。灯体部分一般有金属或陶瓷散热体。体积比较小相对比较大重量较轻较重寿命6000H-10000H60000H以上塑料体金属或陶瓷体无极灯介绍

为什么无极灯的寿命比普通荧光灯的寿命长？

无极灯介绍

■首先了解一下无极灯的组成

1.电子镇流器：产生高压，起辉灯管灯管起辉后起镇流限流作用，使灯管正常稳定地工作。2.功率耦合器：将电子镇流器提供的高频功率“耦合到”灯泡腔体内。3.灯体泡壳部分：一个密封的玻璃容器，内壁涂三基色粉，内充有特种气体。

组成部分镇流器耦合器灯体泡壳无极灯介绍

■无极灯的发光原理

它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体。等离子受激原子返回基态时辐射出紫外线。灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。无极灯介绍

■无极灯的发光原理

它是通过高频发生器的电磁场以感应的方式耦合到灯内，使灯泡内的气体雪崩电离，形成等离子体。等离子受激原子返回基态时辐射出紫外线。灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光。无极灯介绍

■无极灯的发光原理

原子及外围电子无极灯介绍

■无极灯的发光原理

整个发光原理过程：→镇流器发出高频交流信号→耦合器→磁场→电场→电子运动碰撞汞齐原子→原子外层电子跃迁到高能态→电子回到基态（低能态）→发出紫外线→激发荧光粉→发光无极灯介绍■为什么无极灯的寿命比普通荧光灯的寿命长？通过无极灯发光原理的分析，可以知道：

无极灯灯体内无电极或灯丝。从而决定了它在工作时对不会有灯丝的老化断裂的情况，从而减少了灯具故障的发生。

荧光灯灯体里有产生高压的电极，长期工作会发生老化发黑，最后损坏，从而缩短使用寿命。所以，无极灯的寿命会比普通荧光灯的寿命长。照明产品的发展

无极灯介绍

■无极灯的发展无极灯LED灯荧光灯高压气体放电灯白炽灯四代照明产品发展趋势——绿色节能无极灯被称之为第四代照明光源。

无极灯介绍

■无极灯的发展188020世纪初1960年1991年1994年1998年

2005年2009年美国人弗克提出构思了无极灯美国人汤普林，泰斯勒等人发明了高频无极灯中国开始进入无极灯项目研究飞利浦公司也推出了一款无极灯美国GE公司推出一款一体化紧凑型的无极灯中国第一只无极灯在宝石集团点亮中国突破成本瓶颈，无极灯造价大幅度降低。中国无极灯生产量占世界生产份额的90%。

超长寿命:

高频无极灯使用寿命≥6万小时，低频无极灯寿命已超过10万小时。寿命是白炽灯的60倍，金卤灯的10倍。无极灯介绍

■无极灯的优势能源试验室报告高效节能:发光效率最高达95lm/w,。比白炽灯节能90%以上，比高压汞灯节能77.5%、高压钠灯节能55%。无极灯介绍

■无极灯的优势高显色性:光衰小,色温2700K-6500K,显色指数≥80，光色柔和，呈现物体的自然色泽。2000小时光通维持率为95%；20000小时光通维持率为80%；60000小时光通维持75%.无极灯介绍

■无极灯的优势2x250WHPS200W+100W无极灯显色指数低，树叶是灰色的显色指数高，树叶是绿色的无极灯介绍

■无极灯的优势2x250WHPS200W+100W无极灯》无频闪经科学计算，交流变换频率达到40KHz以上（欧盟CE认证规定40KHz)时，在人的视觉中会形成平滑稳定效应，不再产生频闪效应危害。无极灯的工作频率为2.65MHz,消除了明暗变化对视力健康的危害,视觉不易疲劳，提高了司机的行车安全系数，保护了学生的视力。》瞬间启动和再启动首次启动及再次启动时间≤0.5秒，无需预热，开关次数≥20万次。》绿色环保采用固态汞齐以及无铅玻璃，材料可以回收利用，符合国际环保组织要求；无闪烁、低眩光，彻底消除眼睛疲劳;电流谐波小，符合国家电磁兼容性标准(GB17443-1999)要求。其他优势无极灯介绍

■无极灯的缺点2x250WHPS200W+100W无极灯1、体积大；2、重量较重；3、需要加装散热装置，4、价格比较高。100W白炽灯H104mm×φ60mm100W节能灯L252mm×φ116mm250W高压钠灯L257mm×φ46mm30W自整流无极灯H170mm×φ80mm无极灯应用

■无极灯应用2x250WHPS无极灯几乎汇集了所有不同类型电光源的优点，因此可广泛用于城市道路、隧道、景观亮化、工厂车间、学校教室、图书馆、礼堂大厅、会议室、大型商场、运动场、地铁、火车站以及水下等，特别适用于高危和换灯困难且维护费用昂贵的场所。无极灯应用

■道路照明无极灯应用

■隧道照明无极灯应用

■工矿照明无极灯应用

■学校教室、图书馆无极灯应用

■商场应用无极灯介绍

■无极灯和高压钠灯的对比对比内容无极灯系统高压钠灯系统平均寿命6万小时1.8万小时实际使用寿命>6万小时约8000小时配套电器电子镇流器（结构简单、轻便）电感镇流器、触发器、电容器调光性能可调光，且调光后色温和显色性变化很小。调光后色温、显色指数等产生较大变化,较难实现调光。功率因数≥0.980.43(补偿后可达0.85以上)系统光效＞80Lm/W＞80Lm/W显色指数＞8020-30色温2700K-5000K等多色温（光色白亮视觉清晰）2300K左右频闪效应没有频闪和眩光频闪和眩光较为明显热态启动性能即开即亮10-15分钟（如热灯启动将影响灯泡寿命）功率输出稳定性恒功率随电压波动不稳定电压波动/灯功率波动±20%/±3%±10%/±20%严重影响灯使用寿命无极灯介绍

■无极灯和高压钠灯的对比设计设计额定实际输入用电时间实际耗电实际耗电一天实际用电/度一年实际用电/度灯具数量功率功率(小时/天)前半夜5小时后半夜7小时

（盏）(W/盏)(W/盏)度度250W无极灯1250260121.31.052.35857.8400W高压钠灯1400460122.33.225.522014.8每盏灯实际年节省电/度

1157无极灯介绍

■无极灯和LED的对比类别无极灯LED光效理论光效达到90lm/W以上，并且光衰小，目前实验室光效已达到200LM/W以上。量产的已经达到160LM/W以上。应用广泛地应用于道路隧道等各种照明领域。广泛地应用于道路隧道，以及景观亮化等各种照明及显示领域，灯具技术指标1.功率：15W~300W2.光效：>80lm/W3.显色性：>80Ra4.色温：2100K~6500K全系列5.光衰：<

30%@60000小时6.使用寿命：>60000小时7.发热量：较低8.灯具配套：容易配套9.面光源：无眩光、无闪烁，视觉效果优越。10,抗震性：差1.单颗：0.06~1W2.光效：>80lm/W3.显色性：>80Ra4.色温：2700K~10000K5.光衰：<30%@100000小时6.使用寿命：>100000小时7.发热量：较高，需要散热装置。8.灯具配套：容易配套9.点光源：配备合适灯罩效果不错。10,抗震性：好无极灯发展方向

■高频无极灯的技术困境

1、目前高频无极灯的光效低，一般在75LM/W以内。2、高频无极灯腔内的温度非常高，它的散热不好解决，功率不敢做得太大，一般不超过165W。这样造成高频无极灯功率太小光通量不高，在有的场合不适宜使用故此它的应用范围受到了限制。3、高频无极灯的EMC指标较难达标。电磁波干扰的传输途径有两个：一个是辐射，一个是传导，问题是这两个传输的途径如何才能把它彻底堵死，让电磁波的泄漏比较小，以满足越来越严格的EMC指标呢？4、高频无极灯的寿命，特别是高频电源的寿命与所宣扬的差距太大，根本无法达到6万小时的使用寿命。5、高频无极灯的成本还比较高，外形式样少。特别是它安装在路灯上对外壳要求非常苛刻，对外壳的散热能力要求特别高，否则无极灯无法正常稳定的长久工作。无极灯发展方向

■低频无极灯几个误区

1、低频灯工作频率约是高频灯的十分之一，相应的磁性元件的体积也增大了10倍，耦合器的电感量从约13μH增大到150μH左右。电源内磁性元件的体积也大大增加了，整灯的体积不是变小而是变大了，重量和成本也有较大增加。2、耦合器外置稍许解决了无极灯的散热难题，但耦合器完全裸露在空间，其中有一半的电磁能量被白白浪费掉反而成了干扰源。低频灯的工作频率看起来是比高频无极灯降低了10倍，但比起节能灯镇流器的工作频率还是高了近10倍，毫无遮挡的在空间自由辐射肯定是技术上的一个退步。低频无极灯的EMC指标仍然是一个比较大的问题。3、低频灯比较高频灯更容易出现停振现象也即突然熄灯。越是恶劣环境下两者相比较就越是明显，这已是不争的事实。分析原因是磁性元件的因素，由于低频无极灯的耦合器套装在灯管上，它没有采取任何散热措施。灯管的热量较高，而耦合器上面的热量无法排除最终造成耦合器的居里失谐使灯熄灭。同时低频灯耦合器相较高频灯耦合器在和电源的匹配上更加困难，制成品的匹配度更加粗糙，效率也就不会很高。无极灯发展方向

■高频无极灯的发展方向高频无极灯最为要命的缺陷就是光效较低。同时高频无极灯的发热量太高，就意味着效率较低，并制约了高频无极灯向大瓦数高功率发展。特别是电磁干扰指标EMC是高频无极灯比较难以跨越的一道坎。为了改善无极灯的各项技术指标，应该采用综合治理的方法、全面梳理各项技术指标相互的关联性，寻找解决之道。无极灯发展方向

■高频无极灯的发展方向1、对荧光粉的使用上做深入研究，采用三基色粉、纳米粉，在涂粉工艺上做改进等等，光效有较明显的提高。直管荧光灯的发展过程：在60年代，生产荧光灯用的是卤粉，管壁温度在40℃的时候卤磷酸钙荧光粉的发光效率最高。但上了40℃以上光效反而会降低，同时高温导致液汞蒸汽压力升高，容易产生过多的185nm紫外光，185nm紫外光对卤磷酸钙荧光粉会造成伤害，荧光粉的寿命也受到严重影响，造成光衰。卤粉的生存年限不超过4000小时，后采用混淆粉，生存年限提高到7000小时，工作温度有所提升光效也有提高。直到发明了稀土三基色荧光粉，它的生存年限超过了10000小时，其最佳工作温度提高到了85℃，而且对185nm的紫外光也有了相当强的耐受力，随后出现了细管径的荧光灯，其光效才有可能得以大幅度提高，光衰不再成为是制约节能灯寿命的瓶颈，最后影响节能灯寿命的就只剩下灯丝电极，我们也才开始研究无灯丝电极照明灯技术。直管荧光灯的发展对无极灯的改进有着非常好的启迪和借鉴作用。应该深思：为什么直管灯的管径从T12（38mm）发展到今天的T4、T3(9.5mm)管，光效也从40多流明发展到今天的超过100流明/每瓦，其中有哪些奥妙呢？无极灯发展方向

■高频无极灯的发展方向2、在汞齐使用上做深入研究。汞齐是公认的节能环保制灯材料，但汞齐对灯管的真空度要求比液汞高。汞原子受到运动电子的撞击成为受激发的汞原子，受到撞击的汞原子吸收到能量跃迁到更高的能级成为亚稳态的价电子。从汞原子的能级图可知：价电子从63P1跃迁到61S0态时发出253.7纳米紫外线，利用253.7纳米紫外线激发荧光粉发光是荧光灯设计的基本原理。无极灯发展方向

■高频无极灯的发展方向无极灯控制汞气压的方法是选择汞齐最佳的放置位置，一般是把它放置在排气管中。至于汞齐释放汞原子数量就是选择含汞量不同的汞齐，发展的趋势是采用汞含量越来越低的汞齐。测试数据证明过高或是过低的工作温度对无极灯的光效都不利，最佳的工作温度是测量泡体壁腰部在80-90℃范围内，但高频无极灯要保证该工作温度在现阶段的泡体结构形状下是有困难的，实测一般都高得多。排气管无极灯发展方向

■高频无极灯的发展方向3、耦合器的用途是向灯泡体传输高频电磁能量，为了减少衰耗达到最佳的传输效果，耦合器要和高频电源实现匹配，需要用到磁性材料。磁性材料有一种特殊的功能：电磁波在里面传输，其波长会缩短很多。正是利用磁性材料的这一特殊性质，耦合器才可以做得很小巧，线圈在上面只需缠绕20多圈就能够满足传输的性能要求，耦合器添加有磁性材料仅是为这个目的。但磁性材料本身会产生损耗，该磁材的滞回特性曲线的面积就代表了磁材的损耗大小。电磁波的频率越高，磁材沿滞回特性曲线来回运动的线路就越长，磁性材料分子被电磁波来回更快的倒腾，当然损耗就越大。越大的损耗必然带来越高的热量，所以就不难理解高频无极灯凹腔内耦合器出现的高热了。无极灯发展方向

■高频无极灯的发展方向所以，我们可以试想：能否在耦合器中摒弃不用磁性材料，坏处无非就是多绕一些线圈。但好处就太多了：一个重要的耗能源、发热源被去掉了，无极灯的工作状态得以改善。同时更易于匹配，为无极灯进一步的技术改造奠定了一个坚实的基础。无极灯发展方向

■高频无极灯的发展方向4、在泡体上下功夫，取消防阻电磁波的银浆涂层，并改变玻璃配方尽可能提高泡体的透光性。另外，应该考虑改变泡体的形状结构，否则高频无极灯无法走出困境。首先分析凹腔，这里耦合器产生的热量是全靠磁性材料里面的铜棒把热导出，传热效率较低，还要耗费大量贵重的有色金属。这里的热量是怎么产生来的？来自两方面：a、耦合器磁性材料的损耗发热，功率越大热量越多；b、是泡体内的荧光粉的发热。荧光粉在发光的同时必然伴随着发热，它发射的光线被封闭在凹腔内白白被浪费掉，而产生的热量却是在危害整个灯系统，消耗了我们宝贵的电磁波功率拉低了光效指标。麻烦的是还不能去掉凹腔体内的荧光粉。

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