这篇文章名称原为:无极灯发展状况及市场前景分析
高频无极灯是基于人们所熟知的荧光灯气体放电和高频电磁感应原理相结合的一种新型电光源。由于它没有常规电光源所必须的灯丝或电极,故名无极灯;通常低压气体放电高频无极灯所使用的工作频率为2.5~3.0MHz,也就是说,高频无极灯的工作频率比普通白炽灯和日常使用的电感式日光灯、金卤灯、高压钠灯等灯种的工作频率(50Hz)高出5万~6万倍,比普通节能灯或电子镇流器的工作频率(30~60KHz)高出约250倍。
其发光原理是在输入一定范围的电源电压后,高频发生器产生2.65MHZ高频恒电压送给功率耦合器,由功率耦合器在玻壳的放电空间内建立静电强磁场,对放电空间内的大气进行电离,并生产强紫外光,玻璃泡壳内壁的三基色荧光粉受强紫外光激励发光。在电源设计上,由于采用APFC电源控制技术和采用IC技术,一方面使得电源的功率因数高达0.95以上;另一方面使得高频发生器始终以高频恒电压点灯。所以,输入的电源电压在一定范围内波动时,其发光亮度均不变。又由于其点灯频率高达2.65MHZ,长期以来,普通荧光灯的频闪问题被彻底解决,在此灯光下工作和学习,人眼再无疲劳感觉!因此,高频无极放电灯是典型的环保型、健康型、具有无限应用前景的新一代高科技照明光源产品。它必将成为21世纪最有发展前景的绿色节能照明光源换代产品。
早在一个多世纪前,人们已经开始研究无极放电现象了。1907年,盏无极荧光灯获得了专利注册。近几十年来,国内外不少公司和科研机构都投入了大量的经理来研究无极荧光灯,因此,相关的成果也曾出不穷。
无极灯的商业化生产可以追溯到1991年,当时,日本松下公司仅在日本境内推出了一款无极荧光灯,他是利用H型放电原理来工作的。在泡壳的赤道位置绕有空气芯感应线圈,同时还内置了镇流器。它的工作频率在13.56兆赫兹。对一盏27瓦的这种灯来说,其工作电压是交流100伏,相应的光通输出是1000流明,因此,光效为37.0流明/瓦。而它的平均寿命则高达40000小时。为了防止电磁干扰,这种灯的外面还罩有一个金属罩。
几乎同时在1991年,荷兰飞利浦公司也推出了一款无极荧光灯,他被称为“QL照明系统”。其构造是:在一个棒状铁芯上绕有励磁线圈,灯的泡壳是密闭的,而且其一端是凹进去的,而绕有线圈上的铁芯正好可以插入泡壳上的凹处。同时,为了解决散热问题,铁芯上面没有导热管。泡壳内主副两个汞齐,副汞齐负责在灯启动的时候提供合适的汞蒸气压,以便让灯在短时间内达到比较高的光电输出;而主汞齐的作用则是在灯工作的时候保持泡壳内的蒸汽压处于最加范围。这种灯工作在2.65兆赫兹的频率下。一个55瓦的QL灯的光通输出可以达到3500流明,(光效为70.6流明/瓦);灯的寿命高达60000小时。
1994年,美国GE公司推出一款一体化紧凑型无极荧光灯。这种灯可以和白炽灯的反射器配套使用,形成类似PAR灯的结构。其原理和构造与飞利浦公司的QL灯相仿,也是利用了棒状铁芯励磁线圈;工作频率也是在2.65兆赫兹。在输入功率为23瓦的情况下,它的光通输出为1100流明,光效为48流明/瓦平均寿命在15000小时左右。
德国的欧斯朗公司在20世纪后期,也推出了自己的无极灯产品,其象号定位ENDURA。与GE和飞利浦的无极灯不同,欧斯朗公司的无极荧光灯的放电管采用的是矩形形状。矩形的短边上各套有一个铁芯,上面绕有感应线圈。当线圈有电流流过的时候,铁芯中便会感应出磁场,从而将能量耦合到放电管中,让灯发亮,一个70瓦的这种灯的光通输出可以达到6500流明,光效高达93流明/瓦;其寿命为60000小时,而且断电后可以即使时启动。它的光色既有暖白色的还有日光色的,其显色性在80到89之间。
灯内无电极,具有超长的寿命,数万小时;节能效果好,比白炽灯节能80%;发光效率高,是白炽灯的6倍;无闪烁,有利于视力健康;启动和再启动性能优越,可瞬时点亮;多种光色可选,具有舒适的灯光和美观的外形;高显色性,可应用于各类场所;功率因数大于0.95。
应用领域:无极灯寿命数万小时,高效节能,可广泛应用于厂房、大厅、广场、公路、灯光工程等照明场所。尤其适合在照明可靠性要求较高,需要长期照明而维修、更换灯具困难的场所使用。
无极灯的不足之处:光效有待提高,目前光效只有80左右;功率上不去,目前市场上做得的功率泡形185W,环形210W,再大的目前做不了;无极灯的配套灯具不好找,目前市场上的灯具主要是为点光源、面光源服务的,用在无极灯出光率都不是太理想,不过已经有厂家开发出部分无极灯灯具。
寻求高效能和低成本统一的高频无极灯是各国发展节能照明的产业目标。高频无极放电灯从原理提出到现在已有上百年的历史。由于它涉及到若干特殊性能材料科学,新型、高性能元器件的制造,电路的设计及电磁干扰的屏蔽等关键问题,从研制无极灯到实用化过程花了二十多年的时间。目前面世的产品也很难达到高效能和低成本的统一。国内现有较大规模的无极灯与源盒组装的生产线几乎都是引进的,加上生产规模较小,技术水平较低,专用原材料国产化程度不高,国内市场机制及政策等问题,导致该产品的市场价格较高,国内市场的培育和发展受到很大限制。据调查,我国生产的节能灯产品,80%都用于出口。目前在我国能源供应日趋紧张的背景下,更要加快研制生产高效能、低成本的无极灯节能系列产品。
为了社会更好地健康发展,人们一直都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,用它来为我们的工作环境和生活环境提供更加舒适、愉悦的照明,更好地改善员工视觉条件、提高工作效率,并起到减少电能消耗、降低人工维护费用的作用。于是,一种集合现代多种电光源优点为一体的新光源——高频无极灯应运而生。它的诞生得到了全球各界人士的认可和欢迎,并带动了其相关行业的发展。可以预见,未来几十年里,高频无极灯及相关行业将成为发展前景最为光明的朝阳行业。
以上这篇文章引用的是中国节能产业网,对于其中的几个问题说明一下:
1. 本文之中的高频无极灯是指相对于其他光源的工作频率(一般50HZ而言),在无极灯中也有具体的高低区分,应该区别对待。
2.介绍工作原理时用2.65MHZ是不确切的,他说的这个工作频率指高频无极灯的频率,而低频的约在140-265KHZ之间。
3. 在指出无极灯的不足时说,“目前光效只有80左右”,有着概念性的区分。在实际当中引入视觉流明又称瞳孔流明与传统的区别。
4. 是在说无极灯不足时说功率上不去,就无极灯的功率而言,他说的也是有误的,无极灯并非以泡型和管型来区分的。一般来说是根据根据功率耦合器的内置还是外置区分,内置式又称为高频无极灯,外置式又称为低频无极灯。受制约的主要是高频无极灯,就目前来看无极灯的发展方向应该是低频无极灯,已经达到300W,400W了。
以上仅是个人意见,有不对不足之处,敬请批评指正!