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无极灯产品从诞生之日起已经经历了百年的发展历程,但是到目前为止,市面上的无极灯产品所采用的技术和诞生之初的电源技术原理并无太大区别,随着90年代以来全世界兴起的数字化、智能化、网络化浪潮,现有的无极灯技术已经全面落后于时代的发展,为此我们有必要跟随时代的步伐,把无极灯数字化、智能化、网络化。
无极灯的数字化:传统高频无极灯技术一般基于自激振荡电路来实现高频频率的产生和半桥电路的驱动,电路简单,成本低,但后果是一致性差,驱动效率低。如果改为数字电路来产生频率信号并采用专用的驱动芯片来作半桥驱动,则可以大大改善产品的性能和一致性。在这点上,低频无极灯的数字化走得比较早,从一开始发展时就基本上采用了数字化的技术。高频无极灯,频率信号发生可用MCU、数字时钟电路、晶振等电路技术来实现,但由于工作频率较高,从一致性、稳定性、成本等各方面评估,晶振是Z好的选择,既避免了数字时钟电路的温漂和精度问题,又比MCU的成本来的更低。
无极灯的智能化:由于低压气体放电灯的特点,不论是高频还是低频无极灯,都存在着功率、效率收气温影响的缺陷,另外由于磁性材料的特性,开机后需要较长的时间才能达到稳定工作的状态,这些缺陷限制了无极灯的应用范围,有时候也会造成对无极灯的不良评价。无极灯的智能化主要解决两方面的问题,一是功率恒定,而是可大范围调光,这些技术,是高低频产品的通用技术。无极灯的恒功率技术,可以通过以下几种途径实现,一是调节半桥放大电路的脉宽,或者说占空比来实现,二是调节频率来实现,三是调节电压来实现。实现的方法,一般都是通过MCU来监控输入功率或输入电流,根据采样得到的数据,调节相应的脉宽、频率或电压从而实现恒定功率。这三种技术在开关电源领域都是非常成熟的技术,有20年以上的大规模成熟应用案例,当然智能化的前提是数字化,没有无极灯的数字化,是不可能谈智能化的。
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无极灯属于第四代照明产品,无灯丝,无电极,是无电极气体放电荧光灯的简称。与节能灯、金卤灯、高压钠灯等传统光源相比,具有显著的优越性。电磁感应灯是综合应用光学、功率电子学、等离子体学、磁性材料学等领域科技成果研制开发出来的高新技术产品,是一种高光效、长寿命、高显色性,代表照明技术未来发展方向的新型光源。
光效
在保证显色指数Ra=80的情况下:(所谓显色性是指在一定光照条件下,物体呈现本色的能力。)
高频无极灯的光效一般都在70Lm/W。
低频无极灯的光效一般都在75Lm/W。(光效越高越节能)
但是在同等功率的高频无极灯比低频无极灯光效高
原理
无极灯由高频发生器、耦合器和灯泡三部分组成。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。
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1、灯泡内无灯丝、无电极,产品使用寿命达60000小时以上。
2、发光效率高,高频无极灯70Lm/W,低频无极灯75Lm/W。
3、显色指数达80以上,采用优质三基色荧光粉,颜色不失真。
4、宽电压工作,电压在185V-255V可正常工作。
5、高频工作频率为2.65MHz,低频工作频率为230Hz,安全没有频闪效应
6、光衰小,20000小时后光通维持率可达80% (流明维持率)
7、瞬时启动再启动时间均小于0.5秒
8、启动温度低,适应温度范围大,零下25度,均可正常启动和工作。
9、功率因数可高达0.95以上。
10、安全可靠性,绿色环保、真正实现免维护、免更换。
详细特点
长寿命、GX节能
由于灯泡内部没有灯丝或电极,因此光源的寿命仅取决于灯的电子线路和灯泡的制造技术,一般寿命可达6万~10万小时。GX节能。免维护,长寿命,寿命≥60000小时。 辐射同样的光通量,耗电量仅为白炽灯的1/6,光效能达到65Lm/W。无极灯没有灯丝和电极,按“木桶原理”寿命主要取决于电解电容的寿命和荧光粉的自然衰减,寿命可达60000小时以上,是白炽灯的60倍,卤素灯20倍。与普通白炽灯相比,节能80﹪以上。(比白炽灯、节能等节能,相比卤素灯不节能)
高显色性
采用荧光三基色粉,电光转换效率高即光效高,显色指数大于80,光线柔和,光色度接近太阳光,低眩光,呈现被照物体的自然色泽。
高功率因数
电路采用专门优化设计,功率因数大于95﹪。其中高频无极灯功率因数可达99%以上,谐波小,电气性能特优良。(大功率节能灯0.5左右,金卤灯0.9左右)
光源无频闪、低眩光 SBD1101-YQL50免维护节能防爆灯,SBD1102-YQL40免维护节能防爆灯,SBD1103-YQL50免维护节能防爆灯,
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高频电磁波激发荧光三基色粉发光。
绿色环保
高频独有自主知识产权的2.65MHZ激励电路彻底解决了工频照明的频闪问题。保护眼睛健康,不会造成眼睛疲劳。专门的电磁兼容电路设计,自主开发的射频干扰滤波器,原料使用的是固体汞剂。无频闪、低眩光,对人的眼睛和生活环境起到了"绿色保护"作用,完全符合环保要求。
免维护
灯具寿命长达6万~10万小时,使用10年不用更换光源,可节省大量的维护费用。
综上所述,无极灯有如下技术特点:
长寿命(≥6万小时)、高显色性(≥80)、高光效(系列光效≥65LM/W)、真环保,无极灯泡体不含液态汞,无有害频闪,低眩光、可立即启动
适用范围
基于无极灯寿命长、节能效果显著,安全性高,绿色环保等特点,因此适用于工厂车间、学校教室、图书馆、温室蔬菜植物棚、礼堂大厅、会议室、大型商场天花板、很高的厂房、运动场、隧道、交通复杂地带(路灯、标志灯、桥梁灯)、地铁站、火车店危险地域或照明下水灯、城市亮化泛光照明、景观绿化照明等,特别适用于高危和换灯困难且维护费用昂贵的重要场所。
存在问题
无极灯目前还存在的一些待改进的问题:
1、“无极灯”寿命问题:
无极灯理论寿命6万小时,而实际上,目前大功率电子镇流器技术还没有获得根本突破,同时,元器件,包括“电解电容”寿命,在无极灯高温环境下,只有16000小时。目前技术条件下,无极灯实际寿命不足8000小时,因此不能引用理论寿命作宣传。
建设部《“ 十一五 ” 城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中,十八条无极荧光灯应选用有效寿命≥ 60000 小时的产品,而且在有效寿命期间光源光通维持率不应低于 70% 。由此可见,无极灯符合建设部要求进入路灯市场,还为时过早。
2、“无极灯”光效问题:
无极灯理论光效只有80Lm/W,而实际产品光效有的只有65Lm/W,与节能灯相当,根本无法与目前采用的路灯,“钠灯/金卤灯”相比(钠灯/金卤灯光效110Lm/W--120Lm/W)。 而厂家宣传节能,是拿“白炽灯”光效比较。 由于无极灯光效低,与钠灯比,发出相同光,意味耗电更多,发热更严重。如果用185W无极灯代替250W钠灯,只会更黑暗,这是不用争论的事实。
目前无极灯光效,不符合国家节能产业政策。
3、“无极灯”光衰问题:
高频电磁无极灯使用理论寿命为60000小时,其流明维持率可保持70%以上。而低频电磁无极灯光衰难于控制,有些只使用了不到1000小时其流明已下降了50%以上。
4、“无极灯”的成本问题:
由于无极灯实际寿命难达到理论寿命,而无极灯“电子镇流器”成本高,一只185W无极灯一旦损坏,全灯替换,成本高达300-500元/只,而钠灯损坏,只需要更换一只40-60元的灯管。
5、“无极灯”电磁干扰和空间电磁辐射问题:
无极灯是靠“电磁波或微波”工作,其微波发生器发出超大功率电磁波,传播距离可达千公里,近距离更是无法解决的“干扰源”,大量资料和生产厂商都说,电磁干扰早在2004年就解决了,可就在2008年,我国深圳机场就发生了“无极灯干扰航空导航系统”的严重事故。
建设部《“ 十一五 ” 城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中,第二十五条无极荧光灯因为工作于高频,灯具必须通过电磁干扰的测试,否则会对电网以及附近用电器产生干扰。由于无极灯是靠超大功率“微波”激发荧光粉发光,目前还无法解决“电磁干扰问题”。
目前的无极灯电磁兼容技术,无法满足建设部的要求。
6、“无极灯”功率因数和谐波问题:
“无极灯”生产厂商都宣传,其功率因数高达0.98或更高。我们都知道,功率因数是与感性或容性负载相关的概念,由于采用全桥整流,而无极灯是非感性和非容性负载,任何电路都容易做到这个指标。
无极灯的重要技术指标是“电流谐波”问题,如果采用APFC电路,可以解决问题,但元器件增多,无极灯寿命可靠性会下降许多。
7、“无极灯”大功率化和散热问题:
无极灯大功率化问题,一直以来没有好的突破,这与其光效低下也相关。我们知道,高光效的钠灯,在170W时发出的热,使石英灯管温度高达400℃,石英管可在700℃以上长期工作。
而无极灯由于光效低,要发出170W钠灯的光,必然耗更多电力,发出更多热,这些热量必须及时散发出去,否则“无极灯”中的磁铁达到“居里温度”将失去磁性,磁控管无法工作。
目前无极灯功率一般可做到185W,而传统钠灯功率可达10000W,因此无极灯实现大功率化,还有许多工作要做。
8、“无极灯”的标准化问题:
由于无极灯还处于路灯处免费试验、测试阶段,离市场接受还有一定距离,目前各企业引用自己的标准,无国家统一标准,传统灯具配光无法用于“无极灯”,接口兼容性差,镇流器替换困难,这些问题不解决,产品维护将十分困难。无极灯眩光要比金卤灯重得多,也导致无极灯难以成为主流光源。
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9、“无极灯”对节能的误导:
无极灯的WY优点是“理论寿命“长,说无极灯节能,是没有道理的。
无极灯目前的光效只有65-80Lm/W,要发出相同的光,与钠灯比,必然耗费更多能量!
经销商说:用185W无极灯替换250W钠灯,意味着亮度下降许多。
10、“无极灯”和“LED灯”的未来:
“无极灯”和“LED灯”都在争夺第四代光源位置。与无极灯比,LED光源也是理论寿命长,但光效低,同样也出现半衰期短,和散热问题。
工业场所适用范围
基于无极灯特点,适用的工厂车间为安装高度10米以下,无大量烟尘和粉尘、且电磁干扰不会影响设备工作的场所。