从电力产生光源发展的历史来看,高频无极灯与LED灯同属第4代电光源,前者属弧光放电,后者为固体发光。高频无极灯与LED同为绿色电光源的新秀,它们有着多项相似的特点,但在应用领域上各有偏重。LED灯目前主要用于景观装饰、字幕广告等照明,单体功率小;而高频无极灯主要以工作场所和户外公共照明为主,单体功率大。今后这两种最新技术的绿色照明电光源将会在各自发光机理的基础上继续发展,并逐步取代大部分传统照明电光源。
一、高频无极灯简介:
高频无极灯英文名称为Electrodeless Dischargea Lamp,它是基于荧光灯气体放电和高频电磁感应两个熟知原理相结合的一种新型光源,是21世纪绿色环保照明领域的最新应用技术。由于灯泡内没有灯丝或电极,因此不存在限制光源寿命的必然组件,一般寿命可达数万小时以上。高频等离子无极放电是集电子技术、光电技术、真空技术于一体的新一代高科技照明光源产品,主要由高频发生器、功率耦合器和玻璃泡壳三部分组成。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,由功率耦合器在玻璃壳内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子高达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、具有良好应用前景的新一代高科技照明光源产品。
二、高频无极灯主要特点:
主要特点:
1、灯内无电极,具有超长的寿命,数万小时。寿命≥6万小时,是白炽灯的50倍,金卤灯的10倍。同时抗震性特强。
2、节能效果好,发光效率≥60L/w。 3、发光效率高,是白炽灯的6倍。比白炽灯节能80%。 85w的高频无极灯亮度相当于500w白炽灯,比白炽灯节能80%。 4、无闪烁,有利于视力健康。
5、启动和再启动性能优越,无须预热时间,可瞬间点亮。 6、多种光色可选,具有舒适的灯光和美观的外形。
7、高显色性,可应用于各类场所。多种色温选择,显色性≥80。 8、功率因子大于0.95。
9、无极灯寿命数万小时,高效节能,可广泛应用于工厂、机关、学校、场馆、车站、码头、机场、高速公路、隧道、市政道路等照明场所。
10、绿色环保,本灯不含液态汞剂(水银),不会造成环境污染;同时灯光极其稳定,无闪烁,有利于视力健康。
无极灯的适用范围:
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。
三、高频无极灯与LED灯对比:
低压气体高频无极灯与LED灯特点比较 项目名称 光源类别 光 效 寿 命 工作频率 启动特性 光方向性 抗震性 安装方位 高频无极灯 气体放电 63-76LM/W 10万HR 2.5~3.0MHE 立即启动 不强 强 任意方向 LED灯 固体发光 20-35LM/W 10-20万HR 直流 立即启动 强 很强 任意方向 导热处理 频 闪 EMC电磁干扰 光颜色 光 谱 调 光 单体功率 绿色环保 维 护 安全性 应 用 延申应用 需要 无 需重视 可选 宽 可调光 10~200W 是 免 安全 工程照明 除显示领域以外的其他照明 需要 无 小或无 可选 狭窄 可调光 0.05~1W 是 免 安全 显示领域 取代白炽灯荧光灯 高频无极灯与LED灯同时作为新型的绿色电光源,它们兼顾了节能、长寿、环保等综合指标,其广泛应用前景将与日俱增。它将造益人类,在实践中给用户带来高效和实惠,给工作在灯光沐浴下的员工带来健康和好心情。
无极灯的优缺点:
高频无极灯体积小,灯泡外形变化较多,可配灯具多,旧灯具稍加改装也可使用,同等
功率下光效更高,灯泡采用纳米级别的氧化铝涂层杜绝电磁辐射。但是高频无极灯缺点也显而易见的,散热不好,造成功率做不高,为求质量稳定,一般厂商只做到200W。 低频无极灯功率可以做大,大功率低频无极灯是其它常用的常规照明灯所无法企及的存
在,耦合器外置、灯管体积大,因此散热效果也非常好。但是因为体积大造成的可配灯具也非常少,并造成一些流明损耗。另外耦合器外置造成有少量的电磁外泄。 光效有待提高,目前最高光效只有80左右。
功率上不去,目前市场上做得最大的功率泡形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。
人们对无极灯认识不深或存在偏见,认为无极灯有辐射、价格高。其实辐射、电磁兼容
等问题04年就已经解决了,至于价格已经降下来了,无极灯省电耐用,比如135W无极灯代替250W金卤灯,效果奇好,使用成本也比其它光源便宜多了。
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,第一十八条 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,可是就在去年(2008),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。 9、“无极灯”对节能的误导:
无极灯的唯一优点是“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。
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