淺析綠色光源—無(wú)極燈

田巖齡（內(nèi)蒙古伊泰化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017400）

淺析綠色光源—無(wú)極燈

田巖齡（內(nèi)蒙古伊泰化工有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017400）

簡(jiǎn)單介紹了無(wú)極燈的工作原理及分類(lèi),對(duì)無(wú)極燈的性能優(yōu)點(diǎn)、與LED燈的互補(bǔ)及應(yīng)用發(fā)展進(jìn)行了闡述。

無(wú)極燈;電磁感應(yīng);節(jié)能;光效;光衰

由于無(wú)極燈具有高效、長(zhǎng)壽命及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，成為人們致力研究和發(fā)展的新型光源取代傳統(tǒng)光源。

1 無(wú)極燈的工作原理

無(wú)極燈（也稱(chēng)電磁感應(yīng)燈）的工作原理，是基于氣體放電和電磁感應(yīng)兩個(gè)原理相結(jié)合，用電磁感應(yīng)耦合代替了電極放電，使燈管內(nèi)的氣體電離產(chǎn)生等離子體，等離子體受激發(fā)原子返回基態(tài)時(shí)，輻射出253.7nm的紫外線，燈泡內(nèi)壁的熒光粉受到紫外線激發(fā)而產(chǎn)生可見(jiàn)光。無(wú)極燈從發(fā)光原理分析屬氣體放電熒光燈，由功率耦合器、內(nèi)壁涂有三基色熒光粉的玻璃泡和高頻發(fā)生器（激勵(lì)源）三部分組成。

2 無(wú)極燈的分類(lèi)

無(wú)極燈根據(jù)工作頻率不同又分為高頻無(wú)極燈和低頻無(wú)極燈，兩者的區(qū)別：

（1）工作頻率：高頻無(wú)極燈工作頻率為2.65MHz；低頻無(wú)極燈工作頻率為250KHz和140KHz。

（2）光效：同等功率的低頻無(wú)極燈比高頻無(wú)極燈光效（即亮度）高25%，因?yàn)闊o(wú)極燈高頻耦合器損耗大、溫度過(guò)高，造成熒光粉損傷，1000小時(shí)光衰可達(dá)30%；而低頻無(wú)極燈由于工作溫度、頻率較低（約為高頻無(wú)極燈的1/10），1000小時(shí)光衰只有7%，光效優(yōu)于高頻無(wú)極燈。

（3）功率：高頻無(wú)極燈只有球形，內(nèi)置耦合器，維護(hù)方便，但散熱不好，影響電子元件的正常工作，所以功率不大（20-165W）；低頻無(wú)極燈燈具形狀多，外置耦合器，利于散熱，一般功率較大(20-1000W)。

（4）EMI電磁干擾測(cè)試：高頻無(wú)極燈因工作頻率高，有電磁干擾，很難通過(guò)EMI測(cè)試，使用受限；低頻無(wú)極燈工作頻率低，基本無(wú)電磁干擾，可順利通過(guò)EMI測(cè)試。

（5）調(diào)光：高頻無(wú)極燈是采用自激震蕩，受外界電子干擾嚴(yán)重，溫度高，不能調(diào)光；低頻無(wú)極燈采用IC芯片及寬電壓設(shè)計(jì)，可智能調(diào)光。

（6）制造工藝：高頻無(wú)極燈其制造難度、技術(shù)含量及成本較高，優(yōu)點(diǎn)是無(wú)頻閃；低頻無(wú)極燈在中低頻工作，制造難度、技術(shù)含量及成本較低，功率較大（200-1000W），缺點(diǎn)是略有頻閃，需要專(zhuān)用燈具。

3 無(wú)極燈的優(yōu)點(diǎn)

（1）長(zhǎng)壽命：由于無(wú)極燈沒(méi)有燈絲或電極，使用壽命由電子元件的質(zhì)量、控制回路和燈內(nèi)熒光粉的衰減所決定，一般壽命可達(dá)6-10萬(wàn)小時(shí)，是白熾燈的50倍，節(jié)能燈的10倍，金鹵燈的5倍，維護(hù)量小，可節(jié)約大量的資源和維護(hù)費(fèi)用。

（2）高效節(jié)能：無(wú)極燈光效≥65Lm/W，功率因素≥0.98，無(wú)功損耗小，節(jié)能效果顯著；光效是白熾燈的60倍，鹵素?zé)舻?0倍；同樣的光通量，用電量?jī)H為白熾燈的1/6，節(jié)能80%以上；比高壓鈉燈節(jié)能50%以上。

（3）高顯色性：無(wú)極燈采用三基色熒光粉，光效高，顯色指數(shù)Ra超過(guò)80，顯色穩(wěn)定，接近太陽(yáng)光，低眩光，是目前顯色性最高的光源之一，比金鹵燈高30%，比高壓鈉燈高4倍；在相同照度下，無(wú)極燈的視覺(jué)效果好于其他光源，是綠色健康的光源。

（4）工作溫度低：無(wú)極燈屬冷光源，先發(fā)光再發(fā)熱，燈管工作溫度低于120℃。

（5）綠色環(huán)保：符合國(guó)家EMC檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)電磁污染，使用的固態(tài)汞齊和無(wú)鉛玻璃材料，都可以回收利用。

（6）適用范圍廣：無(wú)極燈在電壓150-255V，環(huán)境溫度-40℃到+50℃范圍內(nèi)，均可正常工作并輸出恒定的光通量，因無(wú)極燈無(wú)燈絲、電極，表面溫度低，所以抗震、防爆性能優(yōu)越，適用范圍廣。

（7）色溫可選：無(wú)極燈色彩豐富，從270000-65000K有多種色彩和色溫可供選擇，在裝飾照明中得到廣泛應(yīng)用。

（8）瞬間啟動(dòng)：無(wú)極燈采用電磁耦合方式工作，不存在啟動(dòng)預(yù)熱，可瞬間點(diǎn)亮。

（9）穩(wěn)定無(wú)頻閃：采用電感式鎮(zhèn)流器的氣體放電燈,工作頻率為工頻即50Hz，燈光一般會(huì)有頻閃現(xiàn)象；無(wú)極燈工作頻率高（2.2～3.0MHz），燈光穩(wěn)定無(wú)頻閃,益于保護(hù)視力和燈光下觀察物體。

（10）光衰小：無(wú)極燈20000小時(shí)光衰小于20%，而節(jié)能燈、金鹵燈等500小時(shí)就出現(xiàn)明顯的光衰。

（11）諧波含量低：無(wú)極燈諧波含量＜8%，遠(yuǎn)低于其它氣體放電燈的諧波含量，減少對(duì)電網(wǎng)的干擾。

4 與LED燈的互補(bǔ)

LED燈與無(wú)極燈在照明技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域有很強(qiáng)的互補(bǔ)性：

（1）高效節(jié)能：無(wú)極燈與LED燈同屬第四代新型綠色光源，節(jié)能效果相當(dāng)，都具有長(zhǎng)壽命、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。

（2）適用范圍：在大功率照明中，無(wú)極燈以其低發(fā)熱、無(wú)眩光、無(wú)頻閃、光線柔和等特點(diǎn)優(yōu)于LED燈；LED燈單體功率小,在景觀照明、指示照明、顯示屏等方面，無(wú)極燈又不及LED燈。

（3）工作原理：無(wú)極燈屬氣體放電技術(shù)，用電磁耦合代替了電極放電；而LED燈屬固體發(fā)光技術(shù)。

（4）技術(shù)：LED燈的晶片大多國(guó)外進(jìn)口或采用國(guó)外技術(shù)，價(jià)格偏高；國(guó)內(nèi)無(wú)極燈生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)際市場(chǎng)上有90%左右的無(wú)極燈由中國(guó)生產(chǎn)。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)極燈和LED燈同屬第四代光源，節(jié)能效果相當(dāng)，都具有高效節(jié)能、長(zhǎng)壽命的特點(diǎn)，但由于大功率的LED燈散熱問(wèn)題較難解決，光衰較大，壽命降低；所以無(wú)極燈在道路、隧道等照明領(lǐng)域具有更好的性價(jià)比；隨著各國(guó)不斷加大資金和技術(shù)投入，不斷提高和完善無(wú)極燈技術(shù)，進(jìn)一步提高單燈功率，規(guī)格化，降低成本，無(wú)極燈必將在照明領(lǐng)域的節(jié)能環(huán)保方面，發(fā)揮重要的作用。

姓名：田巖齡（1974-）；性別：男，籍貫：內(nèi)蒙古巴彥淖爾市，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于華北電力大學(xué)；現(xiàn)有職稱(chēng)：中級(jí)工程師；研究方向：化工電氣；