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【摘要】无极感应灯作为一种新型光源，具有寿命长、显色性能好、光效较高、无频闪及瞬间启动快等特点。文中介绍了无极感应灯的结构、工作原理、主要特点及目前应用中存在的问题。
【关键词】无极感应灯 工作原理 主要特点 存在的问题
中图分类号：TG115.3+31 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
无极感应灯（以下简称无极灯）是一种新型光源，是综合功率电子学、等离子体学、磁性材料学等理论开发出来的高新技术照明产品，没有传统光源的灯丝和电极。无极灯的独特原理和结构使其具有独特的优越性。长寿命、显色性好、无频闪、瞬时启动、宽的稳定电压工作范围、宽的工作温度范围等等。在无极灯中，光是由低压汞蒸汽放电和电磁感应联合作用而产生的。因此无极灯也属于气体放电灯。
2 无极灯的结构无极灯在结构上主要由三部分组成，即高频发生器（高频电源）、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳组成，
高频发生器：其作用是将50Hz、220V市电转换成2.65MHz的高频功率，用来激励灯泡发光。
功率藕合器：其作用是将电源产生的2.65MHz高频功率传输并耦合到灯泡里面，使灯泡内气体电离，形成等离子体
玻璃泡壳： 泡内壁涂有三基色荧光粉，空间内抽成真空后充有惰性气体，并置放一定数量的汞齐（固态汞合金）。
3 无极灯的工作原理
在输入一定范围的电源电压后，高频发生器产生2.65MHZ高频恒电压并同时产生一个3000V左右的点火电压，通过功率耦合器在玻壳的放电空间内建立一个高频磁场，在高频磁场的作用下，泡壳内部的惰性气体发生电离并进而产生雪崩效应，从而产生强紫外线，稀土荧光粉在强紫外线的作用下从而发出可见光。
4 无极灯的主要特点
长寿命：无极灯没有灯丝和电极，从而有效的避免了电极燃烧的损耗，理论寿命一般可达60000小时以上，是白炽灯的60倍。
光效较高：65Lm/W。与白炽灯相比，节能达75%左右。
显色性好：无极灯采用三基色荧光粉，显色指数为70-80，光色度接近太阳光。
无频闪：由于它的工作频率高，所以视为完全没有频闪效应， 灯光柔和稳定无频闪，宜于保护眼睛视力。
无眩光：发光均匀，光线柔和，呈现被照物体的自然色泽。
高功率因数：功率因数在0.98左右。电流谐波小，电气性能优良。比普通的节能灯还要节电45%。
瞬间的启动和再启动性能：无极灯的启动时间为0.5秒，无需预热。而高压钠灯、金卤灯再启动时间是10分钟左右。
环境适应性强：工作环境温度-20℃～50℃，输入电压变化，灯泡照常启动和工作，且输出光通量恒定。
色温：色温范围较广，从2700K～6400K，而且有红、绿、兰、白、黄等多种颜色可选。
绿色环保：采用固态汞齐和无铅玻璃，且使用的材料98%以上都可以循环利用，避免了传统光源采用的液态汞对环境造成的污染。
工作电压：交流85V-275V范围内正常工作，直流8V-45V根据客户要求定做，可调光。
5无极灯存在的问题
无极灯的寿命问题：
无极灯理论寿命60000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。根据建设部《“ 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% 。
无极灯的光效问题：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，还无法与目前采用的高压钠灯、金卤灯相比（高压钠灯、金卤灯光效110Lm/W--120Lm/W）。而厂家宣传的节能，是与白炽灯光效比较。由于无极灯光效与高压钠灯比，如发出相同光，意味耗电更多，发热更严重。无极灯的光效最高只有80lm/w，而高压钠灯可达120lm/w，也就是说，在都是同样是全新光源的情况下，由照度计测量出的照度值，无极灯是不可能超越高压钠灯的，因为照度计测量所接受的光谱范围要大于人眼的敏感光谱范围，所以一些人眼不敏感的光线照度计一样都接受来测量了。无极灯的光谱更接近于人眼的敏感光谱，而钠灯的光谱则大都以黄光为主，敏感度不高，所以视觉效果上无极灯要好于高压钠灯。这也就是所谓瞳孔流明的影响。
无极灯的光衰问题：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。
无极灯的成本问题：由于无极灯实际寿命难达到理论寿命，而无极灯的电子镇流器成本高，一只185W无极灯一旦损坏，全灯替换，成本高达300－500元/只，而高压钠灯损坏，只需要更换一只40－60元的灯管。
无极灯电磁干扰和空间电磁辐射问题：无极灯不是热辐射光源，它的工作频率在210KHz，会有一定得电磁辐射和电磁干扰的问题。
无极灯的功率因数和谐波问题：无极灯生产厂商宣传，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。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。 而无极灯由于光效较低，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1000W，因此无极灯实现大功率化，今后还有许多工作要做。
无极灯的标准化问题：由于无极灯还处于试验、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，接口兼容性较差，镇流器替换困难，这些问题不解决，产品维护将十分困难。
无极灯发出的光线透雾性差，远远达不到高压钠灯的效果.
6 无极灯应用范围及展望
无极灯作为一种新型的照明光源，最大的特点就是使用寿命长，在不方便换灯的场合使用更为优越。在使用中减少了更换光源和维护费用，因此用于礼堂大庭、会议室、大型商场、较高的厂房、运动场、隧道、交通复杂地带（路灯、标灯、桥梁灯）、地铁站危险地域照明、水下灯、温室蔬菜植物篷等。特别适用于换灯困难且费用昂贵的场合以及安全要求高的重要场所，真正达到节能降耗，提高光能源使用效率的目的。在我国经济高速发展，能源需求紧缺的时期，节能已经成为一种必然趋势。推广和应用无极灯，使我国工业照明和公共照明光源产品的技术水平迈上一个新台阶，淘汰一批低光效、高能耗的传统光源，消除照明行业由于传统光源寿命短、光效低、抗震力弱、需要频繁换灯带来的弊端，提高我国照明行业的经济效益，对我国经济的发展也产生积极的推动作用。
无极灯照明目前还属于过渡阶段，在国内生产技术还不成熟，从投资角度来说，产品的稳定性是改造的前提，其次才是节能空间，综上所述无极灯在应用领域从技术性能、质量稳定方面还需要一个跨度时期。无极灯作为一种新光源，进入市场的时间还比较短，与同类成熟产品相比在质量和产品一致性上还存在差距，其优势还没有完全发挥出来。不过，随着产品的不断完善和成熟，逐步将得到大家的认同。
无极灯作为一种新型的节能光源，大家有责任和义务来推廣、使用。但鉴于目前它的技术性能和产品的稳定性能还有待于完善，工程中还不能广泛的应用。这对于设计人员来讲也是比较矛盾的事情，节能光源应该尽快推广应用，可由于光源本身在技术、性能和工艺方面的欠缺又阻碍了新光源的应用。所以在小面积、且不是特别重要场所可以使用一些无极灯，尝试、了解一下新光源，也是必要的，有助于新光源的开发、完善和推广。
无极灯是环保型、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。 我们期望，无极灯在不远的将来，能取代“第三代”的HID光源，真正成为高效，长寿的理想光源。
【关键词】无极感应灯 工作原理 主要特点 存在的问题
中图分类号：TG115.3+31 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
无极感应灯（以下简称无极灯）是一种新型光源，是综合功率电子学、等离子体学、磁性材料学等理论开发出来的高新技术照明产品，没有传统光源的灯丝和电极。无极灯的独特原理和结构使其具有独特的优越性。长寿命、显色性好、无频闪、瞬时启动、宽的稳定电压工作范围、宽的工作温度范围等等。在无极灯中，光是由低压汞蒸汽放电和电磁感应联合作用而产生的。因此无极灯也属于气体放电灯。
2 无极灯的结构无极灯在结构上主要由三部分组成，即高频发生器（高频电源）、功率耦合器和涂有稀土荧光粉的玻璃泡壳组成，
高频发生器：其作用是将50Hz、220V市电转换成2.65MHz的高频功率，用来激励灯泡发光。
功率藕合器：其作用是将电源产生的2.65MHz高频功率传输并耦合到灯泡里面，使灯泡内气体电离，形成等离子体
玻璃泡壳： 泡内壁涂有三基色荧光粉，空间内抽成真空后充有惰性气体，并置放一定数量的汞齐（固态汞合金）。
3 无极灯的工作原理
在输入一定范围的电源电压后，高频发生器产生2.65MHZ高频恒电压并同时产生一个3000V左右的点火电压，通过功率耦合器在玻壳的放电空间内建立一个高频磁场，在高频磁场的作用下，泡壳内部的惰性气体发生电离并进而产生雪崩效应，从而产生强紫外线，稀土荧光粉在强紫外线的作用下从而发出可见光。
4 无极灯的主要特点
长寿命：无极灯没有灯丝和电极，从而有效的避免了电极燃烧的损耗，理论寿命一般可达60000小时以上，是白炽灯的60倍。
光效较高：65Lm/W。与白炽灯相比，节能达75%左右。
显色性好：无极灯采用三基色荧光粉，显色指数为70-80，光色度接近太阳光。
无频闪：由于它的工作频率高，所以视为完全没有频闪效应， 灯光柔和稳定无频闪，宜于保护眼睛视力。
无眩光：发光均匀，光线柔和，呈现被照物体的自然色泽。
高功率因数：功率因数在0.98左右。电流谐波小，电气性能优良。比普通的节能灯还要节电45%。
瞬间的启动和再启动性能：无极灯的启动时间为0.5秒，无需预热。而高压钠灯、金卤灯再启动时间是10分钟左右。
环境适应性强：工作环境温度-20℃～50℃，输入电压变化，灯泡照常启动和工作，且输出光通量恒定。
色温：色温范围较广，从2700K～6400K，而且有红、绿、兰、白、黄等多种颜色可选。
绿色环保：采用固态汞齐和无铅玻璃，且使用的材料98%以上都可以循环利用，避免了传统光源采用的液态汞对环境造成的污染。
工作电压：交流85V-275V范围内正常工作，直流8V-45V根据客户要求定做，可调光。
5无极灯存在的问题
无极灯的寿命问题：
无极灯理论寿命60000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。根据建设部《“ 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% 。
无极灯的光效问题：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，还无法与目前采用的高压钠灯、金卤灯相比（高压钠灯、金卤灯光效110Lm/W--120Lm/W）。而厂家宣传的节能，是与白炽灯光效比较。由于无极灯光效与高压钠灯比，如发出相同光，意味耗电更多，发热更严重。无极灯的光效最高只有80lm/w，而高压钠灯可达120lm/w，也就是说，在都是同样是全新光源的情况下，由照度计测量出的照度值，无极灯是不可能超越高压钠灯的，因为照度计测量所接受的光谱范围要大于人眼的敏感光谱范围，所以一些人眼不敏感的光线照度计一样都接受来测量了。无极灯的光谱更接近于人眼的敏感光谱，而钠灯的光谱则大都以黄光为主，敏感度不高，所以视觉效果上无极灯要好于高压钠灯。这也就是所谓瞳孔流明的影响。
无极灯的光衰问题：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。
无极灯的成本问题：由于无极灯实际寿命难达到理论寿命，而无极灯的电子镇流器成本高，一只185W无极灯一旦损坏，全灯替换，成本高达300－500元/只，而高压钠灯损坏，只需要更换一只40－60元的灯管。
无极灯电磁干扰和空间电磁辐射问题：无极灯不是热辐射光源，它的工作频率在210KHz，会有一定得电磁辐射和电磁干扰的问题。
无极灯的功率因数和谐波问题：无极灯生产厂商宣传，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。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。 而无极灯由于光效较低，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1000W，因此无极灯实现大功率化，今后还有许多工作要做。
无极灯的标准化问题：由于无极灯还处于试验、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，接口兼容性较差，镇流器替换困难，这些问题不解决，产品维护将十分困难。
无极灯发出的光线透雾性差，远远达不到高压钠灯的效果.
6 无极灯应用范围及展望
无极灯作为一种新型的照明光源，最大的特点就是使用寿命长，在不方便换灯的场合使用更为优越。在使用中减少了更换光源和维护费用，因此用于礼堂大庭、会议室、大型商场、较高的厂房、运动场、隧道、交通复杂地带（路灯、标灯、桥梁灯）、地铁站危险地域照明、水下灯、温室蔬菜植物篷等。特别适用于换灯困难且费用昂贵的场合以及安全要求高的重要场所，真正达到节能降耗，提高光能源使用效率的目的。在我国经济高速发展，能源需求紧缺的时期，节能已经成为一种必然趋势。推广和应用无极灯，使我国工业照明和公共照明光源产品的技术水平迈上一个新台阶，淘汰一批低光效、高能耗的传统光源，消除照明行业由于传统光源寿命短、光效低、抗震力弱、需要频繁换灯带来的弊端，提高我国照明行业的经济效益，对我国经济的发展也产生积极的推动作用。
无极灯照明目前还属于过渡阶段，在国内生产技术还不成熟，从投资角度来说，产品的稳定性是改造的前提，其次才是节能空间，综上所述无极灯在应用领域从技术性能、质量稳定方面还需要一个跨度时期。无极灯作为一种新光源，进入市场的时间还比较短，与同类成熟产品相比在质量和产品一致性上还存在差距，其优势还没有完全发挥出来。不过，随着产品的不断完善和成熟，逐步将得到大家的认同。
无极灯作为一种新型的节能光源，大家有责任和义务来推廣、使用。但鉴于目前它的技术性能和产品的稳定性能还有待于完善，工程中还不能广泛的应用。这对于设计人员来讲也是比较矛盾的事情，节能光源应该尽快推广应用，可由于光源本身在技术、性能和工艺方面的欠缺又阻碍了新光源的应用。所以在小面积、且不是特别重要场所可以使用一些无极灯，尝试、了解一下新光源，也是必要的，有助于新光源的开发、完善和推广。
无极灯是环保型、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。 我们期望，无极灯在不远的将来，能取代“第三代”的HID光源，真正成为高效，长寿的理想光源。