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1、新型的MK系列無極燈技術特點成都電子高級工程師:鄭國全(原創(chuàng))一、概述MK系列無極燈由綿陽市綿科電子科技公司研制生產(chǎn),現(xiàn)已經(jīng)在多個不同的場合批量使用,從實測數(shù)據(jù)看,MK系列無極燈的使用效果很好,完全達到了設計要求。MK系列無極燈有著和其它無極燈不一樣的技術特點,朝著完全解決制約無極燈發(fā)展瓶頸的道路上邁出了重要一步。綿科電子科技公司目前開發(fā)出10W~200W系列無極燈,10W~35W內(nèi)是一體化燈,35W以上則是分體燈。二、什么是無極燈無極氣體放電燈照明技術是一個跨學科的新興技術,它涉及到電力電子技術、氣體
2、放電和發(fā)光理論、等離子體理論、電磁場理論等許多領域,是集多種學科共同進步才可能取得的科技成果。無極燈工作所需的電能通過電磁感應的方式耦合到燈泡內(nèi),把無極燈泡體內(nèi)的低壓汞和惰性氣體的混合蒸汽電離成等離子體,處于激發(fā)狀態(tài)的汞原子返回基態(tài)時,會輻射出波長為253.7nm的紫外線,激發(fā)燈泡內(nèi)壁上的三基色熒光粉發(fā)光,將紫外光(不可見光)轉(zhuǎn)換為可見光。無極氣體放電燈具有其他很多已有光源所沒有的優(yōu)點,比如更加節(jié)能、使用壽命特長、顯色性好、可以瞬時啟動、功率因數(shù)高等等,所以研究無極燈照明系統(tǒng)有著實際的應用價值和潛在的巨
3、大商業(yè)價值。無極燈的設計方案已經(jīng)提出來差不多快100年,只是在最近20多年才有了較大的進展。無極燈是向高頻還是低頻發(fā)展存在著爭論,低頻燈和高頻燈的區(qū)別在于其工作頻率分別是:230KHz和2650KHz,我們堅信高頻才是無極燈的發(fā)展方向。三、低頻無極燈的八個誤區(qū)1、國際電工委員會(IEC)的下屬組織國際無線電干擾特別委員會(CISPR)下發(fā)的國際標準【CISPR15】(1992第四版)明確規(guī)定電磁感應燈有兩個工作頻率可以使用:(Ⅰ)、13.65MHz,日本松下公司的Everlight無極熒光燈就是工作于此
4、一波段。Ⅱ、2.2~3MHz的波段。它介于中波和短波之間,很少用于無線電的廣播和接收,荷蘭飛利浦公司的QL無極熒光燈和美國通用電氣公司的Genura無極熒光燈選擇了這一波段,它們都工作于2.65MHz(即2650KHz)。2400M~2500MHz是非通信小段,微波爐就工作于此波段內(nèi)?,F(xiàn)在的微波光源也是采用此頻率。230KHz或者左右頻率的無極燈工作頻率是不被國際組織承認的非法頻段,它存在對航空、通信、廣播、電臺等設備極難消除的同頻干擾,今后存在著被取締的可能。2、由于工作頻率只是原有的十分之一,相應磁
5、性元件的體積也增大了10倍,耦合器的耦合量從約7μH增大到80μH左右,而且是要兩個。電源內(nèi)磁性元件的體積也大大增加。3、耦合器外置固然解決了它的散熱難題,但耦合器完全裸露在空間,其中有一半的電磁能量被白白浪費掉反而成了干擾源。低頻無極燈的工作頻率比高頻的降低了10倍,但比起節(jié)能燈鎮(zhèn)流器的工作頻率還是高了將近10倍,毫無遮擋的在空間自由輻射肯定是技術上的一個退步。4、用戶在使用低頻燈過程中,始終有頻閃的感覺,按理200多K的工作頻率不應該存在這個問題,肯定技術上還有某些不足。5、低頻燈的外形非常特殊,制
6、造就困難,成本也會升高,加之它不易小型化所以很難普及進入家庭。6、要求專用燈具與之配套:①外形專用;②要具有屏蔽功能。一旦專用后燈具的成本就會翻番,整燈的成本升高,要降下來很困難。7、以歐司朗為代表的國外多家大型照明公司,在近期已經(jīng)無一遺漏的在全球申請了所有低頻無極燈的相關專利,張著血盆大口只等我們鉆進它的專利陷阱好吃肉喝血。高頻燈不存在專利陷阱。8、實踐證明:低頻燈比較高頻燈更容易出現(xiàn)停振現(xiàn)象也即是突然熄燈。越是惡劣環(huán)境下兩者相比較就越是明顯,這已是不爭的事實。四、高頻無極燈的技術難題1、耦合器在燈泡
7、腔體內(nèi)熱量太大,造成燈的功率無法高過165W。耦合器的作用就是把高頻電磁發(fā)生器產(chǎn)生的高頻電磁波盡量無損耗的傳送給泡體以激勵熒光發(fā)光。這個環(huán)節(jié)非常關鍵,但很難有幾家做得好。耦合器實質(zhì)就是發(fā)射天線,一定存在阻抗匹配,存在駐波比大小的問題。只有阻抗匹配了,駐波比才可能最小,發(fā)射效率才可能最高。無極燈確實非常節(jié)能,但是根據(jù)測試數(shù)據(jù)顯示,它的發(fā)熱量還是至少占了總能耗的46%。高頻無極燈的耦合器是被置于無極燈體凹腔內(nèi),在燈體發(fā)光時,因耦合器磁損、銅損和燈體發(fā)光發(fā)熱等原由,造成耦合器在凹腔內(nèi)的熱度很高,已經(jīng)超過260
8、℃,接近耦合器磁性元件的居里溫度點。麻煩的是,由于腔體的形狀限制使得這些不斷產(chǎn)生的熱量很難被散發(fā)出去。散熱有三種方式:傳導、對流、輻射。耦合器因被封閉在腔體之中,就只有傳導散熱一條路。這種散熱方式效率不高,需耗費大量銅、鋁等貴重金屬。事實上:正是這種散熱方式制約了無極燈的功率擴大,使無極燈的研發(fā)工作一直徘徊不前。我們現(xiàn)采取了4個技術措施,并相應申請了3個國家發(fā)明專利來保護和支撐無極燈研發(fā)的新進步。①、改變泡體的外形狀,讓耦合器不但可以進行傳