LVD无极灯原理简要说明
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细述无极灯的工作原理近几年来,照明行业的第四代最新光源产品——无极灯,以其高效节能、长寿命、高显色性等优点,开始被越来越多的政府机关、企业、普通消费者所关注和接受,已经成功应用在成千上万个工程案例上。
虽然近几年无极灯的应用越来越广泛,也越来越深入“企”心,但是对于那些对照明行业了解甚少的人来说,无极灯还是一件非常新鲜的事物。
有很多人只是曾经听说过无极灯,但却未曾见过,更甚至连无极灯都还未曾听说过。
在很多人第一次听说无极灯是一种没有电极的灯的时候,所表现出来的都是一种不可思议的表情。
以他们对传统灯的了解,认为无极灯没有传统灯发光的核心部分——电极(灯丝)却可以发光是一种不可能的事情。
然而,当他们详细了解了无极灯的工作原理之后,又不得不信服科技为我们现代生活所带来的奇迹,对无极灯这高科技绿色照明节能产品赞不绝口。
下面,让我们再来详细了解一下无极灯的工作原理。
无极灯是一种新型高科技(第四代)电光源产品,它没有传统电光源产品的核心部分——电极(传统电光源产品的寿命是由电极/灯丝来决定),主要是依靠电磁感应和气体放电的基本原理而发光。
没有灯丝和电极的构造使得无极灯的有效使用寿命大幅度延长,可以长达6万个小时以上,是白炽灯的100 倍,高压气体放电灯的5~15 倍,紧凑荧光灯的5 ~10 倍。
无极灯是利用类似变压器的结构来完成初级绕组(磁环)与等离子体环路所形成的次级绕组(灯体)之间的电功率耦合来进行能量传递。
无极灯工作所需的电能通过电磁感应的方式耦合到灯泡内,把无极灯泡体内的低压汞和惰性气体的混合蒸汽电离成等离子体,处于激发状态的汞原子返回基态时,自发辐射出波长为253.7nm的紫外线,激发灯泡内壁的三基色荧光粉发光,将紫外光(不可见光)转换为可见光。
由于无极灯的工作过程不再使用传统电光源产品所必须的电极(灯丝),所以避免了因电极溅射损耗而制约影响着传统电光源产品性能和寿命等的一系列技术难题,从而有效提高了整个照明系统的性能和寿命,是照明行业第四代光源中技术已成熟且已产品化的新型高科技长寿命、高效节能的光源产品。
一、无极灯工作原理:无极灯亦称电磁感应灯(INDUCTION LAMP,由镇流器、耦合器和玻泡(灯管三部分组成。
由于工作频率不同可分为高频无极与低频无极灯。
高频无极灯以泡型内耦合方式为主,工作频率为2.65MHz;低频无极灯以管型、环形外耦合方式为主工作频率为250KHz。
无极灯灯内没有灯丝或电极,仅由空心放电灯泡(灯管和耦合器组成。
它是通过专制镇流器的电磁场以感应的方式耦合到灯内,使灯泡(灯管内的气体雪崩电离,形成等离子体,等离子体受激原子返回基态时辐射出253.7nm的紫外线,灯泡(灯管内壁的荧光粉受到253.7nm的紫外线激发产生可见光。
低频无极灯为磁环外置式结构无极灯。
通过镇流器将高频信号传输至缠绕在环形磁芯的线圈上,使得磁芯内部形成闭合感应磁场,通过环形感应电场耦合形成等离子体放电,激发Hg原子产生253.7nm 谱线辐射,进而激发荧光粉发出可见光。
二、无极灯的优势特点:1 超长使用寿命无极灯光源平均使用寿命达6万小时,是传统白炽灯的50倍,节能灯的10倍,HID的5倍。
2 显著的节能效果光效达到80Lm/w,比白炽灯节能80%,比节能灯节能50%,比传统HID节能40%。
3 优异的显色性显色性大于80,比传统金卤灯提高30%,比高压钠灯提高4倍,还原物体最真实的颜色。
4 良好的光衰特性2000小时光衰小于5%,20000小时光衰小于15%,远远好于传统光源。
5 稳定无频闪灯光稳定,无闪烁,且高照度,低眩光,光色舒适,有利于视力健康。
6 绿色环保无污染通过国家EMC检测无电磁污染,可回收率达到95%。
7 工作电压稳定无论供电电压如何变化,光源工作电压始终保持不变,特别适用于功率波动大的场所。
环境温度在-20℃到+50℃照常稳定工作,无需维护照管。
8 瞬间启动由于采用电磁耦合方式工作,不存在普通汞灯、金卤灯启动的预热问题,启动和再启动可瞬间点亮。
三、主流光源优劣对比表:名称优缺点评比高压钠灯缺点:耗能大。
LVD型感应无极灯城市夜景照明的新选择城市夜间的科学照明,不但可以美化城市面貌,树立城市形象,同时也能保证人们的生活安全和方便,延长经济活动的时间,是城市现代化发展所必需的。
目前城市夜景照明可以选用的产品很多,从道路照明普遍采用的高压钠灯,到体育场馆、休闲广场泛光照明采用的金属卤化物灯,再到建筑装饰用的荧光灯、霓虹灯、LED等,这些产品的性能都在不断提高,但不可避免地都存在这样或那样的问题有待解决。
比如钠灯的低显色性能,光谱过于集中在黄色区域,在夜间照明的亮度条件下,人眼中间视觉主导视觉,虽然它的光效很高,但照明的效果值得商榷;金卤灯虽然光效和显色性能都不错,但它在性能的稳定性上一直不尽如人意,它和高压钠灯一样要达到最大亮度需要一定的时间,热启动非常困难;荧光灯、霓虹灯这些低气压光源一方面功率做不大,另一方面体积过于庞大,和灯具的配合存在问题。
而所有的这些光源作为城市夜景照明所面临的共同问题是它们的寿命都不太长,这在夜景照明中是非常严重的。
不单是光源上花费的成本增大了,我们知道,夜景照明中大部分光源的安装位置都比较高,替换和维护费用也相当高,因此城市夜景照明的特殊性要求光源不但要有好的光电性能,而且还要求它的寿命必须足够长。
无极灯正好符合这个要求,下文我们将结合LVD型感应无极灯介绍它的原理和用于城市夜景照明中的优越性。
1、LVD型感应无极灯在城市夜景照明中的优越性LVD型感应无极灯具有高光效、高显色性能、高功率因数、长寿命、可调光等特点,因此能广泛应用于城市夜景照明,它的优越性主要体现在以下几个方面:1.1光效高LVD型电磁感应灯目前已经形成了从20~200W的系列产品,而且光效能达到80lm/W以上,因此它可以适应用于城市夜景照明的各种场所。
从建筑物的泛光照明,到城市的装饰照明;从信号和指示照明,到道路街道的照明;LVD型电磁感应灯都能发挥重大作用,不但能够达到照度的要求,而且能节约大量电能。
无极灯工作原理
无极灯是一种特殊的照明设备,其工作原理基于电磁感应和电流调节。
当无极灯接通电源时,电流流经其内部的线圈,产生磁场。
这个磁场会作用于灯泡中的金属丝,使其产生电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律,电流和磁场的作用会产生电压,从而导致灯泡发光。
通过调整电流的大小,可以控制灯泡的亮度。
无极灯与传统的调光器不同之处在于,它采用了电子调光技术,而不是传统的三极管调光技术。
传统的调光器通过控制电流的通断来实现调光,但存在亮度变化不平滑、闪烁等问题。
而无极灯则通过调节电流的大小,使灯泡发光的亮度连续变化,从而避免了闪烁问题。
无极灯的电流调节是由内部电路控制的,通过使用特定的调光器来实现。
这些调光器可以通过旋转开关、遥控器或智能手机等方式进行操作,用户可以根据需要来调整灯泡的亮度。
总结起来,无极灯利用电磁感应和电流调节技术实现灯泡的亮度控制。
它通过调整电流的大小,使灯泡发光的亮度连续变化,从而实现平滑调光的效果。
这种照明设备在实际应用中具有较好的灯光效果和调光性能。
无极灯的工作原理
无极灯的工作原理是通过电流的变化和光的颜色混合来实现。
无极灯是由多个LED灯组成的,每个LED灯都可以独立地改变颜色和亮度。
在灯的控制系统的支持下,LED灯可以随着电流的变化而产生不同的亮度和颜色,实现丰富多彩的灯光效果。
无极灯的控制系统使用PWM(脉宽调制)技术对LED灯进行控制。
PWM是一种通过调整电流的开和关时间比例来控制灯光亮度的方法。
在PWM控制下,电流以很高的频率开关,通过调整开关周期内电流的开和关时间比例,来实现不同的亮度和颜色级别。
当电流接近最大值时,灯光会呈现高亮度,当电流接近零值时,灯光则会完全关闭。
无极灯的控制系统还可以通过调整电流的波形来实现不同颜色的光线。
LED灯的发光颜色是由其材料和电流波形决定的。
通过改变电流波形的形状、频率和幅值,可以产生不同的颜色效果。
具体来说,如果电流波形是正弦波形,那么灯光会呈现温暖的黄光;如果电流波形是方波形,那么灯光则会呈现较为冷的蓝光。
通过调整电流波形的参数,无极灯可以呈现出多种不同的颜色效果。
综上所述,无极灯的工作原理是通过PWM技术对LED灯管理,通过调整电流的开和关时间比例来控制灯光的亮度,通过改变电流波形的形状、频率和幅值来实现不同颜色的光线,从而实现灯光的亮度和颜色的无限变化。
城市夜景照明的新选择——LVD型感应无极灯
赵社
【期刊名称】《《城市照明》》
【年(卷),期】2008(012)001
【摘要】本文主要介绍LVD型感应无极灯在城市夜景照明工程中的应用,以及LVD型感应无极灯的技术性能和工作原理。
【总页数】2页(P10-11)
【作者】赵社
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TU113.666
【相关文献】
1.LVD无极灯的优良性能 [J], 龙奇;汪宝彤;王爱群;张秋玲
2.LVD电磁感应灯——道路照明的新选择 [J],
3.隧道照明中电磁感应无极灯应用可行性探讨 [J], 陈大华;
4.江津公路LVD无极灯每年节电100万千瓦·时 [J], 王克
5.行标《隧道照明用电磁感应无极灯》的研究取得阶段性进展 [J], 李娟
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LVD无极灯与大功率LED比较一、 无极灯的工作原理:低频无极灯,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光源,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,一般理论寿命可达数万小时以上。
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230KHZ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。
LED即半导体发光二极管。
LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。
而光的波长决定光的颜色,是由形成P-N结材料决定的。
无极灯是无电极气体放电荧光灯的简称,寿命长、节能效果显著,安全性高,绿色环保等;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。
二、低频无极灯和LED 技术对比:低频无极灯与LED 二极管光源的优势对比:比较项目 低频无极灯 LED 二极管光源技术名称及特点 Low Voltage Discharge 低电压电磁感应发光 面光源,适合大功率功能照明Lighting Emit Diode固体发光二极管点光源,适合显示照明 技术先进性 2000 年开始研发,2004 年开始销售。
什么是LVD无极灯?LVD无极灯有什么优点?作为一种新型的节能照明产品,LVD无极灯的应用越来越广泛。
LVD无极灯按照工作频率可以分为两种,一种是高频无极灯,一种是低频无极灯。
一、什么是LVD无极灯?(LVD无极灯的工作原理)LVD无极灯没有传统光源的灯丝和电极,主要由高频发生器、功率耦合器和玻璃泡壳三部分组成,通过电磁感应方式将能量耦合到灯泡内,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。
灯泡内充有适量的特种气体,高频能量使之电离或激发,激发后的原子从较高能级返回基态时,发出紫外光子,紫外光子激发泡壳内壁的荧光粉产生可见光。
二、高频无极灯和低频无极灯的区别LVD无极灯按照频率等可以分为高频无级灯和低频无级灯,两者的发光原理基本一致,但也有很大区别。
1、工作频率高频无极灯:2.65MHz, 即2713.6 KHz低频无极灯:250KHz 和140KHz无极灯的发展方向就是更低的频率,更长的寿命。
国内已有企业生产140K低频无极灯,这已经走在了世界前列。
2、功率高频无极灯的功率范围: 20W-200W(部分企业以开发300W)低频无极灯的功率范围: 15W-400W3、光效在保证显色指数Ra=80的情况下:高频无极灯的光效一般都在60Lm/W。
低频无极灯的光效一般都在80Lm/W。
同等功率的低频无极灯比高频无极灯光效高(但低频无极灯由于泡型特殊不易配备反光器具投入成本较高)4、EMI电磁干扰无极灯产品无论高频低频均可通过电磁干扰检测(尤其高频无极灯由于其耦合器内置更易通过电磁干扰检测)无极灯是综合应用功率电子学,等离子体学,磁性材料学等领域最新科技成果研制开发出来的高新技术产品。
是一种代表照明技术高光效,长寿命,高显色性未来发展方向的新型光源。
照明专家将这种绿色照明新光源称为“照明领域新革命的开始”,它必将成为21世纪最有发展前景的绿色节能照明光源的换代产品。
5、灯的形状高频无极灯:球形、柱形、小功率螺口一体灯。
高频无极灯与LVD灯(低频无极灯)的差异因为无极灯是一种新型的节能照明产品,所以会有许多消费者还不知道“无极灯”是什么产品,有些消费者知道无极灯,但是不知道什么是高频无极灯,什么是低频无极灯。
高频无极灯工作频率为2MHz以上,其炮体为常规型,内置耦合器。
LVD灯的工作频率在2KHz左右,泡体多以环型为主,外置耦合器。
高频无极灯(High Frequency Electronic Discharge Lamp)是集最新电子节电技术与电光源技术于一体的高科技新型的光源,它不用灯丝,采用磁场来激励气体放电、发光,具有高效节能、绿色环保、长寿命等诸多优点。
高频无极灯是由激励电源,功率耦合器和灯泡三部分组成,激励源产生一个2Mhz以上的电频电流,它经馈线送至功率耦合器。
当高频电流通过功率耦合器时,产生一个高频电磁场。
变化的磁场即产生一个垂直于磁场变化的电场,使灯泡内部放电空间的电子被电场加速,当能量达到一定值时,与容器内的气体分子发生碰撞,灯泡内气体雪崩电离形成等离子体。
等离子体受激原子返回基态时,自发射出紫外光,它激发灯泡壁上的萤光粉发出可见光。
因其工作在高频高压状态下,所以它的制造难度大于LVD 灯,技术含量相对要高。
制造的成本也大于LVD灯。
其优点是:无频闪,可与常规灯具配套,缺点是价格高于LVD灯。
LVD灯(低频无极灯)因工作在中低频率状态下,所以相对制造难度小,制造成本低。
优点是价格低于高频无极灯,而且能制造大功率(200W---1000W)。
缺点是:略有频闪,需要专用灯具。
高频无极灯由于工作频率高,无频闪,所以更适合用于学校、家用、工矿、隧道、及太阳能灯等照明设备上。
可以说是大部分工业,科技以及交通等专业照明灯具。
LVD灯由于可以制造大功率,所以适用与高大照明区域。
根据以上内容说明在质量和技术以及将来可以普及推广的程度来看,LVD灯都无法与高频无极灯相比的。
虽然现在看来在价格上LVD灯占有一定的优势,但是市场上不是以价格来主导一种产品,而是以质量与技术含量来衡量一种产品将来的市场趋势。