用LED取代金卤灯的可行性

1、用LED取代金卤灯的可行性茅于海1. 金卤灯名字的由来我们知道荷兰飞利浦公司是荧光灯的发明者，荧光灯是用电子束打击水银蒸汽后产生紫外线再照到荧光粉上而产生可见光。以后的所谓节能灯实际上就是把荧光灯做细、弯曲并和电子镇流器一体化而成。他们又在荧光灯的基础上，做出高压水银灯，过去就叫水银灯，是拍照拍电影经常采用的灯具。后来大家都知道水银是剧毒，他们就不再叫水银灯，而因为其中掺有卤族化合物，实际上应该是称为水银卤素灯（Mercury Halide Lamp），但是飞利浦把它叫Metal Halide Lamp，用金属来取代水银，而到了中国又再把金属简化为金，就美其名为金卤灯，其实里面一点金都没有，而

2、只有银，可惜也不是银，而是剧毒的水银！由此可见这些大公司忽悠中国老百姓真是是无奇不有！而且飞利浦还对金卤灯的含汞量严格保密，以至于根本无法从任何网站查到！2. 金卤灯的分类金卤灯的种类很多，虽然其工作原理差不多，但是由于其所含金属卤素化合物的元素不同，种类就有很多，性能也有差别1. 碘化钠-碘化铊-碘化铟金卤灯，是将几种发强的线光谱的金属卤化物混合得到白光2. 碘化镝-碘化铊金卤灯，在可见光区发射大量密集线谱以得到类似日光的白光。3. 超高压铟灯和氯化锡灯，利用高压水银蒸汽放电或分子发光产生连续辐射，以获得日光色的光。4. 碘化铊-汞灯，具有很强共振辐射的金属产生纯度很高的单色绿光l 美标金卤

3、灯，内填充物质是钪和钠为主，称为钪钠系列金卤灯；l 欧标金卤灯，内填充物质是钠和铊、铟等多种稀土元素，称为稀土系列金卤灯。l 美标的光通量高，而欧标的显色性好，我国广泛采用钪钠系列的美标金卤灯。3. 汞在金卤灯里的作用在大多数金卤灯里都采用极高的汞蒸汽压，其作用主要为1. 建立高气压（1-10atm）放电，阻碍金属蒸汽和卤素气体扩散（缓冲气体），以提高光效。2. 降低电子迁移率，提高电场强度和管压，改善灯的电特性。3. 室温时汞气压低，且能形成卤化汞，减少卤素原子影响，有利于灯的启动。一般都采用汞作缓冲气体，有时用氙，有时不充。4. 金卤灯的性能和优缺点金卤灯的优缺点如下：优点：1. 可在高温

4、下工作，电弧中心温度可达2500度，管壁温度725-750度，外壳温度300-400度。无需散热器。2. 因为不需要散热器，所以功率不受限制，可以很容易实现超过200W直到上千瓦的极大功率金卤灯。3. 也因为不需要大功率散热器，所以其成本比较低廉。缺点：1. 为了形成高压汞蒸汽金卤灯含有大量汞，汞是一种剧毒金属，而且极易挥发和沉降至地下，污染地下水。2. 金卤灯的光效在100lm/W左右，但不可能做得更高。3. 金卤灯的实际寿命在5000小时左右。4. 金卤灯在开始点亮时需要上千伏的电压来形成电弧放电，启动脉冲幅值为0.6KV-1.5KV如HPI灯，另一种4.0KV-5.0KV如HQI-T金卤

5、灯。所以和日光灯一样需要有专用的镇流器。5. 金卤灯的具体指标金卤灯的具体指标如下，但只能作参考，因为有些指标实际上是达不到的，例如光效（高功率的）和寿命。B.S.T瓦数(w)灯头电压 Volt(v)电流(a)流明(lm)光效Lm/W直径(mm)长度(mm)色温(K)显色CRI寿命(h)ANSI价格镇流器价格电子镇流器价格全套价格MH-UPS-7070E26/E27850.985600805414042006512000M98/E￥39.2￥42MH-UPS-100100E26/E27901.108100815414042006512000M90/E￥198（飞利浦）MH-UPS-150150

6、E26/E27951.8012600845414042006512000M102/E￥58.8￥210MH-UPS-175175E39/E401301.501600091.49022042006512000M137/EMH-UPS-200200E39/E401301.80200001009022042006512000M136/E￥107.8MH-UPS-250250E39/E401302.102380095.29022042006512000M138/EMH-UPS-320320E39/E401302.803100096.99022042006516000M132/EMH-UPS-35035

7、0E39/E401303.2037000105.712028042006516000M131/EMH-UPS-400400E39/E401353.254400011012028042006516000M135/E￥127.4￥33MH-UPS-450450E39/E401353.5050000111.112028042006516000M144/EMH-UPS-10001000E39/E402634.1011000011018039042006512000￥264。6l 150W以下E27灯头，以上E40灯头l 其实金卤灯的最大缺点除了含汞以外就是需要镇流器，因为它的启动电流极大超过15A，而

8、且又需要很高的启动电压，所以最常用的就是和荧光灯一样采用一个大电感。或者也可以采用性能更好，但价格更贵的电子镇流器。6. 中国金卤灯的产量2009年中国金卤灯的产量已经达到4500万只，并以每年15-20%的速度递增。中国照协预测2010年金卤灯产量为5000万只。其中绝大多数是70W的金卤灯。2014年估计产量为9000万只。2015年上半年金卤灯的销量普遍增长10%-30%。7. LED和金卤灯的比较性能指标金卤灯LED工矿灯发光效率70-100 lm/W120-140 lm/W色温4700K可以从2700-6000K显色指数65左右75以上启动时间5-10分钟瞬间关机以后重启需要等完全冷

9、却以后(约十分钟以上)才能重启可以立刻重启紫外线含量34%，不适合近距离使用无频闪工频工作，人眼感觉频闪无眩光眩光严重无寿命5000-10000小时（国产8000小时）30000小时以上使用高度8米以上6-15米适用场所户外高天棚场所商超,工厂,车库,仓库等启动电流15A,非常高,对电器影响大低工作电压200V-240V可以宽电压工作智能控制不能控制可以任意控制,尤其光敏调光，调色工作温度可以很高不能过高，需要散热器价格较低,但加上镇流器以后加倍较高是否含汞含汞，实际上为高压水银灯不含汞是否含放射性可能含有钍和Kr等放射性元素不含虽然LED有很多优点，但是目前来说，LED还只能取代150W以下

10、的金卤灯，至于要取代400W到1000W的金卤灯LED灯就必须采用特制的水冷循环的高功率LED散热器。8. 小功率金卤灯飞利浦的小功率金卤灯有如下几种规格：l PAR20 35W 942，PAR20 35W 830，PAR30 35W 942，PAR30 35W 830，PAR30 70W 942，PAR30 70W 830。l 其中35W为标称功率，而实际功率为39W，70W也是标称功率，实际功率为73W。 l 942和830是色温上的差别，942的色坐标x=371，y=366；而830的x=433，y=402，实际上942也就是4200K，而830就是3000K。l 金卤灯的尺寸金卤灯的外

11、形如下图：虽然金卤灯也采用PAR20和PAR30灯名称，但是它的尺寸和PAR灯有很大的不同，主要因为它的长度很长（因为高压水银灯本身需要一定的长度放电），而只是直径上和PAR灯相同而已。型号尺寸D（直径）mm长度C mmPAR206492PAR30L95120l 金卤灯的光束射角有三种，26，34和70。l 飞利浦CDM-R/830 35W陶瓷金卤灯的光通量为1900-2200流明l 这类金卤灯的镇流器都在灯泡的外边。所以不能直接替代白炽灯。9. 35W的PAR型金卤灯的取代现在网上出现大量35瓦的LEDPAR30灯用来取代35W金卤灯，全都采用风扇散热。其外形也大同小异：有关具体生产厂家可查

12、阿里巴巴的网页：一共有31页，每页有60家，一共有1860家以上。一般来说，为了在35瓦输入功率时得到2200流明，要求的光效为62.85lm/W，这是很容易达到的，所以要用35W的LED灯来取代飞利浦35W的PAR30金卤灯是没有什么困难的。所以现在飞利浦的官方网站上已经撤销了这种35W的金卤灯。但是还有一种PAR30 70W 942，PAR30 70W 830都是70W的。10. 用LED取代70W的PAR30金卤灯实际上目前金卤灯卖得最多的是70W金卤灯，这些都是普通商家采用的。上面提到飞利浦的PAR30金卤灯里还有70W的，要取代这种高瓦数的金卤灯旧没有那么容易了！如果拿光效最高的飞利

13、浦CDM-TC/830/70w陶瓷金卤灯作为替代对象： 光通量：6600lm、光效94.2lm/w、色温3000k、Ra83、寿命9000h、批发价222元/只，如果采用光效为100lm/W的LED光引擎，那么就需要66W。现在几乎所有企图取代70W金卤灯的LEDPAR灯，它的功率都是只有35W，这可能是因为采用了PAR30尺寸的灯壳，尽管装了散热风扇，也还是无法超过35W的功率，而企图要用35W的功率来输出6600流明，其光效就必须达到188lm/W，这在目前的技术显然是不可能的。所以必须提高其功率。加大外壳的尺寸。11. 埃菲莱公司的60WLED灯埃菲莱公司最近和上海晶昊光电科技公司合作，

14、由晶昊提供散热器，埃菲莱提供光引擎，开发了一款60W的LED灯具，用于取代70W金卤灯。其外形如下：采用了E27灯头（加转换头可变成E40），也采用风扇散热，整灯重量不超过500g。外径：87mm，长度：165mm。总流明6900流明（远远超过飞利浦金卤灯的6600流明）。光效115lm/W，色温5700K，显色指数大于84。输入功率60W，和飞利浦金卤灯的73W（加上镇流器消耗8W，总共81W）相比，节省功率21W（省35%）。而且其所消耗的输入功率完全不随输入电压变化（见下图），光效也基本上不随电压变化：其中垂直坐标为灯具所消耗的输入功率和光效，横坐标为输入市电电压的变化。这种LED灯不需

15、要外加镇流器，但因此也无法直接替代（即保留金卤灯的外置镇流器情况下替代）。现在美国和欧盟都不要求直接替代，因为这样会增加功耗。和金卤灯相比，另一个最大的优点是不含汞，无毒，无公害。而且飞利浦的70W金卤灯售价130元，加上8W电感镇流器89元，再加上灯罩18元，总共237元，而LED灯可能只要它的一半的价钱。12. 用LED取代150W金卤灯大功率的金卤灯全部不是采用PAR灯的外形，而是管状的。飞利浦150W金卤灯MH-NaSc的规格（它的学名为钠钪金卤灯）型号：MH150W/637 E27 CO 1SL（单端），MHN-TD 150W/742 ES（双端）金卤灯管其外形如下图： 单端 双端指

16、标：4000K，13000流明，87lm/W, 65Ra8，寿命2000hr(5%)，5000hr(20%)，10000hr(50%)，就是10000小时以后只有50%是好的，所以它的寿命只能按5000小时来考虑。价钱：单端65元，双端为38元人民币，不考虑镇流器的价钱。13. 大功率金卤灯具当把上面的150W金卤灯装成灯具以后的价钱就非常贵了。这些灯具通常都把镇流器装配在一起。l 飞利浦的150W金卤灯灯具飞利浦HPK038型150W飞利浦150W金卤灯投光灯金卤灯工矿灯这个飞利浦的投光灯的售价竟然高达8700元！（见 l 国产150W金卤灯：从阿里巴巴寻找150W金卤灯找到有100页，每页

17、60个厂家一共有6000个厂家在生产和销售150W金卤灯。见：可见其需求之旺盛。其中常州市瓯胜朗照明科技有限公司的NGC9810型150W金卤灯售价600元，外形为：14. 金卤灯的镇流器绝大多数金卤灯通常都是采用电感式的镇流器。其美标镇流器指标如下。Bulb parametersBallast modelElectrical dataLamp wattage(A)Lamp currentLamp voltage（A） start current(A) working current(cos) power factorcos0.9(W) loss(W) power(A) start curre

18、nt(A) circuit current（uF) capacitor500.6295MH50W0.900.620.430.3430.2986959700.9890MH70W1.420.980.380.4760.4141212821501.80100MH150W2.521.800.430.9870.85918201702502.13132MH250W3.412.130.581.5681.36418202703.00100HPS250W4.203.000.421.8801.40032262754003.40120MH400W5.203.400.572.474245100

19、HPS400W6.444.600.432.5212.19250344346006.20110HPS600W8.686.200.473.7463.258604564510008.25130MH1000W12.388.250.586.0985.3036550105010.30120HPS1000W11.389.500.516.1865.37985651065其中可以看出在150W时，它的功率损耗高达20W。电感镇流器的连接图如下：15. 用LED灯取代150W金卤灯国产150W金卤灯的总流明为12600流明（飞利浦为14000流明），价格为58.8元，加上电子镇流器210元，总价为268.8元。然

20、而金卤灯的整灯光效比较低，因为还要包括镇流器的效率，镇流器的效率大约为：电子镇流器：91-93%，电感镇流器：77-82%。如果考虑镇流器的效率，那么采用电子镇流器的总流明为11592流明，采用电感镇流器的总流明为10080流明。所以基本上120W的LED灯只要光效超过100lm/W，就可以取代150W的金卤灯。有关具体生产120WLED灯的厂家可查阿里巴巴的网页：从阿里巴巴的数据来看，一共有40页，每页有60家，全国有2400多家公司在生产和销售这种企图取代150W金卤灯的LED工矿灯，真的是如同爆炸般的市场，可见其市场的需求量有多大，但是也可见其竞争之激烈。因为公司实在是太多了，只能在这里举一些例子。例如中山市光博汇照明灯饰有限公司所生产的120WLED工矿灯（见其价钱为420元，采用了三个40W的COB光源，整灯流明数为9840lm（实测9754lm），光效83lm/W(实测80lm/W)，整灯重量重达5.85公斤！16. 各生产厂家的