无极灯技术培训

无极灯技术培训第1页，共67页，2023年，2月20日，星期六第一部分：无极灯的原理及使用介绍第二部分：无极灯的组成及其特征（灯管、镇流器等）第三部分：关于照明的一些基本概念（照度、光通量等）第四部分：关于配光曲线的一些原理、构成及指导方向内容提要第2页，共67页，2023年，2月20日，星期六低频无极灯基本构造图第一部分：无极灯的原理及使用介绍铁芯绕组可见光汞齐紫外辐射无极灯的工作原理：第3页，共67页，2023年，2月20日，星期六高频无极灯基本构造图第4页，共67页，2023年，2月20日，星期六

电磁感应灯，灯管内没有传统的灯丝和电极，应用专用集成电路的高频镇流器，发射出高频电波能量，通过电磁感应措施，采用绕有线圈的磁环套在灯管外将该高频电波能量耦合进充有混合惰性气体和特制汞合金的放电灯管内，由于高频达到2.68MHz，灯管内的电子运动使汞合金分子发生电离和激发，产生253.7nm紫外光子，这些光子打击到涂有稀土荧光粉的玻壳内壁上，就会产生可见光辐射。高频发生器变压器模型灯管负载藕合线图变压器模型TransformerModel第5页，共67页，2023年，2月20日，星期六市政基础设施照明道路、桥梁、隧道、人行地道机场、港口、车站、地铁、轻轨城市广场、公园、停车场社会公共机构照明政府办公大楼医院、体育馆、学校商业照明商业中心、百货大楼商场、超市、专卖店、加油站宾馆、酒店、饭店办公大楼工业照明工厂仓储设施无极灯的使用介绍第6页，共67页，2023年，2月20日，星期六实测照度：218lux基础设施照明－隧道在高压钠灯还没有更换为无极灯的部位就是昏暗！而无极灯照明部位却是明亮、均匀、极具现代感第7页，共67页，2023年，2月20日，星期六安装后:120WLamp照度：403lux安装前:250WHPS照度：110lux基础设施照明－隧道钠灯：昏暗、陈旧、显色效果差无极灯：明亮、现代、显色效果好、省电第8页，共67页，2023年，2月20日，星期六城市路灯第9页，共67页，2023年，2月20日，星期六基础设施照明－隧道钠灯：昏暗、陈旧、显色效果差安装前:250W高压钠灯，照度：35lux无极灯：明亮、现代、显色效果好安装后:120W无极灯，照度：128lux第10页，共67页，2023年，2月20日，星期六工业照明－工厂第11页，共67页，2023年，2月20日，星期六工业照明－工厂更换前，昏暗而且显色性很差更换后，明亮而且显色性很好第12页，共67页，2023年，2月20日，星期六分析结果在同等明亮的视觉效果下，较小功率的无极灯可以完全替代较大功率的传统光源；无极灯的显色性能优良；无极灯的冷白光营造现代感非常强的照明环境；第13页，共67页，2023年，2月20日，星期六第二部分：无极灯的组成及其特征（灯管、镇流器等）照明新纪元–无极灯–IC芯片技术的应用超长使用寿命–高达100,000小时；高光效–高效节能第三代光源–气体放电灯–化工材料科技第二代光源–气体放电灯–荧光粉科技第一代光源–白炽灯–金属材料的科技无极灯是首个将最新IC芯片技术应用于电光源的产品第14页，共67页，2023年，2月20日，星期六IC芯片控制的电子镇流器：世界一流标准的电子元器件：耐高电压450V、耐高温105CPCB采用三防设计保证长寿命要求：防尘、防潮、防腐第15页，共67页，2023年，2月20日，星期六无极灯节能优势：产品特点没有电极、不用灯丝，电能直接转化为光能亮度高，同样照明强度节电40%-75%寿命长，分体式无极灯6万小时以上，免维护费用照明质量高，无闪烁，高显色，护眼，提高劳动效率，是绿色照明产品可频繁开关，更节能，使用方便可快速启动，超低温启动，宽电压更安全第16页，共67页，2023年，2月20日，星期六比较项目LVD无极灯金卤灯高压钠灯高压汞灯寿命分体式:100,000hrs6,000~20,000hrs因电极高温工作时其物理状态发生变化，导致与镇流器的不匹配状况日趋严重，使寿命缩短。24,000hrs寿命短的原因同金卤灯。3,000~6,000hrs寿命短的原因同金卤灯。节电性能优越较差，耗电较高较差，耗电较高很差，耗电很高有效光效达到150Plm/W110~140Plm/W90Plm/W43Plm/W光衰(%)很小,5%(2000hrs)较大,40%(2000hrs)大,30%(2000hrs）很大,45%(2000hrs)灯温很低，<80℃，节省空调能耗高，>300℃，使空调能耗升高高，>350℃，使空调能耗升高很高，>300℃，使空调能耗升高显色性>80，优65~90，良优60，较差45，很差热启动瞬间启动不能不能不能频闪无有有有眩光无有有有环保无废灯回收、汞污染有废灯回收问题有废灯回收问题有废灯回收、汞污染问题无极灯与HID灯比较使用性能指标一览第17页，共67页，2023年，2月20日，星期六比较项目LVD无极灯紧凑型荧光灯CFL直管荧光灯FL使用寿命分体式:100,000hrs8,000~10,000hrs因灯丝工作时不断发射出电子而发生其物理状态的变化，导致与自镇流电路的不匹配状况日趋严重，使寿命缩短。8,000~12,000hrs因灯丝工作时不断发射出电子而发生其物理状态的变化，导致与镇流器的不匹配状况日趋严重，使寿命缩短。节电性能优越好，耗电较低较差，耗电较高有效光效达到150Plm/W85Plm/W69Plm/W灯管结构优化性结构简单，产生的光通量绝大部分都可照射到工作面上。3U或螺旋结构过于紧密而复杂，产生的光通量中有20%~40%无法照射到工作面上。结构简单，产生的光通量绝大部分都可照射到工作面上。光衰(%)很小,5%(2000hrs)较大，30%(2000hrs)大，25%(2000hrs)频闪无有有眩光无有有环保无废灯回收、汞污染有废灯回收、汞污染问题有废灯回收、汞污染问题无极灯与荧光灯FL&CFL比较使用性能指标一览第18页，共67页，2023年，2月20日，星期六分体式无极灯与其他品牌无极灯比较指标一览比较项目无极灯其他内置式无极灯其他分体式无极灯寿命分体式：10年无（理论寿命2~10年）无（理论寿命10年）有效光效150Plm/W100Plm/W左右<150Plm/W电子镇流器技术IC芯片数字控制技术的应用可以大幅度减少电子元器件之间的互相干扰，产品性能非常稳定。传统电子元器件电路设计，相互干扰状况严重，性能不稳定。传统电子元器件电路设计，相互干扰状况严重，性能不稳定。生产状况与规模已经实现商业化、自动化、标准化、大规模批量生产远未实现规模化、标准化、大批量生产远未实现规模化、标准化、大批量生产工作频率210KHz2,650KHz250KHzEMC电磁兼容满足国际FCC标准。有潜在的电磁干扰问题。NA最大／最小功率200W~15W。完全克服制造更小功率或更大功率无极灯的技术难关(温控技术)。165W,85W,55W,23W产品不成系列，很多技术障碍没有克服。200W~70W产品系列少，很多技术障碍没有克服。第19页，共67页，2023年，2月20日，星期六第20页，共67页，2023年，2月20日，星期六传统光源替换传统光源的无极灯光源种类功率(W)实际功耗(W)功率(W)实际功耗(W)高压钠灯HPS7084404310012040431501808086250300150162400464200216金卤灯MHL7084404310012040431501808086250300150162400460200216高压汞灯HPM80100404312515040431601928086250300120130400460150162450(自镇流)450200216大功率节能灯CFL（自镇流）383823238585404312512580861651658086采用无极灯替代传统光源时，参照下表设计照明改造方案。第21页，共67页，2023年，2月20日，星期六第三部分：关于照明的一些基本概念（照度、光通量等）光源：由于能量的转变而能发光的表面或物体，一般均指人工光源，当光源只有几何位置而没有大小时称点光源，当光源有一定的大小时称面光源，当其宽度与长度相比可忽略时称线光源。光：是一种电磁波,波长380nm---780nm之间的,是能产生视觉的辐射能光源的基本概念:第22页，共67页，2023年，2月20日，星期六按照光源发光形式可分成三类热辐射电光源：白炽灯（1879年）、卤钨灯（1959年）气体放电光源：低气压放电灯：低压钠灯(1931年)、T12荧光灯(1936年)、三基色荧光灯(1973年)、紧凑型荧光灯(1980年)、T5荧光灯(1995年)、无极灯(2003年)

高强度气体放电灯：高压汞灯(1936)、高压钠灯(1965年)、金属卤化物灯(1964年)固体电致发光光源：主要有半导体发光二极管(LED)，但替代目前常见照明产品仍需很长时间。

LED光源的分类第23页，共67页，2023年，2月20日，星期六主要技术指标(1)寿命平均寿命：一批灯有50%的数量损坏不亮时的小时数。使用（经济）寿命：在同时考虑灯泡的损坏以及光通量输出衰减的状况下，考虑到光源照明功能失效的危险，其综合光通量输出至一特定比例（即光通维持率）的小时数，也即用户替换（所有）光源的最佳时间。（有时光源还可以工作，但是初始亮度已经下降到用户觉得不再舒服的程度。）此光通量维持率比例用于室外的光源为70%，用于室内的光源如日光灯则为80%。照明系统的寿命主要决定于：灯的寿命；元件的寿命：启动器、变压器和镇流器等。照明系统的寿命是重要的购买标准之一，因为其决定着系统的运营成本。照明系统运营成本：光源替换成本（购买新灯和更换旧灯的成本）；当光源不易接近或者在换灯会制造麻烦（道路、隧道、工作环境、工业生产过程，商场等等）的情况下，替换光源的成本可能很高。能耗成本；光源处理费用。第24页，共67页，2023年，2月20日，星期六主要技术指标(2)色温（ColorTemperature）单位：开尔文[Kelvin]定义：当光源所发出的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成份则越多，而红色的成份则越少。是衡量一种光源“有多么热”或者“有多么冷”的指标。是表示一种光源“白得程度”、“黄得程度”或者“蓝得程度”的指标。暖色<3300K；中间色3300至5000K；冷色>5000K。实例：白炽灯的光色是暖白色，其色温表示为2700K；日光色荧光灯的色温则是6000K；蜡烛光的色温为2200K；日光的色温为5500K。第25页，共67页，2023年，2月20日，星期六主要技术指标(3)显色性定义：指事物的真实颜色（其自身的色泽）在某一被测光源照射下与某一标准光源下所显示的颜色关系。测定方法：CRI值的确定，是将DIN6169标准中定义的8种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较，色差越小则表明被测光源颜色的显色性越好。实例：CRI值为100的光源表示，事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。显色性指数CRI(ColorRenderingIndex)单位：Ra（Renditionabsolute）原则上，人造光线应与自然光线相同，使人的肉眼能正确辨别事物的颜色；光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性，即呈现颜色逼真的程度，常以“显色性指数CRI”来度量；CRI数值越高，则光源对颜色的再现越好、越自然、颜色显示越饱满，所看到的颜色也就越接近物体的自然原色，否则颜色偏差也越大；最大数值为100。第26页，共67页，2023年，2月20日，星期六显色性－如何影响色彩呈现有相同色温的光源将会显示相同的色彩，但这并不表示所看见相同色彩的物体其表面是相同的色彩。低压钠灯的纯黄光与白炽灯的黄光加黄色过滤罩，两种光源在显色上是一样的，但在白炽灯下眼睛辨识色彩效果远远高于低压钠灯，而低压钠灯是绝对无法达到白炽灯那种效果。白炽灯的黄光(左)，可完美地展现色彩；而低压钠灯的纯黄光(右)，就无法清楚辨识各种色彩。高显色低显色第27页，共67页，2023年，2月20日，星期六主要技术指标(4)光效h(LuminousEfficacy)单位：流明每瓦[lm/W]；定义：光效是指电能转换成光能的效率。第28页，共67页，2023年，2月20日，星期六光谱(Spectrum)光谱能量分布曲线－SpectralPowerDistributionCurves(SPD)定义：表示光源发出可见光线的每个波长或波段的辐射能量多少的分布特征是光源颜色特征的表示方法。主要技术指标(5)第29页，共67页，2023年，2月20日，星期六户外日光OutdoorDaylight第30页，共67页，2023年，2月20日，星期六无极灯发出的“白光”具有完整光谱，类似日光。4000K色温3500K色温第31页，共67页，2023年，2月20日，星期六主要光源的主要技术特性指标光源种类色温(K)显色性指数CRI(Ra)光效(Lm/W)使用寿命（小时）白炽灯泡2800100151,000石英卤素灯3000100152,000-3,000普通日光灯全系列70708,000三基色日光灯全系列80-989610,000高压汞灯3300/430045506,000低压钠000高压钠灯1950/2200/250023/60/9012024,000金属卤化物灯3000/4500/560065-9275-956,000-20,000无极灯全系列>8070~80紧凑型：60,000分体型：100,000第32页，共67页，2023年，2月20日，星期六光源小结寿命色温显色性光效光谱光源５大主要技术指标第33页，共67页，2023年，2月20日，星期六照明光通量光强辉度（亮度）照度第34页，共67页，2023年，2月20日，星期六照明怎样照亮一个房间？第35页，共67页，2023年，2月20日，星期六光通量Φ(LuminousFlux)单位：流明[lm或lumen]定义：光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量（Φ）。也可表示为眼睛视觉灵敏度下每秒钟对光源发出的量的总合。表示光源发光的多少，发光越多，流明数越大；表示光的数量，采用光通球进行测量。第36页，共67页，2023年，2月20日，星期六光强Ｉ（LuminousIntensity）单位：坎德拉[cd或者Candela]定义：一般来讲，光线都是向不同方向发射的，并且强度各异。可见光在某一特定方向角内所发射的光通量（光的强度）就叫做光强（Ｉ）。是将可见光的视觉感受转换成量化的单位。第37页，共67页，2023年，2月20日，星期六辉度(亮度)L(Luminance)第38页，共67页，2023年，2月20日，星期六照度E(Ｉluminance)单位：勒克司[lx或者lux]定义：是光通量与被照射面积之间的比例系数，即1lx是指1lm的光通量平均分布在面积1m2平面上的明亮度。表示光的质量；照度E不受光通量到达表面的方向影响。第39页，共67页，2023年，2月20日，星期六照度－实例照明环境照度(lux)夏日正午在多云的天空下100,000同上，但在阴影里10,000户外，在布满厚重云层的天空下5,000人造光，在光亮的办公室里700~1,000人造光，在明亮的厂房里500人造光，在普通的起居室里100街道照明5~30满月，在明净的夜晚0.25第40页，共67页，2023年，2月20日，星期六第四部分：关于配光曲线的一些原理、构成及指导方向灯具:能透光、分配和改变光源分布的器具,它包括除光源外的所用于固定和保护光源所需的全部零部件,以及与电源连接所必需的线路附件.一般包括光学部分器件、电器器件和机械器件即：反射器、透光器、遮光器、灯体、支撑机械件灯具的基本特性:可由光强分布、灯具效率、保护角三个因素表征第41页，共67页，2023年，2月20日，星期六配光曲线定义：任何灯具在空间各方向上的光强都不一样，可以用数据或图形把照明灯具光强在空间的分布状况记录下来。通常用纵坐标来表示照明灯具的光强分布，以坐标原点为中心，把各方向上的发光强度用矢量标注出来，连接矢量的端点，即形成光强分布曲线，即配光曲线。是照明设计的重要参数指标照明灯具的光强分布是利用灯具的反光罩、透光棱镜、格栅或散光罩控制灯光实现的。反射罩是灯具的基本控光部件，它的反射比越高，规则反射越强，控光能力越显著。阳极氧化或抛光氧化铝(无极灯一般选用）、不锈钢板是常用的镜面发射材料。第42页，共67页，2023年，2月20日，星期六

光强分布特性以光源中轴线为中心的某一截面上光强的分布曲线,通常表现为灯具系统的光强分布.第43页，共67页，2023年，2月20日，星期六如果知道一灯具的配光曲线,在配光曲线上选择一点,即知道这一灯具在角度q时,相对于光源的光通量为1000lm情况下,灯具的光强值如有一套灯具总光通量为6000lm,300方向时,配光曲线上查出的光强值为300cd/1000lm 实际的光强值为=(300*6000)/1000=1800cd配光曲线数据处理第44页，共67页，2023年，2月20日，星期六C-g坐标系统,适合于路灯及其室内灯具灯具光强的空间分布第45页，共67页，2023年，2月20日，星期六V-H坐标系统,适合于室外灯具第46页，共67页，2023年，2月20日，星期六直角坐标配光曲线极坐标配光曲线注:灯具两个方向的表示为水平方向2700-900,垂直方向为00-1800空间坐标的平面描述第47页，共67页，2023年，2月20日，星期六灯具效率：它指从灯具发出的光通量￠与灯具内所有裸光源的总光通￠0的比值η=￠/￠0保护角：它指光源下端与灯具下沿的连线同水平线的夹角，它可限制灯具的直射光，有效的限制或消除眩光，一般为15度和30度。第48页，共67页，2023年，2月20日，星期六根据灯具向上、下半个空间发出的光通量的比例来分类的方法;CIE将一般室内照明的灯具分成5类:直接灯具、半直接灯具、全漫射(直接一间接)灯具、半间接灯具和间接灯具灯具按光通量分布分类第49页，共67页，2023年，2月20日，星期六灯具按光束角分类直接型灯具按光强分布分类针对带有反射器的直接型灯具;其光束的宽窄变化范围大,有的非常集中,向下直射,有的散布在整个半空间;按光束的宽窄,直接灯具又可分为特狭照型、狭照型、中照型(扩散型或余弦型)、广照型和特广照型5种第50页，共67页，2023年，2月20日，星期六投光灯按光束角分类描写投光灯光强分布采用V-H系统;对投光灯的光束角的定义是:在V=00或(和)在H=00的截面内,光强为峰值光强1/10的光束的夹角,灯具在水平方向和垂直方向上的光束角有可能不同投光灯的光束角在本例中,光束角为600灯具按光束角分类第51页，共67页，2023年，2月20日，星期六美国电气制造联合会(NEMA,NationalElectricalManufacturesAssociation)根据光束角的大小将投光灯分成9种,如果某一投光灯具,它的光束性能用H5V4表示,则说明它在水平方向的光束角在710～1000的范围内,而垂直方向的光束角在470～700的范围内;投光灯具的光束角越小,光投射的距离越远投光灯的NEMA分类灯具按光束角分类第52页，共67页，2023年，2月20日，星期六1965年CIE路灯灯具分类是基于灯具的截光特性;路灯灯具被分成截光型、半截光型和非截光型3种;非截光型灯具不限制水平光,故眩光较厉害;给出的光强值是指每1000lm时的光强值,但不管光通量有多大,光强的最大值不能超过1000cd路灯灯具按截光性能分类灯具按光束角分类第53页，共67页，2023年，2月20日，星期六反射器:重新分配光源光通量的器件材料:高反射材料,铝、镀铝的玻璃或塑料等类型:

球面反射器 旋转抛物面反射器 椭球面反射器 双曲面反射器 复合式反射器 柱状抛物面反射器灯具的光学控制部件第54页，共67页，2023年，2月20日，星期六球面反射器:若将光源置于球心S1,则所有的反射光线都又通过球心,如同仍由光源发出来的一样,从而提高了光源的利用率;但当光源置于点S2时,近轴区的反射光近似为平行光反射器第55页，共67页，2023年，2月20日，星期六旋转抛物面反射器:若将一点光源置于完美的抛物面反射镜的焦点上,则所有的反射光线都将平行于光轴;当光源位于焦点以内时,光束发散,而当光源位于焦点以外时,光束先会聚而后再发散在光源中的应用:抛物镜面射灯,如硬玻璃射灯(PAR),软玻璃射灯,石英杯灯(MR16)第56页，共67页，2023年，2月20日，星期六椭球面反射器:若一个小光源放置在在一个焦点F上,则反射光线将通过另