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  • 节能灯

    紧凑型荧光灯(Compact Fluorescent Lamps)现已成为国家政要和普通百姓家喻户晓晓的节能产品,特别是配有电子镇流器和选用E27螺口灯头的一体化型产品,这类产品简称为节能灯,而且公认它为目前取代白炽灯唯一适宜光源。而近些年,紧凑型荧光灯(CFL)有被LED灯取代的趋势。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名: 节能灯 别称: 省电灯泡、电子灯泡
    类别: 照明用具
    特点: 省电

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    产品概述/节能灯 编辑

    Compact Fluorescent Lamps

    紧凑型荧光灯(CFL)现已成为国家政要和普通百姓家喻户晓晓的节能产品,特别是配有电子镇流器和选用E27螺口灯头的一体化型产品,这类产品简称为节能灯,而且公认它为目前取代白炽灯唯一适宜光源。许多国家,包括我们中国在内,为此还推出对优质的紧凑型荧光灯销售给予补贴的政策。9W-15W的节能灯已完全可适宜家庭照明所用,18W以上紧凑型荧光灯可以直接取代100W以上的白炽灯,现还有85 W和150 W大功率紧凑型荧光灯产品的出现,可部分取代HID光源的使用。这类灯所配用电子镇流器已从分离元件,发展到使用贴片,甚至集成电路,功率因数达到0.98,总谐波失真含量(THD)小于10%,灯的寿命提高到10000h,亦有调光型产品。全世界2008年紧凑型荧光灯的总产量已超过40亿支,其中80%以上产于我国。典型的紧凑型荧光灯的主要技术参数见表1所列。我国作为节能灯生产的最多的国家,也应该成为呼吁和实现废旧节能灯回收的最主要国家之一,使节能灯真正符合节能减排的社会发展趋势。同时,我国节能灯过多地只注意在同一水平上量大价低发展,而没有在创新和机理上下功夫,现国际上已出现利用介质阻挡放电(DDB)的无汞荧光灯(CFL)样品,该灯内充入氙气和涂敷特种电子荧光粉,由高频电源激发就能达到现有CFL灯的水平,但它是不含任何有剧毒的汞元素的!另外,还有陶瓷荧光灯(CPFL),它可取代各类荧光灯,其电极是用高介电常数的纳米陶瓷材料制成,没有CFL灯和一般荧光灯所具有的钨灯丝和三元氧化物的电子粉,通过电源的高频电场的作用使灯内汞激发产生253.7nm紫外线,再轰击荧光粉而发光,用这原理做成的CFL灯,由于没有电极损耗则光效更高,不存在电极溅散物与汞反应而损耗汞,所以用汞量可明显减少,它还不需要镇流器,寿命达5万小时以上。如这些优异的绿色照明产品,一旦正式进入照明市场,我国现有的节能灯,就会如今天市场上阴极电子显像管的电视机一样,难逃被淘汰的可悲局面,甚至于被禁止生产和出口。这一趋势必须引起我们未雨绸缪地充分重视,并应采取足够的有力对策,来引导我国节能灯可持续性的健康发展。

    表1 典型紧凑型荧光灯主要技术参数

    适用于进行较精细的工作,需要正确识别色彩,照度要求较高或进行长时间紧张视力工作的场所,悬挂高度在4m 以下为宜。荧光灯适用于天然采光的房间照明或要求环境舒适的照明场所。荧光灯对环境温度过高或过低的室内外场所也不适于采用。

    应用范围/节能灯 编辑

    PL/PLC/PLL紧凑型荧光灯管被广泛应用于室内照明灯具作为照明光源。它们也可以被用作台灯,夹具灯及应急灯具等。

    详细资料/节能灯 编辑

    一、产品选用指南

    适用于进行较精细的工作,需要正确识别色彩,照度要求较高或进行长时间紧张视力工作的场所,悬挂高度在4m 以下为宜。荧光灯适用于天然采光的房间照明或要求环境舒适的照明场所。荧光灯在开关频繁的场所不宜采用,对环境温度过高或过低的室内外场所也不适于采用。

    对电光源应优先选择高发光效率、显色性好、寿命长、价格便宜、使用方便的产品。需要正确识别色彩,照度要求较高或进行长时间紧张视力工作的场所,宜采用荧光灯。照明设计中应对光源的综合技术经济指标进行比较,以决定其好坏。如光源的效率高、寿命长、价格便宜,其综合指标一定是最好的,但如果这些性能各有优劣,则必须经过综合计算才能确定其效果的好坏。荧光灯灯管电源电压的变化不宜超过±5%,否则将影响灯的光效和寿命。

    二、施工、安装要点

    适用于2~4m 悬挂高度。

    三、主要原材料

    稀土中的钇

    产品对比/节能灯 编辑

    LED灯与CFL灯比较

    目前全球灯具市场需求总量大约是100亿只,其中近三分之一(30亿只)是CFL节能灯。NXP半导体照明产品市场资深经理陈嵘说:“未来3年,CFL节能灯市场将快速发展,之后发展速度就会平坦下来,5年后市场需求将逐渐减少。LED灯具目前还存在成本障碍,但LED光源的成本在快速下降,目前市场正在试用阶段,预计LED灯具将会在未来5-10年内占据通用照明市场的主流地位。”

    市场研究公司Datapoint Research今年6月发布的一份报告要显示,从2007年到2013年,白炽灯市场正在呈快速下降态势,CFL节能灯市场正在强劲上升,LED照明处于方兴未艾状态。

    目前CFL灯具驱动解决方案绝大部分是NXP提供的。“NXP每年的全球CFL驱动器销售量超过6千万,其中1千万片是在中国市场销售的,目前超过20家全球客户在使用NXP的CFL驱动解决方案。”陈嵘表示,“之所以能取得这样的市场领导地位,是因为NXP具有独特的高压工艺,它使得我们能把控制、MOSFET和MOSFET驱动电路一起集成在一个Die上,其它供应商通常需用两个Die,再封装在一个芯片上,因此我们的成本可做得更低,而这对于成本敏感型的CFL灯具市场来说是至关重要的。”

    目前CFL节能灯市场存在的主要问题是:CFL灯具的品质参差不齐、CFL灯泡需要经过较长时间的预热才能达到最高亮度、与现有TRIAC调光器不兼容。

    现在很多消费者抱怨,买回家的CFL灯具没用多久就变黑或不亮了。这一品质问题的根本来源于欧盟目前的CFL灯具标准:即CFL灯具的合格率标准为50%,因为欧盟是中国CFL灯具制造商的主要目标市场,他们的产品合格率基本上取决于欧盟市场的要求。合格的CFL灯具使用寿命是6000小时(差不多6年),但由于合格率只有50%,因此差不多有一半的用户买回家的CFL灯具是不合格,其使用寿命可能只有几百个小时。

    这一问题可能要到2013年才会改善,因为欧盟新的CFL灯具标准要到2013年才会实施。新标准将合格率提高到70%,这意味着2013年后的CFL灯具消费者买到不合格产品的概率会低很多。

    新标准还将CFL灯具的开关次数大幅提高了3倍,从2009年的1万次到2013年的3万次。一旦CFL灯具的开关次数达到规定的数字,其灯丝就会变黑,这灯具就不能用了。提高灯丝开关次数寿命的方法是每次打开开关前先预热灯丝,但这方法只有采用基于IC的驱动方案才能实现,现有的基于分立元件的驱动方案是做不到这点的。

    在今年的香港国际照明展上,NXP展出了基于其最新UBA2211驱动器的13W内嵌式CFL驱动解决方案,它的效率可做到90-92%。与目前市场上主流的分立式解决方案相比,基于IC的CFL驱动方案可将周边元器件数量降低到十几个,不仅PCB板可做得很小及很简洁,成本也只会增加几元钱,而且还会带来很多的性能提升。

    例如,陈嵘表示,NXP基于UBA2211的CFL驱动电源方案可以解决以下几个问题:CFL灯具寿命可延长50-150%、开关次数可提高3倍到30倍、产品一致性可大幅提高、光电转换效率可提高2-5%、减小灯具尺寸、支持高效深度调光、缩短灯具启动时间、降低产品开发和人工成本、以及恒定输出功率(降低输入电压依赖性)。

    与LED驱动电源方案不同的是,CFL驱动电源方案不需要采用专门的EMI消除元件,它可以用2个小陶瓷电容来实现这一功能。另外,电源输入回路所需的铝电解电容(主要用于消除纹波电流)也不会影响CFL驱动电源的寿命,因为CFL是辐射光源,铝电解电容的工作环境温度不会像LED驱动电源那样高达1百多度,因此它的工作寿命也就不会受到多大影响,一般多能达到6千小时以上的工作寿命。

    陈嵘指出:“目前市场上只有约2%的高品质CFL灯具在采用基于IC的驱动解决方案,我们希望未来有更多的CFL灯具制造商采用内嵌式IC驱动方案。”

    不过,对很多CFL灯具或驱动电源开发商来说,采用IC驱动方案也有一些实际的难处。例如,深圳恒耀光电科技有限公司技术部部长何其辉说:“我们现在生产的CFL驱动电源既有分立式的,也有IC式的。基于IC的方案的确有很多性能上的优势,是未来的发展主流,但目前对我们来说还有一些工艺实现上的问题,如目前所有的CFL驱动电源PCB板皆采用波峰焊(因成本考虑),这些加工厂是没有贴片机的,因此需要工人用手工方式将IC贴装到PCB板上,而这会因ESD等问题带来最终驱动电源产品的可靠性问题。”

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