高透光球形熒光燈集中供電創新模式的研究和應用

葛葆珪

上海師范大學 上海海龍光電科技有限公司 上海傲統光電科技有限公司

高透光球形熒光燈集中供電創新模式的研究和應用

葛葆珪

上海師范大學 上海海龍光電科技有限公司 上海傲統光電科技有限公司

主要介紹了高透光球形熒光燈集中供電創新模式的研究和應用，闡述了集中供電創新模式的基本原理、設計方案、主要技術性能指標以及與其它電光源比較的優勢和大大提高了高透光球形熒光燈的性價比。

高透光球形熒光燈；集中供電電源；照明節能

高透光球形熒光燈集中供電創新模式研發成功，為熒光燈照明技術和應用又增添一項創新成果。高透光球形熒光燈是熒光燈領域綜合性能良好的電光源，具有大功率、高透光球形結構，光效高、光利用率高、球面發光、顯色指數高、色溫穩定、一致性好、壽命長高效節電和對燈具適應性好等優點。但在全面推廣應用高透光球形熒光燈中，碰到主要瓶頸是高透光球形熒光燈制造工藝復雜、產品性能要求高，造成產品價格較貴，“需求側”難以接受，在推廣應用時用戶面受到很大限制。

高透光球形熒光燈“供給側”改革采用集中供電創新模式，解決了“需求側”在推廣應用中價格高的瓶頸。通過集中供電創新模式的技術創新，在進一步提高了高透光球形熒光燈的安全性、可靠性和更長的使用壽命的同時，大幅度降低了照明設備的工程造價，在工業照明領域可以很好地滿足深化工業照明節能改造的市場需求。

1 高透光球形熒光燈采用集中供電創新模式

1.1 集中供電模式設計思路

將原來一個AC（低頻）—DC—AC（高頻）電子鎮流器，分為電源器AC（低頻）—DC和驅動器DC—AC（高頻）兩部分，如圖1。

圖1為電子鎮流器原理圖。圖2為集中供電創新模式示意圖。圖3為集中供電模式原理圖。

1.2 集中供電模式優點

（1）集中供電模式能夠提高照明系統可靠性和延長壽命

光源驅動DC—AC（高頻）部分，基本上能做到不受交流電網電壓波動的影響；光源驅動器又不需整流、濾波和EMC諧波抑制及功率因數校正等電路，它們將集中裝在電源部分公用，電路結構簡單，系統的可靠性提高、使用壽命延長，又能大大節省成本。

集中供電的電源部分和各獨立的光源驅動部分是完全分離開，不受安裝空間環境的限制，使燈具系統的散熱空間變大，電源與光源互不影響。集中供電電源的環境溫度降低，同樣光源驅動器也不受電源溫度的影響。兩個發熱部件做到完全獨立分開后，使系統元器件的溫度明顯下降，經測試元器件溫升降低20℃左右。

圖1 電子鎮流器原理圖

圖2 集中供電創新模式示意圖

圖3 集中供電模式原理圖

（2）采用集中供電創新模式能夠大幅降低照明系統成本，照明設備的工程造價可以下降50%以上

1套180 W高透光球形熒光燈（GF-500/180WN-L/BS），替代400 W石英金鹵燈，節電60%；市場價格，能夠做到與400 W石英金鹵燈燈具的市場價格相同；1套90 W高透光球形熒光燈（NF-425/90WN-L/BS）替代250 W石英金鹵燈，節電70%，市場平均價格，能夠做到與250W石英金鹵燈燈具的市場價格相同。

（3）采用集中供電模式快捷計算出照明造價和照明節電效果

400 W石英金鹵燈與180 W高透光球形熒光燈集中供電模式，兩種設計差異和優勢比較經綜合計算每年可節約電費（按每天12 h，每年288 d，0.8元/kWh計算）1.78萬元。

（4）集中供電模式是工業照明節電改造采用

合同能源管理的上佳方案，照明節電改造，替代石英金鹵燈，8個月內就能回收改造全部投資

1）1套3×180 W高透光球形熒光燈實際耗電498W；替代3×400 W石英金鹵燈等HID燈實際耗電1 380 W；每套可節省照明功率882 W，節電率63.9%；每年節省照明電費（每天用燈12 h、每年工作日288 d、0.8 元/kWh）2 438元。經計算約7.5月可以回收購置燈具投入的成本費用。

2）1套6×90 W高透光球形熒光實際耗電498 W；替代6×250 W石英金鹵燈等HID燈實際耗電1 680 W；每套可節省照明功率1 182 W，節電率70.3%；每年節省照明電費3 268元。經計算7個月可以回收購置燈具投入的成本費用。

1.3 高透光球形熒光燈集中供電模式常用的4種產品

圖4為高透光球形熒光燈的4種產品。

高透光球形熒光燈采用集中供電創新模式，還可以采用不同功率的高透光球形熒光燈混搭使用，只要燈的總功率≤電源額定功率。集中供電的電源額定功率也可以設計更大或更小單個功率電源系列產品，適合各種不同場合的使用要求。

圖4 高透光球形熒光燈的4種產品

2 高透光球形熒光燈集中供電與其他4種電

光源比對結果

2.1 與石英金鹵燈比對結果

（1）直接節電，節省照明用電功率60～70%；間接節電，低溫光源自身發熱量低，對環境溫度影響小，減小空調負荷。

（2）光源使用壽命延長一倍以上，可達20000 h以上。

（3）照明質量高包括顯色性好、無眩光和頻閃、舒適性好。

（4）6～8個月節省的電費可以收回替換燈具投入的費用，維護費用可以節省80%以上。

（5）兩種燈具價格能夠做到基本相當。

2.2 與T5高棚格柵燈比對結果

（1）節省照明用電功率25～30%。

（2）集中供電電源+驅動器壽命比電子鎮流器使用壽命可延長2倍以上。

（3）照明質量基本相同，替代后工作面照度提高20%左右。

（4）整套燈具重量減輕80%，尺寸減小，安裝和維護方便、使用安全可靠。

（5）照明工程造價降低70%左右，光源+配套燈具價格便宜70%。(便宜2/3)

2.3 與傳統節能燈比對結果

采用90 W或120 W高透光球形熒光燈集中供電創新模式替代150 W～200 W 傳統節能燈。

采用180 W高透光球形熒光燈集中供電創新模式替代250～300 W傳統節能燈。

具有四大優勢。

（1）工作面上達到同等照度值，光源的照明功率可以減小50%左右。

（2）光源使用壽命延長3倍左右。維護費用可以節省80%以上。

（3）光源工作溫度低，能夠在密封和防爆燈具內使用。

（4）市售多數傳統大功率節能燈，缺乏預熱和保護等必要功能，本品具備全部應有的功能。

（5）品質優良，性能可靠。價格做到與市場上品牌產品價格相當。

2.4 與無極熒光燈比對結果

采用90 W或120 W高透光球形熒光燈集中供電創新模式替代150 W無極熒光燈。

采用180 W高透光球形熒光燈集中供電創新模式替代250 W無極熒光燈。

具有4大優勢。

（1）工作面上達到同等照度值，光源的照明功率可以減小40%左右。

（2）集中供電電源+驅動器整體壽命比無極熒光燈電源整體壽命長一倍以上

（3）光源和燈具配套通用性強、燈具效率高。工作溫度低、電磁輻射少，無電磁污染。

（4）品質優良，性能可靠。同功率價格比無極熒光燈價格低50%以上，性價比高出一倍以上。

通過上面的逐一比對，在工業照明領域里，高透光球形熒光燈采用集中供電創新模式與常用的四種電光源（石英金鹵燈、無極熒光燈、T5高棚熒光燈和大功率節能燈）相比較，具有的優勢：

（1）節電率提高30%～70%；

（2）照明質量和舒適性佳；

（3）壽命長一倍左右；

（4）價格與石英金鹵燈和大功率節能燈相當，與無極熒光燈、T5高棚熒光燈相比較僅是它價格的1/3～1/2，性價比高。

3 結語

當前“熒光燈照明”在新世紀，通過近十五年不斷技術創新，燈管結構采用三維結構的高透光球形熒光燈技術創新，熒光燈長壽命、高可靠電子鎮流器研制成功，高透光球形熒光燈集中供電創新模式研發成功等3個方面取得突破，并獲得國家專利授權，使熒光燈照明技術推向又一個新的高度，在照明領域中仍具有一定優勢。

Research and Application of High Photopermeability Spherical Fluorescent Light Centralized Power Supply Innovation Mode

Ge Baogui
Shanghai Normal University, Shanghai Hailong Photoelectric Technology Co.,Ltd, Shanghai Aotong Photoelectric Technology Co.,Ltd

The article introduces research and application of high photopermeability spherical fluorescent light centralized power supply innovation mode. The author describes basic principle, design solution and main technological index of centralized power supply by comparing with other electrical light source, which means high photopermeability spherical fluorescent light has advantages and better cost performance.

High Photopermeability Spherical Fluorescent Light, Centralized Power Supply, Energy Saving of Lighting

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2017.03.010