節(jié)能燈的材料選用和設(shè)計分析

蔡俊校

（深圳市燈光環(huán)境管理中心，廣東深圳 518036）

節(jié)能燈的材料選用和設(shè)計分析

蔡俊校

（深圳市燈光環(huán)境管理中心，廣東深圳 518036）

節(jié)能燈以其理想的發(fā)光效率以及節(jié)能特性，被廣泛應(yīng)用在家庭與工業(yè)照明當(dāng)中。基于此，探究了在保證節(jié)能燈照明質(zhì)量的同時，對其材料與電力設(shè)計的合理選用，以期所制造的節(jié)能燈更為高效與環(huán)保，滿足節(jié)能的發(fā)展要求。

節(jié)能燈；材料選用；設(shè)計；分析

1 節(jié)能燈關(guān)鍵器件選擇與使用

1.1 毛管玻璃

（1）毛管玻璃最好具有較高的光通維持率，這是其中不可或缺的技術(shù)指標(biāo)，具體指的就是燈具在壽命期間特定時間段光通量和初始光通量比值，會對節(jié)能燈實(shí)際效能與壽命產(chǎn)生直接的影響。在節(jié)能燈用材方面，優(yōu)質(zhì)的毛管玻璃會選擇使用低納無鉛玻璃材料，環(huán)保性更加明顯，具有較強(qiáng)的光通維持率。與此同時，需要對節(jié)能燈燈管耐寒耐熱性能予以綜合考慮，以免在低溫狀態(tài)下增加啟動的難度，同樣可以規(guī)避高溫條件下電子鎮(zhèn)流器被燒壞的現(xiàn)象。

（2）熒光粉的選擇盡量使用稀土三基色熒光粉，這種類型熒光粉能夠有效地抵抗紫外線老化，具有較強(qiáng)的光效果，且顯色性優(yōu)勢突出。在三基色粉品質(zhì)分選方面，應(yīng)選擇驗(yàn)鈔照射條件，并選擇具備較強(qiáng)發(fā)光度的品種。

（3）無汞毛管的深入開發(fā)?，F(xiàn)階段，國內(nèi)很多節(jié)能燈都是低壓汞蒸汽放電燈，且燈內(nèi)部存在氣態(tài)汞，如果出現(xiàn)泄漏，將對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，最終危害人體健康。所以，不僅要全面推廣廢棄燈具回收的理念，同樣對無汞燈具進(jìn)行發(fā)展，從根本上確保綠色與無害。

1.2 安全性能材料

首先，溫度保險絲。針對電路電流相對較大與短路的狀況，溫度保險絲能夠在短時間內(nèi)斷開電路與電源，進(jìn)而規(guī)避元件溫度過高所帶來的燃燒問題。對節(jié)能燈首次使用的過程中，電源對于電容充電電流較大，所以通常會選擇使用慢斷型的保險絲。

（1）塑料外殼。一定要確保外殼散熱性符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并在塑殼上加工細(xì)縫。與此同時，外殼需選擇使用阻燃性能且耐熱溫度超過120℃的塑件與電感骨架等，有效地降低意外事故發(fā)生幾率。如果塑料外殼工作時間較長，則會出現(xiàn)發(fā)黃的情況，是紫外線因素的影響。燈具處于點(diǎn)燃狀態(tài)下，燈管內(nèi)部就會生成紫外線，對塑料部分進(jìn)行輻射而發(fā)黃。目前階段，要想從根本上解決這一問題并不現(xiàn)實(shí)，但可以將抗紫外線材質(zhì)改性塑料加入到塑料當(dāng)中，盡量緩解發(fā)黃的情況發(fā)生。

（2）燈頭部分。普通節(jié)能燈通常會選擇使用鐵鍍鎳亦或是鋁鍍鎳的燈頭，然而，在硬度與抗腐蝕能力方面，都與銅鍍鎳材料燈頭存在較大的差距。其中，銅鍍鎳燈頭的硬度相對較高，不容易生銹，能夠有效地延長節(jié)能燈的使用壽命。即便將其應(yīng)用于潮濕區(qū)域同樣不會引發(fā)漏電的事故。

2 節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器設(shè)計研究

2.1 線路功率因數(shù)的提高

如果線路功率不高將產(chǎn)生不良的影響，具體表現(xiàn)在三個方面：

（1）線路電壓損失明顯增加，電壓質(zhì)量下降；（2）發(fā)電設(shè)備與供電設(shè)備利用率隨之下降；（3）電路投資費(fèi)用不斷提高，電能損耗量增加。

針對以上問題，最佳的解決方式就是選擇使用PFC電路，確保形成功率因數(shù)補(bǔ)償電路。這樣一來，整流二極管導(dǎo)通角就會增加，能夠?qū)﹄娫措娏鞑ㄐ蔚幕巫兓枰杂行У匾种?，進(jìn)一步增強(qiáng)線路的功率因數(shù)。

2.2 諧波危害的減少

通常情況下，諧波電流會嚴(yán)重污染公用電網(wǎng)，導(dǎo)致用電設(shè)備環(huán)境不斷惡化。其中，諧波電流使得電網(wǎng)元件附加諧波損耗逐漸增加，直接影響了發(fā)電設(shè)備與供電設(shè)備效率。與此同時，在啟動的時候，浪涌電流會選擇提高，致使電纜與電容器等諸多設(shè)備的溫度上升，致使絕緣不斷老化，影響實(shí)際使用的壽命。在此基礎(chǔ)上，如果有大量諧波流過，線路溫度也會增加，最終引發(fā)不可估量的安全事故。

為解決這一問題，將EMI濾波器安裝其中，確保其諧振頻率不超過電子鎮(zhèn)流器實(shí)際工作的頻率，有效地規(guī)避磁飽和問題的發(fā)生。基于此，還能夠?qū)Ω蓴_信號予以抑制。將APFC濾波器安裝其中，可以通過補(bǔ)償對象對存在的諧波電流進(jìn)行檢測，并且從補(bǔ)償裝置中形成和電流大小相同但方向相反的電流，達(dá)到減少諧波分量的目的。

2.3 預(yù)熱啟動電路的設(shè)計

在燈管啟動的時候如果沒有達(dá)到充分預(yù)熱，一旦處于輝光放電的狀態(tài)，則會導(dǎo)致燈管陰極發(fā)射物質(zhì)出現(xiàn)濺射的情況。而經(jīng)過多次啟動以后，燈管燈部仍會形成發(fā)黑狀況，進(jìn)而對使用的時間產(chǎn)生不利的影響。由此可見，必須要對預(yù)熱啟動電路予以合理地設(shè)計。在此過程中，借助諧振電容，與PTC熱敏電阻進(jìn)行有效地連接。在處于常溫的狀態(tài)下，若PTC的阻值偏小，在通電的情況下燈管兩端電壓沒有超過燈管啟動的電壓，那么節(jié)能燈無法點(diǎn)亮。而對于預(yù)熱狀態(tài)，由LC諧振電路所形成的諧振電流，在經(jīng)由PTC熱敏電阻的基礎(chǔ)上，阻值會明顯增加，在與開路狀態(tài)相接近的情況下，即可達(dá)到預(yù)熱的目標(biāo)，同樣可以降低燈管損耗。而在對PTC熱敏電阻進(jìn)行選擇的時候，要想保證預(yù)熱的時間與電流滿足要求，必須使用較陡阻溫特性曲線的電阻。

3 結(jié)束語

綜上所述，保證材料選擇的合理性，科學(xué)設(shè)計照明布線等，能夠有效地增強(qiáng)節(jié)能燈具的性能，使得節(jié)能燈照明質(zhì)量不斷提高，同樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，為社會科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展提供有價值的參考依據(jù)。

[1] 劉暢.淺談節(jié)能燈的材料選用和設(shè)計關(guān)鍵[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，（5）：22-23.

Material Selection and Design Analysis of Energy Saving Lamp

Cai Jun-xiao

Energy-saving lamps are widely used in home and industrial lighting with their ideal luminous efficiency and energy saving characteristics.Based on this，the article will explore in depth to ensure the quality of energy-saving lamps at the same time，its material and power design of a reasonable selection，with a view to the manufacture of energy-saving lamps more efficient and environmentally friendly to meet the development requirements of energy conservation.

energy saving lamp；material selection；design；analysis

TM923

A

1003-6490（2017）12-0234-01

2017-10-13

蔡俊校（1989—），男，廣東陸豐人，助理工程師，主要研究方向?yàn)榫坝^照明。