无极灯发展之路的不懈探索[1]

　　一、无极灯的高、低频之争

　　凡是没有灯丝电极的照明灯就是无极灯，其实微波灯也是属于无极灯范畴。微波灯里面没有灯丝电极，它是靠2450MHz的微波激励灯泡体里面的硫元素。硫经微波激励以后直接就能够发出非常强烈的白色可见光。硫对人类的生存环境没有污染，所以微波灯不但没有汞污染，也没有紫外光污染和荧光粉的磷污染，是一款真正意义上的绿色光源。同时微波硫灯的光线频谱与太阳光频谱极其接近，是迄今最为相似日光的照明灯。这种具有真正阳光照射的照明灯对种植养殖业就是聚宝盆摇钱树。照明灯去掉灯丝是照明技术的一大进步，也肯定是人类照明灯的发展方向。没有电极的照明灯不存在灯丝的损耗其寿命自然就大大延长，同时没有烧蚀溅射的灯丝残渣去污染荧光粉进而严重影响荧光粉的发光能力造成节能灯的光衰，这就是无极灯比节能灯光衰小的原因之一。为什么会有无极灯的高低频的争论呢？无极灯向哪里发展才是方向而不会走弯路？无极灯的高、低频之分，是从它们的工作频率来判断。高频无极灯的工作频率是2650KHz，低频无极灯的工作频率在150K~300KHz间，选230KHz的较多。造成高低频差异这么大的原因非常简单：2650KHz的高频无极灯存在较大的技术难度，设计制作上有较多困难。而采用150K~350KHz的低频无极灯在技术上相对要容易得多，又有现成的150K~350KHz电源功率电路芯片可以选择来用。那么高频无极灯存在着哪些难以解决的技术难点呢？

　　二、高频无极灯的技术困境

　　1、高频无极灯的光效太低，一般在70LM/W以内。就笔者现在所知，高频无极灯的光效还没有超过72LM/W的。即使是达到72LM/W以上了，这个光效和钠灯以及金卤灯相比，也是低得可怜，还远低于有灯丝的部分高光效荧光灯。

　　2、高频无极灯因为凹腔内的温度非常高，它的散热不好解决，功率不敢做得太大，一般不超过165W。有声称做出200W的，但是经实物测试它的光通量并没有得到增加，没有实际意义。这样造成高频无极灯功率太小光通量不高，在很多场合不适宜使用故此它的应用范围受到了限制。

　　3、高频无极灯的EMC指标较难达标。电磁波干扰的传输途径有两个：一个是辐射，一个是传导，问题是这两个传输的途径如何才能把它彻底堵死，让电磁波的泄漏比较小，以满足越来越严格的EMC指标呢？

　　4、高频无极灯的寿命，特别是高频电源的寿命与所宣扬的差距太大，是根本无法达到6万小时的使用寿命。2万小时能达到吗？我看都难。

　　5、高频无极灯的成本还比较高，外形式样少。特别是它安装在路灯上对外壳要求非常苛刻，对外壳的散热能力要求特别高，否则无极灯无法正常稳定的长久工作。实质上就是高频无极灯的发热比较厉害。

　　三、低频无极灯的八个误区

　　低频无极灯鉴于高频无极灯的种种技术难关，转而采用低频技术来解决光效和散热的难题，这种避难就易的处置方法很聪明，也完全可以理解。但问题是这种处置方法不会百分之百的完美，可能带来其它方面意想不到的瑕疵，正视并设法解决它们才是一种科学的态度。

　　1、国际电工委员会（IEC）的下属组织国际无线电干扰特别委员会（CISPR）下发的国际标准【CISPR15】（1992第四版）明确规定电磁感应灯有两个工作频率可以使用：Ⅰ、13.65MHz，日本松下公司的Everlight无极荧光灯就是工作于此一波段，这一波段有个最大好处就是它的一倍频27MHz附近属业余无线电频段，其EMC指标就较为宽松容易通过。Ⅱ、2.2～3MHz的波段。它介于中波和短波之间，很少用于无线电的广播和接收，荷兰飞利浦公司的QL无极荧光灯和美国通用电气公司的Genura无极荧光灯选择了这一波段，它们都工作于2.65MHz（即2650KHz）。   2400M~2500MHz是非通信小段，微波炉就工作于此波段内。现在的微波光源也是采用此频率。230KHz或者附近频率的低频无极灯工作频率是不被国际组织承认的非法频段，它存在对航空、通信、广播、电台等设备极难消除的同频干扰，必然最后的结局是被取缔，所以低频无极灯注定不可能有任何发展前景。

　　2、低频灯工作频率约是高频灯的十分之一，相应磁性元件的体积也增大了10倍，耦合器的电感量从约13μH增大到150μH左右，而且有些灯还要两个。电源内磁性元件的体积也大大增加了，整灯的体积不是变小而是变大了，重量和成本也有较大增加。特别是随着国家加大对稀土材料的控制，国际上稀土价格已经翻了近10倍，磁性材料消耗比较多的低频无极灯将情何以堪？

　　3、耦合器外置固然稍许解决了无极灯的散热难题，但耦合器完全裸露在空间，其中有一半的电磁能量被白白浪费掉反而成了干扰源。低频灯的工作频率看起来是比高频无极灯降低了10倍，但比起节能灯镇流器的工作频率还是高了近10倍，毫无遮挡的在空间自由辐射肯定是技术上的一个退步。低频无极灯的EMC指标仍然是一个比较大的问题。有人问：既然低频灯耦合器的外置会带来较为严重的EMC问题，那么深圳机场发生的高频无极灯干扰航空信号的事件又怎么解释呢？这个事件只能说明高频无极灯存在着粗制滥造并还有非常多的技术不足需要大幅改进，但它不是低频无极灯技术瑕疵的遮丑布，更不是其拒绝技术进步的借口。

　　4、实践证明：低频灯比较高频灯更容易出现停振现象也即突然熄灯。越是恶劣环境下两者相比较就越是明显，这已是不争的事实。分析原因不外乎是磁性元件的因素，由于低频无极灯的耦合器套装在灯管上，它没有采取任何散热措施。灯管的热量较高，而耦合器上面的热量无法排除最终造成耦合器的居里失谐使灯熄灭。同时低频灯耦合器相较高频灯耦合器在和电源的匹配上更加困难，制成品的匹配度更加粗糙，效率也就不会很高。

　　5、低频灯的外形比较特殊，特别是矩形管在转角处应力集中制造难度大，成本就会升高，加之它不易小型化所以很难普及进入家庭。同时要求专用灯具与之配套：①外形专用；②要具有屏蔽功能。任何东西一旦专用后成本就会翻番。而且依靠灯具来屏蔽低频灯的电磁波干扰其作用是有限的，效果不能确定，谈论只有假设结论的技术毫无意义。现在低频无极灯的售价较高，近期内没有下降的可能，所以低频无极灯的市场竞争力存在较多的问题。

　　6、以欧司朗为代表的国外多家大型照明公司，在近期已经无一遗漏的在全球申请了所有低频无极灯的相关专利，张着血盆大口只等我们钻进它的专利陷阱好吃肉喝血。高频灯因为早就过了50年专利保护期，不存在任何专利纠纷。

　　7、观看光源的发展历史，其工作频率经历了从低到高的进展过程：白炽灯先是用的直流电，再是50Hz的交流电；荧光灯同样是从低频的电感镇流器很快过渡到高频的电子镇流器。现在2.45GHz的微波光源早已经在美国点亮并受到世界的关注，在国内各地也勃勃兴起，发展劲头十足。为什么人们要去不断的追求更高的工作频率呢？这是因为只有更高的工作频率其配套的电源才有可能得到更高的功率密度和更高的效率，这就意味着我们才能得到体积更加小巧、发热量更低的与灯配套的电源产品。试问低频无极灯反其道而行之违背光源的发展潮流会有好结果吗？

　　8、在光衰方面，低频灯的结果比较悲观，高频灯的结果较好。有数据表明不到2000小时，低频无极灯的光衰就达到了30%以上，已经到了报废的范围。为什么会是这样？是极特殊的个别现象还是代表了低频无极灯的普遍结果？希望朋友们能够提供更多的真实数据供分析。一些人认为是因为低频无极灯耦合器处的温度太高灼伤了荧光粉，进而影响了它的寿命。是不是这个原因造成的还需要探讨商榷，还需要更多的测试结果以及理论剖析来确认。

　　四、高、低频无极灯的纠结

　　低频无极灯在现阶段作为无极灯的一种过渡性产品在市场上进行销售使用还是不错的，因为它的光效比高频灯高一些，外形选择的余地较大，但是它想要成为主流光源取代金卤灯、钠灯有很多困难是无法做到的，最多就是自己在那里阿Q一番。一些低频无极灯的生产厂家声称无极灯的出路在于向更低的频率发展，他们已经搞出140KHz的产品还在准备开发100KHz以下的产品，笔者就认为有点过了。高频无极灯遇到的是技术问题，它是可以随着技术的发展和技术进步逐渐得以解决。而低频无极灯遇到的是结构性问题，这些问题不但不能随着技术的发展获得解决，反而是矛盾更加突出会更深的陷入困境。低频无极灯绝不是代表着电光源的发展方向，毫无疑问，电光源向更高的工作频率进展才是正确的发展趋势和潮流方向。

　　一些奸诈的商人对无极灯进行了怪异的包装，把自己的高、低频无极灯拒绝称之为无极灯，而是改叫“磁能灯”或是“磁电灯”。其实叫“磁能灯”或是“磁电灯”并没有错，但是他们宣称自己的磁能灯性能远超无极灯，是因为他们灯里面除了有电能外还特别添加有磁能成分，是世界电光源技术的重大发明和特别突破，笔者无话可说只有跪服了：真的太能忽悠！中学生都知道的麦克斯韦方程组，是英国物理学家麦克斯韦在19世纪建立的描述电场与磁场的四个基本方程。 其微分形式通常称为麦克斯韦方程。 在麦克斯韦方程组中，电场和磁场是一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，并揭示了电磁波的性质。 麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说的核心思想是：变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来，建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。麦克斯韦早就证明：磁场和电场不能彼此割裂，更不可能单独添加。