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深圳市承庆科技有限公司

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高效高能等离子灯

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LEP是Light emitting plasma(等离子发光)的缩写,它是以电磁波激发无电极玻璃球内的等离子物质,使等离子产生连续可见的光谱。科研人员经过多年的研究及大胆创新,采用同轴腔激荡原理的新技术,攻克传统照明技术的难题,进一步提高了光效,增强了可靠性和稳定性,并降低了成本,使该产品朝小型化方向发展。MW_LEP是微波等离子灯的缩写。

MW—LEP与LED的比较。

1)    LEP的显色保真度非常好,几乎是目前人造光源中最好的。

2)    当LEP的功率大于200W时,成本会低于LED。

3)    LEP的光衰和寿命指标明显优于LED,一般为6000小时,灯泡无电极,寿命长。它克服了LED发光量的不稳定性,突破了LED长期光衰严重,寿命不稳定,不易散热等瓶颈,实现了光衰小,能持续亮度,保持光效五万小时后,光衰只有20%的特点,目前它这一特性无论是哪一种光源都无法企及的。

4)    目前,功率200W以下的LEP光效要稍低于LED。

5)光谱和太阳光类似,可以改善使用者的心情。

6)点光源,可以用光导纤维将光传导到大吊灯的每一个水晶或者每一个角落。

高效微波等离子灯由以下3大部分组成:

1)电源和防雷防浪涌电压保护。

2)微波功率发生器(微波驱动器)。

3)发光体(谐振腔和硫灯泡)。

4)外形和散热。

粗略说明:

1)电源和防雷防浪涌电压保护。

电源设计指标与一般LED路灯电源接近,详细请看英飞特或者茂硕的路灯电源指标,但是,我已经将批量产品指标做到,效率94%,功率因数优于99%,设计时变压器磁芯一定要用TDK的,要用28股以上的漆包线绕,另外Power Factor Correction补偿的IC一定要选对,否则只能做到97%。防雷防浪涌电压保护一般由压敏电阻和气体放电管组成,一般是在600VPP起保护,当超过600VPP时,接在两电源线和大地之间的压敏电阻和气体放电管导通,吸收大量的电能(即将电能引导入地),保护等离子灯不受损坏。注意,为了提高效率,等离子灯一般不会在电源线串入过流保护电阻,而是串入保险丝保护。

2)微波功率发生器(微波驱动器)。

一定要有PLL电路,否则无法通过CE或者FCC等EMC标准。环境和可靠性标准与路灯相同。DC转微波效率要大于65%,关键要设计好PA(理论要借助ADS的LoadPull设计完成)。设计PA时要特别注意防止启动时反射能量烧毁PA,也要防止PA瞬间输出大功率烧毁硫泡。设计微波功率发生器(微波驱动器)时不要使用电解电容,留足设计余量,保证60000小时的工作寿命。微波功率发生器(微波驱动器)比较脆弱,设计必须把握得很精准,在后面会有好大的篇幅说明。

3)发光体(谐振腔和硫灯泡)。

发光体包括了谐振腔和灯泡两大部分,谐振腔的作用是将电能转化为场能,去激励灯泡内的硫气转化成等离子态,灯泡内无电极,所以没有电极汽化导致光衰的后果,这就是等离子路灯优于LED和高压钠灯的关键所在。灯泡的外观就是一个类似花生米的纯玻璃泡。谐振腔的散热作用使玻璃泡壁温度约700-800度。

发光体部分的设计和制作有两个关键:

灯泡在生产制作时要对泡内的成分和压力进行控制。允许有比较大比例的废品,因为灯泡的卖价很高,废品的石英可以再用。玻璃泡的尺寸精度是有要求的,高强电磁场在玻璃泡的轴心形成约1400度的高温,如果泡壳接近高温区,就会熔变。

谐振腔的设计非常关键,必须让强场能聚集在玻璃泡的轴心。而且要求与激励源谐振。还要求激励端为50欧姆。还要求泄漏尽可能小。设计者必须有场论和微波电磁场的理论基础,还应该会HFSS(HFSS电磁仿真设计应用详解, 作者: 李明洋。 HFSS原理与工程应用,作者: 谢拥军。Ansoft HFSS 磁场分析与应用实例,作者:曹善勇 编著—-我推荐李明洋的)。可能会CTS也可以吧。在中国,大批量制作一个等离子路灯发光体,应该不会超过100元(RMB)等离子灯发光体包括硫泡(约12元),介质谐振腔(约40元),散热器(约30元),N头(约10元)。谐振腔的设计还要考虑帮助硫泡散热,使硫泡玻璃泡壁温度约700-800度。谐振腔的介质一般是氧化铝陶瓷或者是空气。如果是空气 ,硫泡就要用同轴腔的轴散热。

  • 外形和散热。主要用压铸铝壳散热,主要考虑热流和热阻,考虑铝壳与流动空气的接触面面积,尽量采用垂直散热槽,设计比较简单。另外就是美观设计。
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