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探讨LED节能灯镇流器设计与材料选择

2013-07-12 00:48
PokerJoker
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  2、LED节能灯关键器件的选用

  2.1毛管玻璃的选用

  首先,要选用光通维持率高的毛管玻璃。光通维持率是毛管的重要技术指标,是灯在寿命期间内一特定时间的光通量与该灯的初始光通量之比,在很大程度上决定了LED节能灯的效能和寿命长短。根据美国“能源之星”的标准,要求LED节能灯燃点至有效寿命40%时,其光通量不得小于额定值的80%。从用材上来看,好的毛管采用的是低钠无铅玻璃,比常用的含铅玻璃更环保,光通维持率高。也应考虑灯管的耐寒耐热的性能,防止出现低温时启动困难,高温时发热烧坏电子镇流器的现象。

  其次,在选取荧光粉时,应选择稀土三基色荧光粉(即俗称的三基色粉),避免选择卤磷酸钙荧光粉(即俗称的卤粉)。因为卤粉的热稳定性差,光效低,光衰大,实际上根本达不到“节能”的效果;三基色粉则具有抗紫外线老化、高光效、高显色性等优点。关于三基色粉的品质分选,则可以通过选取验钞照射下发光度强的品种实现。

  第三,积极开发无汞毛管。目前我国大部分LED节能灯属于低压汞蒸汽放电灯,灯内含有气态汞,一旦发生泄漏,可能会污染环境,危害人体。因此,在大力提倡回收废弃灯具的同时,也应积极发展无汞灯具,从源头保证绿色无害。

  2.2电子镇流器主要材料的选用

  磁性元件在LED节能灯的应用主要有EMI滤波电感器、脉冲变压器等。为了减少磁性元件磁芯的损耗,选用的磁性材料的电阻率应较大,可以降低磁性工作时的损耗;居里温度应该较高,可以防止工作时出现磁饱和和过热现象。锰锌铁氧体的电阻率为10~108Ω·cm,超过普通铁磁材料107~1014倍,初始磁导率从为2500~15000,居里温度在110~230之间,工作频率最高可以达到1MHz。因此锰锌铁氧体材料适合作磁芯。

  对EMI滤波电感器和脉冲变压器来说,要求其磁导率或线圈电感量随温度升高而下降,与晶体管的正温度系数相抵消后,可以保证电子镇流器稳定工作,因此选用负温度功率损耗的磁性材料较好;而正温度损耗的材料,如TP类材料适合用于扼流圈,因为扼流圈的电感随着温度升高而增加,从而使LED节能灯的功率随温度升高而减小。

  2.3安全性能材料的选用

  (1)温度保险丝。在电路电流过大、短路等情况下,温度保险丝可以迅速将电路和电源断开,防止元件过热造成燃烧。在首次使用LED节能灯时,电源对电容的充电电流相当大,因此,一般要选用慢断型保险丝。

  (2)塑料外壳。一般情况下,应保证外壳的良好散热性,可以通过在塑壳上加工部分细缝来实现。另外,外壳应采用具有阻燃性能,耐热温度达120℃以上的塑件、电感骨架等,杜绝意外事故的发生。塑料外壳在长时间的工作后会产生发黄的现象,其最主要的原因是由于紫外线的影响。因为在灯具点燃的过程中,灯管内会产生部分紫外线,塑料部分在紫外线的辐射影响下会产生色变(发黄)。虽然目前很难彻底杜绝这种现象,但可以通过在塑料中加入抗紫外线的材质形成改性塑料,如PBT型,能一定程度上缓解其发黄的现象。

  (3)灯头部分。普通廉价的LED节能灯一般采用铁镀镍或铝镀镍灯头,但其硬度和抗腐蚀能力不如铜镀镍材料的灯头。铜镀镍的灯头硬度高,不易生锈,使用寿命长,即使在潮湿的地区长期使用也不容易导致漏电事故。现在也逐渐趋向使用带瓷帽的环保型铜镀镍灯头。

  3、结束语

  通过合理选材,精心布线等科学照明设计,制造性能优良的LED节能灯具,提高LED节能灯的照明质量,保护照明环境,达到节能降耗的目的,真正实现传输效率高、电能损耗小、性能安全可靠的“绿色照明”,对社会科学的发展具有重大积极的意义。

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