[发明专利]低频闭合磁路高效直管形磁能灯

说明书

技术领域

本发明涉及电光源照明领域及照明器材领域，直管形磁能灯灯体是通过封接两种不同管径玻管的两端形成，所形成的灯体内管中间是直管孔状，相贯通形成通风孔。通过安装在直管灯体通风孔中的C I形、双U形、椭圆形、圆形、长方形或其他中间带孔的磁芯上饶有电磁感应线圈组成磁能发生器形成闭合磁路，通过磁能发生器上的电磁感应线圈连接谐振电路产生电磁交变形成电磁感应，由电磁感应获得的磁能代替灯丝电极电离灯体内的汞原子激活荧光粉达到发光照明目地，解决了有灯丝有电极的电光源能耗大、光衰大、寿命短的技术难题；解决了电磁感应灯、无极灯开合磁路中形成的电磁辐射、射频干扰大、散热差、电磁转换效率低、产品成本高、一致性差、可靠性差的技术瓶颈。推翻了以灯丝、电极发射电子激活灯体内的发光物质的传统照明原理，发明创造了“低频闭合磁路高效直管形磁能灯”新光源。 

背景技术

传统的电光源均带有灯丝与电极，如白炽灯、荧光灯、紧凑型节能荧光灯、汞灯、碘钨灯、LED、钠灯、金卤灯等均带有灯丝电极；它们有一个共同的特点，就是在密封的发光灯体的腔体内置有灯丝或电极。灯丝或电极的设计增加了许多不确定的使用因素，增大了玻璃材料金属材料的封装制造工艺难度和控制电路的设计难度与制造成本。这些传统的灯丝、电极使灯的温度增高，发光效率受到阻碍，加剧了发光物质的光衰。这种传统的灯丝或置放在灯体内的电极，影响了灯的光电转换效率与灯的使用寿命，限制了灯的应用范围及电光源的发展。 

现有白炽灯、汞灯、碘钨灯的发光效率约10～18Lm/W，光电转换低于16％，灯寿命低于1500小时，光衰200小时大于20％，有功功耗在81％左右。 

电感式荧光灯、紧凑型节能荧光灯、LED的发光效率约35～65Lm/W，光电转换效率低于35％，灯寿命低于3000～10000小时，显色性指数约61～80，有功功耗在26％～35％，无功功耗在41％～46％，功率因数低于0.55，频闪、眩光大不利于环保节能与身体健康； 

普通电感式钠灯、金卤灯的灯寿命约8000～15000小时，发光效率约90～115Lm/W，光衰1500小时大于25％，显色性指数约61～80，光电转换效率约38％左右。低压启动困难，电压高于额定输入电压时灯功率急剧上升，功耗急剧增大，功率因数低于0.5，有功功耗高于 28％～33％，无功功耗大于45％，存在着严重的频闪与眩光，不利于环保节能与身体健康。 

现有的无灯丝、无电极的灯有两种：一种是无极灯、一种是电磁感应灯。 

90年代德国的发明专利《无极灯》的工作频率为2.65MHz，输出的两条电磁感应线不能相交，引线长度稍有变化无极灯便难以启动。进行电磁感应的耦合磁棒安放在封闭的灯体内部中间，不易散热，用来进行电磁耦合的磁棒是一种开合磁路，电磁辐射、射频干扰较大，EMC、EMI抑制电路设计难效果差，存在着难以解决电磁干扰、传导干扰的弊端。无极灯的电磁耦合磁棒安装在密封灯体内的中心位置不利于散热，有功功耗大，灯与磁棒的温度高难以控制，磁损大，电磁转换效率低于58％，有功功耗在20％～25％，无功功耗在8％～12％，光衰1500小时大于20％，功率因数低于0.5～0.98，光效约39～55Lm/W，显色性指数约73～80，难以解决产品的可靠性差、一致性差的难题，无极灯产品现在的最大输入功率为165W。 

70年代美国的发明专利《电磁感应灯》的工作频率为280～350KHz，磁体是两付两瓣分开的半圆形磁环，安装方法是将两瓣分开的两付半圆形磁环安装在环形灯管或矩形灯体两端相对应的位置，连接输出电路的是两组电磁感应线圈的四条感应线，两组中的任何两条电磁感应线相互干扰现象严重不能相交，灯体、电路、线路布线困难。 

受灯体温度的影响，使电磁感应灯的灯管与磁环的温升交替上升难以控制，导致两瓣分开的半圆形磁环中的空气间隙在工作时一直处在不稳定的变化中，由此引起电路工作中的电压电流不稳定，输出的电压电流与灯的输出输入功率不稳定，难以解决产品的可靠性、一致性。光衰1500小时大于20％。由于在工作电路中受灯体温度的影响，磁环的空气间隙不稳定，磁环的温升高磁损损耗加大，有功功耗加大，电磁转换效率低于60％，功率因数低于0.55～0.98，有功功耗在20％～25％，无功功耗在12％～16％，光效约45～55Lm/W，显色性指数约76～80，。电磁辐射射频干扰较大，EMC、EMI抑制电路设计难效果差，难以解决电磁干扰、传导干扰的弊病。电磁感应灯普遍的输入功率低于200W。