中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会无极灯照明系统的发展徐玉珍林维明福州大学电气工程与自动化学院，福州，350108摘要本文介绍了无极灯照明系统的发展历史与现状，描述了无极灯照明系统的组成与工作原理，分析了应用于无极灯照明系统的电子镇流器的特点、现状和存在的问题，阐述了今后发展方向。关键词无极灯，电子镇流器，激励线圈，耦合系数，光效１．引言后。国际上各公司纷纷推出各自的无极灯品牌产品，新一代绿色照明电光源中，无极灯是其中佼佼者具体如表1[3]所示。国内的某些企业在该领域的某些方之一。由于没有电极或灯丝，故而得名。它具有寿命面已拥有世界领先技术，如上海宏源照明电器有限公长，高光效，光线稳定等优点。无极灯照明技术是一司目前已能生产出寿命达10年以上，功率因数达0.99个横跨多学科的新兴技术，它涉及到电力电子技术、的无极灯。等离子体理论、气体放电和发光理论和电磁场理论等无极灯发展到现在，主要有4种类型[4]：（1）环许多领域。随着无极灯技术的发展和成本的降低，它形日光灯式电磁感应灯（即双耦合激励线圈的无极的应用逐渐被人们认可，受到人们好评。它适合用于灯）：工作频率250kHz。常见产品如Osram公司学校、家用、工矿、隧道及太阳能灯等照明设备上，Endura灯和宏源公司的电磁感应灯（如图1所示）。尤其适合在照明可靠性要求较高，需要长期照明而维由于工作在低频且磁性元件没有密封在灯管内，所以修、更换灯具困难的场所使用。另外无极灯技术还可有利于提高效率和磁性元件的散热[5]。（2）低压气应用于诸如污水处理中的消毒[1]等场合。体高频无极灯：工作频率为2.2～3.0MHz；目前最大功率为165W，光效63～76lm/W。如Philip公司的2.现有无极灯的类型QL灯（如图2所示）和GE公司的Genura灯（如图3所示）。如何提高效率和减少磁性元件的发热对设计者早在1891年，NikolaTesla就提出了“无线灯”来说是十分棘手的问题。（3）高压气体无极放的概念[2]。这是无极灯的思想雏形。由于缺少廉价可HID电灯：如金属卤化物无极灯，工作频率13.56MHz，靠的功率转化的电子技术产品和高效工作磁性材料，目前还在研发阶段，尚无产品上市。（4）微波硫磺灯：无极灯技术发展受到严重制约，并没有顺利的市场化。工作频率2450MHz，功率达1000W，光效120lm/W。无极灯照明的真正蓬勃发展是上世纪90年代以表1国际上主要无极灯产品年份型号工作频率发光效率功率寿命生产公司（lm/W）(w)(kh)1991Everlight13.65MHz372740Matsushita1991QL2.65MHz7085100Philips1994Genura2.65MHz5023100GE1997Endura250KHz8010060Osram2001DuraLite2.65MHz608580Tungda2001LVD230KHz7512060Hongyuan2003Pa-lookBallYou480KHz681230Matsushita2005Dura250KHz702315Osram图1双耦合激励线圈的无极灯中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会驱动气体放电灯的电力电子装置或电路。电子镇流器的种类很多，根据逆变电路输入端的差别可分为电流馈电式和电压馈电式，其中电流馈电式对开关器件的图2Philip公司的QL灯耐压要求较高，所以适用于美国和日本等市电为110/120V较低的国家。电压馈电式适用于工频市电电图3GE公司的Genura灯压为220V的国家如中国和欧洲等。根据逆变电路的结构差别又可分为推挽式和桥式。图5给出典型的电子镇流器原理框图。其中EMI滤波电路的目的是降低镇3.无极灯照明系统的组成及原理流器电路的高频谐波成分对电网的干扰,从而提高整无极灯一般由高频发生器（又称电子镇流器）、功个电网的效率。整流电路目的是实现低频AC到DC率耦合线圈、灯泡构成。图4是低压气体高频无极灯的转化，它通常与PFC电路用于调整直流输出电压和的简单原理图，由同一激励源产生两个幅度相同，相功率因数校正。当电子镇流器产生大量的高次谐波电位相反的高频信号，驱动二只半桥MOSFET功率管流时，电网的功率因数会下降，而引入PFC技术，可V1、V2，使其轮流导通，在V1、V2的中点产生高频以限制逆变器的噪声对电网的污染。而PFC技术又分方波，经功率耦合器传递给激励线圈，使其产生高频为APFC（有源功率因数校正）和PPFC（无源功率因电流，高频电流又产生正交的高频交变电场，在电场数校正）[3]，其中，APFC比PPFC效果好，PFC