荧光灯寿命.doc

荧光灯节能调光电路结构及无灯丝热阴极荧光灯系列产品项目可行性分析报告
——兼论创建创新型示范工厂的必要性及可行性
目录
概述P2
第一部分：无灯丝热阴极荧光灯技术与现有荧光灯技术相比的实质性特点和显著进步P4
第二部分：无灯丝热阴极荧光灯系列产品的前期开发、用途、试销及应用情况P6
第三部分：无灯丝热阴极荧光灯专利技术与经济、社会、科技发展需求的紧密程度（本节仅以北京市为例说明）P8
第四部分：在北京创建一家科技创新型的绿色照明工厂的必要性及可行性分析P11
第五部分：示范工厂的选址、初步规划、投入产出、盈亏保本点及风险评估P17
第六部分：环保影响及评估P20
第七部分：结论P21

概述
荧光灯调光无论是调频调光还是调压调光线路结构都比较复杂，效果也不是很好，更谈不上节能调光。其原因是灯管受到阴极与灯丝共体的牵制，阴极必须通过灯丝导入足够电流维持其阴极热点，否则就会产生辉光放电，阴极严重溅射而早期失效。
本文所涉及的“荧光灯节能调光电路结构”是在无灯丝热阴极荧光灯理论基础上设计发展起来的，阴极去掉了灯丝的功能，荧光灯调光时不仅没有灯丝电流的扰动，而且通过合理调整线路与灯管的参数之后，使灯管工作区间由原有的弧光放电区进入到辉弧过渡区，再扩大到辉光放电区。这样调光效果更加理想，并且调光之后依然维持高的光效，达到了节能调光的目的。
节能荧光灯是现阶段的一个普及型产品，无灯丝热阴极荧光灯是在这个灯种上改进和创新脱颖而出的，自2004年我们设计申请“无灯丝热阴极荧光灯”核心发明专利之后，四年多来在新型节能荧光灯这个第二代光源品种上已设计申请了不下三十项专利（见附件一：部分已授权专利证书复印件），产品从1W做到250W，涵盖了紧凑型GFLs的射灯、带罩灯、普通小功率节能灯、大功率4U～8U节能灯，以及电子镇流器驱动或电感镇流器驱动的直管型荧光灯。通过测试比较性能,从光效、光通、寿命、汞含量等方面都有极大的改进。如将家庭普及型11W以下节能灯的灯管管径由现有的φ7.8mm～φ12mm压缩到φ4.2mm～φ6mm，不仅使制灯材料一次性减少了30%以上，而且同体积光通平均提高50%以上，汞含量由平均3mg以上减少到1mg～0.3mg，平均寿命由5000小时提高到10000小时；再如90W的照度比现有8U185W的照度还高出30%以上，150W的照度和一支400W的金卤灯一样……。正如我国著名电光源专家、有新中国光源之父之称的蔡祖泉教授所称道的“发展新型无灯丝热阴极荧光灯有利于节能减排、环保，应给予十分关注和推广。”（见附件二）
目前荧光灯发展的热门课题是管径如何进一步细化，因为只有管径细了才能进一步提高小瓦数灯的光效，才能进一步降低一次性制灯材料的消耗，尤其灯管的细化之后可以大幅度减少汞含量，也才有可能把荧光灯管装入Q45、MR16等小型灯壳、灯罩之中替代传统的高能耗的白炽灯。近一、两年最细管径已做到φ7.6mm～φ7.8mm，但仍然是按照传统的有灯丝、芯柱、喇叭来制做的，不仅效果不尽人意，而且很难将管径进一步细化。根据我们研究的无灯丝热阴极荧光灯的燃点机理可替代60W～15W普通白炽灯的11W～3W的节能灯的最佳管为φ5.5mm～φ4.2mm。
我们从行业发展来分析，未来三至五年这种φ5.5mm～φ4.2mm管径的新型节能荧光灯是一个最具潜力的产品，会形成行业进一步发展的热点。在这个产品工作机理、产品系列化、工艺革新、工装改造等诸多方面我们比国际国内同行提前近五年的时间进行了系统研究和各项对比试验，不仅有全方位的重大突破，而且设计申请了一系列专利，形成了一个围绕“无灯丝热阴极荧光灯”这个核心发明专利的专利“小群”。但一直困惑着我们的是如何尽早使这个产品产能化、产业化？现在在国家创新型产业政策的指引之下，我们热切希望在政府的扶持之下，在北京创建一家创新型工厂，本着出产品、出工装、出工艺、出人才，给中国民族照明行业展示一个创新发展的坦途，起到一个样板企业的典型示范作用。以下的报告我们基于这点作一些可行性分析。
第一部分：无灯丝热阴极荧光灯技术与现有荧光灯技术相比的实质性特点和显著进步
荧光灯自1940年出现后，一直是依赖电感镇流器来驱动，长达半个多世纪的低频点灯形成了荧光灯燃点机理上的二大经典理论：1.荧光灯必须通过灯丝充分预热启动；2.荧光灯工作时阴极必须通过灯丝导入足够的电流维持其阴极的温度。二十世纪九十年代后期随着电子技术的发展，工作频率在20～30KHZ，40～60KHZ的电子镇流器得到广泛运用，在这种高频电压电流启动灯管的状态下，灯管阴极初始热点的形成不是通过灯丝通电加热得来的，而是灯管内正离子空间电荷形成的电场叠加于快速变化的高频外电场，在灯管两端靠近负辉区形成的离子团轰击阴极，在