直流無頻閃熒光燈的研究

1、1直流無頻閃熒光燈的研究直流無頻閃熒光燈的研究陸鎮(zhèn)平（復(fù)旦大學(xué)電子工程系）摘要：本文比較全面的闡述了有關(guān)直流無頻閃熒光燈的研究成果。通過使用直流熒光燈管和直流電子鎮(zhèn)流器，徹底消除了困繞直流熒光燈研究多年的難題。相對于普通的交流熒光燈，直流熒光燈具有無頻閃，無電磁輻射，壽命長，發(fā)光效率高的特點，是二十一世紀的綠色光源。關(guān)鍵詞：直流熒光燈，頻閃效應(yīng)，電磁輻射，正極暗區(qū)，直流熒光燈管，直流電子鎮(zhèn)流器。1、前言前言1.11.1熒光燈現(xiàn)狀熒光燈現(xiàn)

2、狀電感鎮(zhèn)流器熒光燈是交流電通過燈管，電壓和電流都有周期性的變化，所以，發(fā)光亮度不斷地變化，使用50赫交流電其光強在1秒內(nèi)變化100次。這對視力影響很大，會使高速轉(zhuǎn)動的物體誤看成慢轉(zhuǎn)甚至反轉(zhuǎn)，球場上飛行的球誤看成是斷續(xù)的等。特別是對眼睛容易造成疲勞，在這種燈光下看書，是青少年近視率直線上升的重要因素之一。白熾燈也有頻閃，因它靠電流通過鎢絲發(fā)熱而發(fā)光的，在百分之一秒內(nèi)，鎢絲熱量改變不是很大，所以它的頻閃程度輕一些。荷蘭飛利浦公司于八十年代初

3、，首先研制了一種能在高頻狀態(tài)（30~60千赫）下工作的電子鎮(zhèn)流器，由于它發(fā)光效率高，能在低電壓下啟輝，因此它一出現(xiàn)便立即受到人們的重視，希望用它代替原有的電感鎮(zhèn)流器。但它并沒有消除頻閃，由于它的高頻振蕩，會產(chǎn)生電磁輻射和電磁干擾。1.21.2燈光頻閃對人眼的影響燈光頻閃對人眼的影響首先，在光強不斷變化的有頻閃的光源下工作，視覺系統(tǒng)需要不斷地調(diào)節(jié)眼球瞳孔的大小來保證視網(wǎng)膜光照度的穩(wěn)定性和成像的清晰度，這樣，長時間3交流熒光燈管通直流電幾十

4、分鐘到十幾小時后會出現(xiàn)正極暗區(qū)，需采用“使直流熒光照明系統(tǒng)燈管的極性周期改變的裝置”（devicefperiodicallyalternatingbulbpolaritiesofaDCfluescentlightingsystem）[1]。這樣成本高，改變燈管極性時會產(chǎn)生閃爍，周期性改變燈管極性就會產(chǎn)生頻閃，對人的視力是不利的，雖在美國申請專利，但未見有產(chǎn)品在市場銷售。什么叫無頻閃？原來在世界上是沒有標準的，我們首先提出了無頻閃的標準：

5、光源閃爍的波動深度≤5%[2]Φm—Φn計算公式：H=100%（1）ΦmH為波動深度，Φm為閃爍波峰值，Φn為閃爍波谷值。有些測試儀器生產(chǎn)廠家所用的電光源要求很高，向我們提出了光源閃爍波動深度≤0.2%的要求，我們正在努力研究。2、研究內(nèi)容、研究內(nèi)容無頻閃直流熒光燈通過燈管的電流由原來的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髌椒€(wěn)的直流電，從而提供一種既能降低鎮(zhèn)流器功耗，提高熒光燈管發(fā)光效率，又能保持無頻閃和低電壓啟輝的無頻閃直流熒光燈。這種熒光燈由直流熒光燈

6、管、直流電子鎮(zhèn)流器和燈具三個部分組成。直流電子鎮(zhèn)流器包括降壓電路、橋式整流濾波電路、晶體管穩(wěn)流電路和燈絲預(yù)熱高壓啟輝電路（見圖1），實現(xiàn)對燈管電極的高壓啟輝和將交流電向平穩(wěn)的直流電的轉(zhuǎn)換，使加到燈管的工作電流是平穩(wěn)的直流電流。采用晶體管穩(wěn)流比用電阻穩(wěn)流效率高，而且做到無頻閃。研制了直流熒光燈管，通過直流電子鎮(zhèn)流器與直流熒光燈管、燈具的匹配，解決了直流熒光燈管通直流電后出現(xiàn)的正極暗區(qū)和正極端發(fā)黑的問題。220V交流電圖1.1.直流熒光燈工