CN101079370A - 内置磁能发生器式磁能灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种照明灯，尤其是一种由内置磁能发生器产生电磁感应激活荧光粉发光照明的内置磁能发生器式磁能灯。本发明包括灯体，所述灯体内设置有至少一个贯穿孔或内置孔，贯穿孔或内置孔内安装有至少一个磁能发生器，所述磁能发生器与磁能灯的耦合驱动脉冲变压器，或半桥、全桥驱动IC形成的逆变、交变电路进行电磁耦合或电磁感应；本发明的贯穿孔两端与灯体外壳两端相对密封形成灯体真空空腔，灯体空腔内充有惰性气体和涂有稀土荧光粉。本发明与现有技术相比，结构简单，形状多样，将无极灯2.6MHz～2.8MHz的谐振工作频率降低到36～350KHz，降低了电路、磁体、灯体的温度，电磁转换效率提高25～36％，电磁感应强度增加2～4倍，扩大了磁能灯的使用范围。
Description
技术领域
本发明涉及照明领域里的一种照明灯，尤其是一种由内置磁能发生器产生电磁感应激活荧光粉发光照明的磁能灯。
背景技术
普通照明灯中使用灯丝、电极来发光，这种方式能效低、寿命短。目前，紧凑型荧光灯光衰2000小时大于20％，大功率紧凑型荧光灯光效为48～53Lm/W，紧凑型荧光灯输入功率3W～120W，紧凑型荧光灯功率因数为0.6～0.95，虽然比普通照明灯有了很大进步，但使用效果仍不够理想。而新型的无极灯的输入功率为23W～165W，在[英]J.R.柯顿和A.M.马斯登主编的《光源与照明》一书中报道的1994年美国通用公司推出的“Genura”23W紧凑型无极灯使用寿命达10000h，光效48Lm/W，灯使用寿命较紧凑型荧光灯又有了较大进步。但由于无极灯只有梨形一种灯体形状，且只有在底端放在灯体中间的一种铁氧体磁材电磁耦合形式，其设定的2.6MHz～2.8MHz的谐振工作频率使电路设计复杂，抑制困难，电路复杂成本高。所产生的传导干扰、高频电磁干扰和高频电磁辐射程度大，电磁转换效率低、损耗功耗大、温升高，产品、电路不可靠。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是提供一种发光效率高、寿命长、工作可靠、功率范围宽的内置磁能发生器式磁能灯。
为解决上述问题本发明采用以下技术方案：一种内置磁能发生器式磁能灯，包括灯体，所述灯体内设置有至少一个贯穿孔或内置孔，所述贯穿孔或内置孔内安装有至少一个磁能发生器，所述磁能发生器与磁能灯的耦合驱动脉冲变压器，或半桥、全桥驱动IC形成的逆变、交变电路进行电磁耦合或电磁感应。
本发明所述贯穿孔两端与灯体外壳两端相对密封形成灯体真空空腔，所述灯体空腔内充有惰性气体和涂有稀土荧光粉。
本发明所述贯穿孔的形状是椭圆形、圆形、扁圆形、半圆形、长方形、正方形或多边形。
本发明所述带贯穿孔的灯体由玻璃材料制造，所述带贯穿孔的灯体是椭圆形、球形、直管形、橄榄形、扁圆形、圆形或平板形的形状。
本发明所述灯体的一端或两端带有与玻璃灯体相连接的抽排气孔，在灯体的一端或两端带有与灯体相密封的放置铟网、汞齐的小玻管，放置铟网、汞齐的小玻管是伸进灯体中，放置在灯体中间的一种装置。
本发明所述内置孔为前端封闭，后端不封闭的结构。其前端伸入灯体，后端与灯体玻壳一端相对密封形成灯体真空空腔，在灯体空腔内充有惰性气体和涂有稀土荧光粉，所述内置孔的形状是椭圆形、圆形、扁圆形、半圆形、长方形、正方形或多边形。
本发明所述带内置孔的灯体由玻璃材料制造，所述带内置孔的灯体是椭圆形、球形、直管形、橄榄形、扁圆形、圆形或平板形的形状。
本发明所述磁能发生器的磁性材料是中间带孔或不带孔的软磁磁性材料，所述软磁磁性材料是非晶态软磁合金磁性材料、纳米结晶软磁磁性材料或软磁铁氧体磁性材料，其形状是椭圆形、圆形、扁圆形、半圆形、长方形、正方形或多边形。
本发明所述内置磁能发生器软磁磁性材料外面涂有绝缘材料或套有骨架，涂有绝缘材料的内置磁能发生器或在内置磁能发生器骨架上缠绕有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈是铜带或外面带有绝缘体的多股漆包线。
本发明所述磁能发生器是直接在灯体单端或多端上由多股漆包线、多层铜带或漆包线绕制成的空心线圈，所述空心线圈直接绕制在灯体上或绕制在线圈骨架上，绕制有线圈的骨架或空心线圈放置在灯体一端或多端灯体面上，由磁能灯交变电路供电对磁能灯产生电磁耦合、电磁感应激活磁能灯灯体发光照明。
本发明所述灯体在连接磁能发生器的外端安装外接散热、屏蔽金属体，所述散热、屏蔽金属体是一种作为安装支架与灯具相连接固定组合的安装装置。
本发明所述灯体顶部设有一碗状散热面，所述灯体碗状散热面的底部设置有一铝质屏蔽网。
本发明所述磁能灯的电子电路谐振工作频率为36～350KHz，电磁感应谐振工作频率为36～350KHz。
本发明所述磁能灯设置有在不间断输入电源的供电工作情况下，将灯输出负载端短路，输出端任意短路结束后可以自己激活磁能灯恢复照明工作；或输出端任意短路结束后必须将输入供电电源关闭，进行再启动后激活磁能灯恢复照明功能的电子电路。
本发明与现有技术相比，结构简单，形状多样，将无极灯2.6MHz～2.8MHz的谐振工作频率降低到36～350KHz，降低了电路、磁体、灯体各方面的温度，电磁转换效率提高25～36％，电磁感应强度增加2～4倍，扩大了磁能灯的使用范围。
附图说明
图1-1是本发明带贯穿孔的长鼓型灯体的主视示意图。
图1-2是图1-1的左视图。
图1-3是图1-2沿B-B方向的剖视图。
图1-4是图1-1沿A-A方向的剖视图。
图1-5是本发明带安装支架的双体磁能发生器式长鼓型灯体的剖视示意图。
图1-6是图1-5沿K-K方向的剖视图。
图1-7是本发明带安装支架的单体磁能发生器式长鼓型灯体的剖视示意图。
图1-8是图1-7沿L-L方向的剖视图。
图2-1是本发明两端独立带放置腔体的橄榄型灯体的主视示意图。
图2-2是图2-1的左视图。
图2-3是图2-2沿D-D方向的剖视图。
图2-4是图2-1沿C-C方向的阶梯剖视图。
图2-5是本发明带安装支架的双体独立磁能发生器式橄榄型灯体剖视示意图。
图2-6是图2-5沿M-M方向的阶梯剖视图。
图3-1是本发明单体独立带放置腔体的橄榄型灯体的主视示意图。
图3-2是图3-1的左视图。
图3-3是图3-1沿F-F方向的剖视图。
图3-4是图3-2沿E-E方向的阶梯剖视图。
图3-5是本发明带安装支架的单体独立磁能发生器式橄榄型灯体剖视示意图。
图3-6是图3-5沿N-N方向的阶梯剖视图。
图4-1是本发明带贯穿孔的扁圆型灯体的主视示意图。
图4-2是图4-1的左视图。
图4-3是图4-1沿J-J方向的剖视图。
图4-4是图4-2沿I-I方向的剖视图。
图4-5是本发明带安装支架的双体磁能发生器式扁圆型灯体剖视示意图。
图4-6是图4-5沿O-O方向的阶梯剖视图。
图4-7是本发明带安装支架的单体磁能发生器式扁圆型灯体剖视示意图。
图4-8是图4-7沿P-P方向的阶梯剖视图。
图5-1是本发明带内置孔的橄榄型灯体的主视示意图。
图5-2是图5-1的左视图。
图5-3是图5-1沿H-H方向的剖视图。
图5-4是图5-2沿G-G方向的阶梯剖视图。
图5-5是本发明带安装支架的单体磁能发生器式内置孔的橄榄型灯体剖视示意图。
图5-6是图5-5沿Q-Q方向的阶梯剖视图。
图6-1是本发明圆柱形带孔磁能发生器的磁体的剖视示意图之一。
图6-2是本发明圆柱形带孔磁能发生器的磁体的剖视示意图之二。
图6-3本发明圆柱形带孔磁能发生器的主视示意图。
图6-4是图6-3的左视图。
图7-1是本发明扁式长方形带孔磁能发生器的主视示意图。
图7-2是图7-1的左视图。
图7-3是本发明扁式长方形带孔磁能发生器的磁体的剖视示意图之一。
图7-4是本发明扁式长方形带孔磁能发生器的磁体的剖视示意图之二。
图8-1是本发明扁圆式长方形带孔磁能发生器的主视示意图。
图8-2是图8-1的左视图。
图8-3是本发明扁圆式长方形带孔磁能发生器的磁体的剖视示意图之一。
图8-4是本发明扁圆式长方形带孔磁能发生器的磁体的剖视示意图之二。
图9-1是本发明U形磁能发生器的结构示意图。
图9-2是本发明U形磁能发生器的磁体的剖视示意图。
图10-1是本发明平板式长方形磁能发生器的磁体的剖视示意图之一。
图10-2是本发明平板式长方形磁能发生器的磁体的剖视示意图之二。
图10-3是本发明平板式长方形磁能发生器的主视示意图。
图10-4是图10-3的左视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明的内置磁能发生器式磁能灯由磁能灯耦合驱动脉冲变压器，或半桥、全桥驱动IC形成的逆变、交变电路；内置式磁能发生器和涂有荧光物质的带有贯穿孔或内置孔的中空玻璃灯体三大部分组成。
本发明利用磁能灯交变电路和内置式磁能发生器进行电磁耦合、电磁感应，代替传统照明灯中使用的灯丝、电极，对应插入带有内置孔的涂有荧光粉物质的中空玻璃灯体中组成磁能灯。
本发明磁能发生器上面附有绝缘骨架，骨架上面绕有电磁感应线圈，电磁感应线圈的绕组由单根铜带或外包绝缘材料的多股绞合漆包线组成。电磁感应线圈的单根铜带或外包绝缘材料的多股绞合漆包线绕组是为了减少线阻、降低绕组之间产生的寄生电感、寄生电容，减小趋肤效应，磁能发生器使用带孔的软磁材料进行电磁耦合、电磁感应，达到降低内置磁能发生器与发光灯体的温升目的，提高电子电路及电磁感应磁能发生器在稳定状态工作下的可靠性。内置磁能发生器的磁体设计成两种形状：一种是带孔的磁体，另一种是其它形状的不带孔的磁体。
本发明内置磁能发生器式磁能灯为单端或多端带半封闭内置孔的灯体结构，可以使带孔的内置磁能发生器与灯体内腔行成空气对流，解决降低内置磁能发生器与灯体温升问题。
磁能灯设计为带贯穿孔的灯体结构，可以使带孔的内置磁能发生器与灯体内腔行成空气对流，解决降低内置磁能发生器与灯体温升问题。具体来说，本发明采取了以下几个方面的设计：
A、内置磁能发生器由壹个或多个单独的磁芯放置在带内置孔的灯体中，在磁能发生器的一端设置有铝合金固定金属体，另一端设置有可调距离的铝合金金属导热体，连接在灯体一端或两端，固定在大于磁能发生器磁芯直径若干倍的铝合金散热板上。设置在内置磁能发生器的一端或多端的铝合金导热体有叁种作用：一、是用来屏蔽磁能发生器对外形成的高频电磁干扰、高频电磁辐射；二、是用来对内置磁能发生器进行在灯体内置孔中的相对空间的固定，确保内置磁能发生器在内置孔的灯体中可形成较大的空气对流空间，有效地达到灯体与内置磁能发生器同时降温的目的；三、是作为将磁能灯安装在灯具上的连接装置。
B、内置磁能发生器由壹个或多个单独的磁体放置在带贯穿孔或内置孔的灯体中组成，在两个内置对接的单独磁体之间形成有固定的闭合磁路空间距离，内置磁能发生器是中间带孔的磁体，通过带孔的铝合金导热体将内置磁能发生器中间孔与带孔的铝合金导热体形成空气对流，通过这个设计可以相对降底、改善磁能发生器与灯体的温升问题，使165W内置磁能发生器式磁能灯灯体温度降到96℃～115℃。
C、内置耦合磁能发生器在低于36～190KHz的谐振频率下工作，电子电路和内置磁能发生器性能稳定可靠。减少了对外的高频电磁干扰、高频电磁辐射程度，提高了磁能灯的电磁转换效率，提高了电路的可靠性。因为将内置耦合磁能发生器的谐振工作频率降低到36～190KHz，并增加了通风散热方法，由此降低了内置磁能发生器式磁能灯的温度，增加了灯体发光物质荧光粉的耐用度，降低灯的光衰，提高了磁能灯的发光效率，延长了内置磁能发生器式磁能灯使用寿命，较无极灯、节能灯的节能效率提高28％～48％。
内置磁能发生器式磁能灯用特殊工艺方法和涂粉技术，延长荧光粉与玻璃灯体的互相渗透的时间。保持在2000小时内光衰不大于8％，20000小时内光衰不大于25％。磁能灯泡的使用寿命可达到50000～100000小时。磁能发生器内置式磁能灯光效200小时后达到70Lm～110Lm，显色性指数达到或超过87。
D、内置磁能发生器式磁能灯设计有短路保护、自恢复照明功能的电子电路，可以在不间断输入电源的工作情况下，将内置磁能发生器式磁能灯输出端短路，输出端任意短路结束后磁能灯能自己恢复激活磁能灯发光照明工作，是目前国内外照明领域里的领先技术。
E、内置磁能发生器式磁能灯设计成超薄型平面灯体，可以在背光源的领域里广泛地使用。比现在的背光源亮度提高3～6倍，节能60～120％，寿命是传统背光源的6～10倍。
根据上述设计，本发明的具体实施例结构如下所述；
如图1-1至图1-8所示，本发明的第一实施例是带贯穿孔104的长鼓型灯体101的磁能灯，灯体的一端或两端带有与灯体相密封的放置铟网、汞齐的小玻管102，该小玻管是一种伸在密封灯体中间的装置，灯体的一端或两端带有玻璃的抽排气孔103。磁能发生器106安装在灯体贯穿孔内，磁能发生器106有两种方式，一种是单体的，一种是双体的。
双体的装配是在两个磁能发生器之间安装顶端支承体108，双端磁能发生器两端外接散热、屏蔽金属体105，散热、屏蔽金属体105的一端作为安装支架107与灯具相连接固定。
单体的装配是在磁能发生器两端安装外接散热、屏蔽金属体105，散热、屏蔽金属体的一端作为安装支架107与灯具相连接固定。
如图2-1至图2-6所示，本发明第二实施例是两端带独立放置腔体的橄榄形灯体201的磁能灯，灯体201的一端或两端带有与灯体相密封的放置铟网、汞齐的小玻管203，灯体201的一端或两端带有玻璃的抽排气孔204。磁能发生器205安装在灯体201两端带独立放置腔体的腔体内，腔体为半封闭的内置孔202。磁能发生器205是双体独立的，独立的磁能发生器205两外端外接散热、屏蔽金属体206，散热、屏蔽金属体206的尾端作为安装支架207与灯具相连接固定。
如图3-1至图3-6所示，本发明第三实施例是带贯穿孔302的橄榄形灯体301的磁能灯，灯体301的一端或两端带有与灯体相密封的放置铟网、汞齐的小玻管303，灯体301的一端或两端带有玻璃的抽排气孔304。磁能发生器305安装在橄榄形灯体301的贯穿孔302内，磁能发生器305的装配是在磁能发生器两外端安装外接散热、屏蔽金属体306，散热、屏蔽金属体306的末端作为安装支架307与灯具相连接固定。
如图4-1至图4-8所示，本发明第四实施例是带贯穿孔404的扁圆形灯体401的磁能灯，灯体的一端或两端带有与灯体相密封的放置铟网、汞齐的小玻管402，灯体的一端或两端带有玻璃的抽排气孔403。磁能发生器405安装在扁圆形磁能灯灯体401的贯穿孔404内。磁能发生器405有两种方式，一种是单体的408，一种是双体的405。
双体的装配是在两个磁能发生器之间安装顶端支承体407，双端磁能发生器405两端外接散热、屏蔽金属体406，散热、屏蔽金属体406的末端作为安装支架与灯具相连接固定。
单体的装配是在磁能发生器408外端安装外接散热、屏蔽金属体406，散热、屏蔽金属体406的末端作为安装支架与灯具相连接固定。
如图5-1至图5-8所示，本发明的第五实施例是单端带独立放置腔体的橄榄形灯体501的磁能灯，灯体的一端或两端带有与灯体相密封的放置铟网、汞齐的小玻管502，灯体的一端或两端带有玻璃的抽排气孔503。磁能发生器507安装在灯体带独立放置腔体的腔体内，腔体是单端式半封闭内置小玻管504，磁能发生器507是单体独立的。独立的磁能发生器外端外接散热、屏蔽金属体506，散热、屏蔽金属体506末端作为安装支架与灯具相连接固定。
如图6-1至图6-4所示，本发明圆柱形带孔磁能发生器由磁体601、骨架602、铜带或多股漆包线电磁感应线圈603、引线604组合成内置式磁能发生器。
如图7-1至图7-4所示，本发明扁体式长方形带孔磁能发生器由磁体701、骨架702、铜带或多股漆包线电磁感应线圈703、引线704组合成的内置式磁能发生器。
如图8-1至图8-4所示，本发明扁圆式长方形带孔磁能发生器由磁体801、骨架802、铜带或多股漆包线电磁感应线圈803、引线804组合成内置式磁能发生器。
如图9-1至图9-2所示，本发明U形磁能发生器由磁体901、铜带或多股漆包线电磁感应线圈902、引线903组成内置式磁能发生器。
如图10-1至图10-4所示，本发明平板式长方形磁能发生器由磁体1001、骨架1002、铜带或多股漆包线电磁感应线圈1003、引线1004组成内置式磁能发生器。
本发明克服了现有技术的不足之处，在以下几点进行了改进：
1、提供一种使用先进非晶态软磁合金或纳米结晶软磁材料的软磁材料上绕有铜带组合成的内置磁能发生器。
2、将无极灯2.6MHz～2.8MHz的谐振工作频率降低到磁能发生器内置式磁能灯特有的52～190KHz的谐振频率；降低EMI、EMC电磁兼容电路抑制成本和难度，降低了电磁损耗，提高25～36％的电磁转换效率。降低电子电路的温升，提高了电子电路的工作可靠性。
3、使用磁能灯专用集成IC解决了驱动电路对开关功率元器件高低端驱动的零电压、零电流的关断导通，解决了MSFET的温升问题，使MSFET的开关时间、跨导时间在52～190KHz的工作频率下不会产生温度漂移和共导的现象，使电子电路工作稳定可靠。
4、设计使用内置磁能发生器式磁能灯特有的简单实用低成本的磁能灯专用交变电路，在磁能发生器内置式磁能灯输入功率165W时，灯体温度可以降低到96℃～115℃。(比165W无极灯135℃灯温低20℃。)
5、将单端磁能发生器内置式磁能灯的灯体顶部增加一碗状散热面，增大灯体的散热表比面积，在灯体碗状散热面的底部设置有一铝质屏蔽网，用以屏蔽向外辐射的高频电磁波。
6、单端内置磁能发生器为带孔的磁材，在磁能发生器顶部设计一个用来固定磁能发生器的铝合金金属圈，用来屏蔽磁能发生器对外的高频电磁辐射并将磁能发生器固定在灯体上，使磁能发生器与灯体之间形成空气对流，来对灯体和磁能发生器进行散热降温。
7、将另一种内置双端或多端磁能发生器设计成带孔的磁体安装在灯体内置孔、贯穿孔中，确定电磁耦合磁能发生器在灯体内置孔中各个方面的距离、位置、气隙间距，使磁能发生器带有相对固定的闭合磁路，确定了耦合磁体之间的距离，闭合磁路的电磁强度确定。降低了电路、磁体、灯体各方面的温度，改善灯体温升问题，电磁转换效率提高25～36％，电磁感应强度增加2～4倍。使放在带有贯穿孔、内置孔涂有荧光粉的玻璃灯体内的磁能发生器一直处在稳定可靠的工作状态下工作，使165W内置磁能发生器式磁能灯灯体温度下降到96℃～115℃，电子电路工作稳定可靠，提高了电磁转换效率，增加了磁能灯的光效，延长了磁能灯的寿命。
8、增大磁能灯从1W～1000W输入功率范围，扩大了磁能灯的使用范围。
本发明与现有技术相比，紧凑型荧光灯光衰2000小时大于20％，内置磁能发生器式磁能灯光衰2000小时小于8％。使磁能灯灯泡使用寿命延长到5～10万小时，磁能灯灯泡使用寿命比紧凑型荧光灯灯泡使用寿命提高16倍。
大功率紧凑型荧光灯光效为48～53Lm/W，内置磁能发生器式磁能灯光效提高到70～110Lm/W，内置磁能发生器式磁能灯节能效率比紧凑型荧光灯提高35％～48％。
紧凑型荧光灯输入功率3W～120W，内置磁能发生器式磁能灯输入功率可以做到1W～1000W。
紧凑型荧光灯功率因数为0.6～0.95，内置磁能发生器式磁能灯功率因数提高到0.96～0.999。
无极灯的输入功率为23W～165W，内置磁能发生器式磁能灯输入功率可以做到1W～1000W。
在[英]J.R.柯顿A.M..马斯登主编的《光源与照明》一书中报道的1994年美国通用公司推出的“Genura”23W紧凑型无极灯使用寿命10000h，光效48Lm/W。
23W紧凑型内置磁能发生器式磁能灯使用寿命28000h，光效70～90Lm/W。
无极灯只有梨形一种灯体形状，内置磁能发生器式磁能灯可以设计成任何形状：比如说平板形、橄榄形、灯泡形、长方形、圆柱形、直管形、扁圆形等。
无极灯只有在底端放在灯体中间的一种铁氧体磁材电磁耦合形式，电磁转换效率低，电磁感应磁场强度低。
内置磁能发生器式磁能灯可以设计成单端、双端、多端串联、并联等使用多种非晶态软磁合金、纳米晶软磁或其他软磁材料的多种电磁感应形式，电磁转换效率高，电磁感应磁场强度较无极灯增强了2～4倍。
无极灯发光效率46～53Lm/W，内置磁能发生器式磁能灯光效提高到70～110Lm/W。
无极灯功率因数为0.55、0.98，内置磁能发生器式磁能灯功率因数提高到0.96～0.999。
无极灯的谐振工作频率2.6MHz～2.8MHz，电路设计复杂，传导干扰、高频电磁干扰和高频电磁辐射程度大，抑制困难电路复杂、成本高，电磁转换效率低、损耗大、功耗大、温升高、可靠性程度低。
内置磁能发生器式磁能灯工作频率36～190KHz，减少了复杂的电路设计，减小了传导干扰、高频电磁干扰和高频电磁辐射程度，抑制容易电路简单、成本低，电磁转换效率高、损耗小、功耗小、温升低、可靠性程度高。
无极灯165W的灯温度一般在126℃～135℃，电磁耦合电磁感应装置、电子电路无过流、过压、过温、短路保护功能，电路工作可靠性差、产品可靠性差。
内置磁能发生器式磁能灯165W灯温度可以降低到96℃～118℃，电子电路中设计有过流、过压、过温、短路保护、自恢复发光照明功能，电路工作可靠性高，保证了内置磁能发生器、电子电路和产品的可靠性。
无极灯电磁耦合装置的磁性材料使用的是软磁铁氧体，受铁氧体软磁材料物理性能的限制，无极灯输入功率受到了限制，难以制造出3W小功率及200W大功率的无极灯。
内置磁能发生器式磁能灯使用的是非晶态软磁合金、纳米结晶软磁材料或其他软磁材料。非晶、纳米晶软磁或其他软磁材料材料的物理性能大大优于铁氧体软磁材料，可以生产出1W微型磁能灯和大功率300W、特大功率1000W磁能灯。
无极灯历经了近20年的研制至今仍处于产品试验完善阶段，复杂的设计电路、昂贵的制造成本使带有高频电磁辐射、电磁污染的无极灯不能够广泛推广使用。
高频电磁耦合2.6MHz的谐振频率呈现出的高频高电磁辐射、电磁污染；在2.6MHz谐振频率的高频电磁感应下工作不稳定、不可靠的电子电路；不合理全封闭的灯体结构；在126℃～135℃灯体高温下工作在全封闭临界温度中的铁氧体高频电磁耦合装置；昂贵的制造成本等因素一直是制约无极灯的发展关键。
无极灯使用的电磁耦合装置材料为铁氧体软磁磁性材料，铁氧体的居里温度点与初始磁导率成反比关系，在126～135℃的环境温度下铁氧体的物理性能会发生很大的不稳定变化，电磁感应强度成线性下降，如果要保持铁氧体在126℃的环境温度下正常使用是比较困难的！
165W的无极灯灯体温度一般在126℃～135℃的温度范围，在灯体中间高频电磁耦合装置散热非常困难，物理性能极不稳定！
无极灯使用的工作频率为2.6MHz～2.8MHz，磁损耗大，导致了电磁感应线圈缠绕的铁氧体磁性材料在接受交变电流出现后，一直处在高温大电流的不稳定状态下的铁氧体磁性材料物理性能下降，居里温度点成陡坡线性下降，控制不了线圈绕组缠绕的磁性材料的物理稳定性。控制不了电磁感应产生的磁场强度，加剧了无法控制的电磁感应产生的电流、电压不断增大，影响了电磁感应的谐振频率。
谐振频率的变化导致了无极灯输入功率的不稳定，使电磁感应磁性材料的物理性能在温度不断升高的情况下形成恶性循环，使铁氧体高频电磁耦合装置出现磁饱和而失磁，导致功率开关元器件烧毁，整个灯照明失败。
无极灯使用的工作频率为2.6MHz～2.8MHz，这对电子元器件和电子电路的设计要求非常苛刻，加大了对电磁干扰、电磁兼容、射频干扰、电磁辐射的电路抑制难度。特别是驱动电路对开关功率元器件的性能要求更为苛刻，要求驱动电路对开关功率元器件高低端驱动必须是零电压、零电流的关断导通，这对MSFET的开关时间、内阻、跨导时间的要求必须适应和高于无极灯2.6MHz～2.8MHz的工作频率而不能产生温度漂移和共导的现象，实现这一点比较困难。
很多无极灯的电路设计均因为在不稳定工作状态下的铁氧体磁材不断上升的温度与功率开关器件温升后无法控制温度漂移现象，和开关元器件温度升高后的工作性能下降，出现电路不稳定导致功率元器件烧毁和电路不可靠而失败，特别是大功率无极灯的这种矛盾更加突出。
无极灯使用的工作频率为2.6MHz～2.8MHz，灯激活发光后在很短的时间内灯内温度很快上升到126℃～135℃，电磁耦合发生器在灯体中间一直处在126℃～135℃的环境温度下工作，这种温度对铁氧体磁性材料的初始磁导率及原有的软磁材料的居里温度点和物理性能的保持产生困难！灯体126℃～135℃的灯温加速了荧光粉的发光效率的物理性能指标下降，由此加剧了无极灯的光衰，影响无极灯的发光效率及无极灯寿命和产品可靠性。
综上所述，本发明内置磁能发生器式磁能灯的综合性能和各项指标较现有技术均有实质性提高，使用效率高、工作寿命长，是一种较为理想的照明灯具。
Claims (14)
1、一种内置磁能发生器式磁能灯，包括灯体，其特征在于：所述灯体内设置有至少一个贯穿孔或内置孔，所述贯穿孔或内置孔内安装有至少一个磁能发生器，所述磁能发生器与磁能灯的耦合驱动脉冲变压器，或半桥、全桥驱动IC形成的逆变、交变电路进行电磁耦合或电磁感应。
2、根据权利要求1所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述贯穿孔两端与灯体外壳两端相对密封形成灯体真空空腔，所述灯体空腔内充有惰性气体和涂有稀土荧光粉。
3、根据权利要求2所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述贯穿孔的形状是椭圆形、圆形、扁圆形、半圆形、长方形、正方形或多边形。
4、根据权利要求3所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述带贯穿孔的灯体由玻璃材料制造，所述带贯穿孔的灯体是椭圆形、球形、直管形、橄榄形、扁圆形、圆形或平板形的形状。
5、根据权利要求4所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述灯体的一端或两端带有与玻璃灯体相连接的抽排气孔，在灯体的一端或两端带有与灯体相密封的放置铟网、汞齐的小玻管，放置铟网、汞齐的小玻管是伸进灯体中，放置在灯体中间的一种装置。
6、根据权利要求1所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述内置孔为前端封闭，后端不封闭的结构。其前端伸入灯体，后端与灯体玻壳一端相对密封形成灯体真空空腔，在灯体空腔内充有惰性气体和涂有稀土荧光粉，所述内置孔的形状是椭圆形、圆形、扁圆形、半圆形、长方形、正方形或多边形。
7、根据权利要求6所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述带内置孔的灯体由玻璃材料制造，所述带内置孔的灯体是椭圆形、球形、直管形、橄榄形、扁圆形、圆形或平板形的形状。
8、根据权利要求1所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述磁能发生器的磁性材料是中间带孔或不带孔的软磁磁性材料，所述软磁磁性材料是非晶态软磁合金磁性材料、纳米结晶软磁磁性材料或软磁铁氧体磁性材料，其形状是椭圆形、圆形、扁圆形、半圆形、长方形、正方形或多边形。
9、根据权利要求8所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述内置磁能发生器软磁磁性材料外面涂有绝缘材料或套有骨架，涂有绝缘材料的内置磁能发生器或在内置磁能发生器骨架上缠绕有电磁感应线圈，所述电磁感应线圈是铜带或外面带有绝缘体的多股漆包线。
10、根据权利要求9所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述磁能发生器是直接在灯体单端或多端上由多股漆包线、多层铜带或漆包线绕制成的空心线圈，所述空心线圈直接绕制在灯体上或绕制在线圈骨架上，绕制有线圈的骨架或空心线圈放置在灯体一端或多端灯体面上，由磁能灯交变电路供电对磁能灯产生电磁耦合、电磁感应激活磁能灯灯体发光照明。
11、根据权利要求1所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述灯体在连接磁能发生器的外端安装外接散热、屏蔽金属体，所述散热、屏蔽金属体是一种作为安装支架与灯具相连接固定组合的安装装置。
12、根据权利要求11所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述灯体顶部设有一碗状散热面，所述灯体碗状散热面的底部设置有一铝质屏蔽网。
13、根据权利要求1所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述磁能灯的电子电路谐振工作频率为36～350KHz，电磁感应谐振工作频率为36～350KHz。
14、根据权利要求1所述的内置磁能发生器式磁能灯，其特征在于：所述磁能灯设置有在不间断输入电源的供电工作情况下，将灯输出负载端短路，输出端任意短路结束后可以自己激活磁能灯恢复照明工作；或输出端任意短路结束后必须将输入供电电源关闭，进行再启动后激活磁能灯恢复照明功能的电子电路。
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