城市夜间的科学照明，不但可以美化城市面貌，树立城市形象，同时也能保证人们的生活安全和方便，延长经济活动的时间，是城市现代化发展所必需的。目前城市夜景照明可以选用的产品很多，从道路照明普遍采用的高压钠灯，到体育场馆、休闲广场泛光照明采用的金属卤化物灯，再到建筑装饰用的荧光灯、霓虹灯、LED 等，这些产品的性能都在不断提高，但不可避免地都存在这样或那样的问题有待解决。

比如钠灯的低显色性能，光谱过于集中在黄色区域，在夜间照明的亮度条件下，人眼中间视觉主导视觉，虽然它的光效很高，但照明的效果值得商榷；金卤灯虽然光效和显色性能都不错，但它在性能的稳定性上一直不尽如人意，它和高压钠灯一样要达到最大亮度需要一定的时间，热启动非常困难；荧光灯、霓虹灯这些低气压光源一方面功率做不大，另一方面体积过于庞大，和灯具的配合存在问题。而所有的这些光源作为城市夜景照明所面临的共同问题是它们的寿命都不太长，这在夜景照明中是非常严重的。不单是光源上花费的成本增大了，我们知道，夜景照明中大部分光源的安装位置都比较高，替换和维护费用也相当高，因此城市夜景照明的特殊性要求光源不但要有好的光电性能，而且还要求它的寿命必须足够长。

无极灯正好符合这个要求，下文我们将结合 LVD 型感应无极灯介绍它的原理和用于城市夜景照明中的优越性。

1、LVD型感应无极灯在城市夜景照明中的优越性

LVD 型感应无极灯具有高光效、高显色性能、高功率因数、长寿命、可调光等特点，因此能广泛应用于城市夜景照明，它的优越性主要体现在以下几个方面：

1．1 光效高，LVD 型电磁感应灯目前已经形成了从 20～200W 的系列产品，而且光效能达到 801m／W以上，因此它可以适应用于城市夜景照明的各种场所。从建筑物的泛光照明，到城市的装饰照明；从信号和指示照明，到道路街道的照明；LVD 型电磁感应灯都能发挥重大作用，不但能够达到照度的要求，而且能节约大量电能。

1．2 良好的显色性能，LVD型电磁感应灯的显色性能可达到 80 以上，因此是城市夜景照明中的高质量照明光源，可以应用到一些对照明质量要求比较高的场所，比如舞台、体育场馆等。

1．3 高功率因数，LVD 型电磁感应灯的功率因数可以达到 0．95 以上，这能大大减少光源对电网的影响。夜景照明往往需要采用大量的照明光源，高的功率因数可以减少对电网的压力。

1．4 超长寿命，LVD 型感应无极荧光灯因为没有电极，所以不存在由于电极溅散或失效而造成灯寿命终止的可能，因此它有传统光源难以比拟的超长寿命，通常可使用 10～15年。这是它能用于城市夜景照明中的又一大优势。长寿命不但能够减少灯损坏造成的经济损失，同时使其维护更换的费用大大减少，这一点在户外显得特别突出。同时长寿命可以减少制灯材料损耗，减少灯废弃物对环境的污染，符合绿色环保的要求。

1．5 HG污染低，由于 LVD型感应无极荧光灯内是使用汞齐，而不是直接充入液体汞，这就极大地降低了生产过程中的汞污染，而且它的超长工作寿命，使实际应用的汞消耗量和废弃光源数量都较荧光灯大大减少，从而有效地降低了对环境的汞污染。

1．6 电磁干扰低，由于 LVD 型感应无极荧光灯内是采用频率为 250kHz 的电磁波，再配以特殊设计的金属屏蔽结构和抗干扰电子线路，所以在 EMC 和 EMI的性能方面都符合国际上规定的低电磁干扰的有关要求。

1．7 造型新颖美观，根据使用的环境和要求，LVD 型感应无极荧光灯的发光体的外观可制成不同的造型，以适合于配备各种不同类型的应用灯具，以达到造型新颖美观和实用的目的。

1．8 优异的调光性能，LVD型感应无极荧光灯有良好的调光性能，这一点对室内照明、城市夜景照明和道路照明中的节能都具重要的意义。通常随着白天室内照明的天然采光的变化和深夜室外照明的人们活动的降低，照明应该相应地改变照明亮度，而 LVD 型感应无极荧光灯具备在其额定功率的 30%～100%范围内，都能稳定工作的良好调光性能，正好能满足这一要求。这不单是节约了能源，同时也减少了光污染。

2 感应无极荧光灯工作原理

2．1 H型放电，LVD型感应无极荧光灯是利用 H型放电原理制成的新型光源，其结构由高频发生器、功率耦合线圈、无极荧光灯管组成。高频发生器产生的高频能量通过功率耦合线圈耦合到灯管内的等离子体中，激发等离子体和通过荧光粉转换发光。

高频发生器产生的信号输入到耦合线圈，线圈对灯管的能量耦合可以视为变压器模型：耦合线圈是变压器的初级，而灯管是变压器的次级。功率就通过耦合线圈源源不断将频率为300Hz 的电磁波能量输入到灯管内的等离子体中，激发等离子体并形成荧光转换发光。

2．2 高频发生器原理，高频发生器的作用是产生供感应无极灯工作的高频功率能量，这是 LVD 型感应无极荧光灯的关键技术之一。其工作原理的结构框图如图 2 所示。市电经过EMI 滤波电路后被整流成直流。通过功率因子校正后，直流作为逆变电路的输入。逆变电路在我们自行设计和制造的集成电路芯片的控制下工作，得到的高频交流电能作为耦合线圈的输入。集成芯片还可以实现调光的功能，同时可以作为系统的保护控制，当工作电路出现短路或者断路等异常情况时，芯片会自动切断输出信号，以实现自我保护。

2．3 LVD 型感应无极荧光灯调光功能的实现，感应无极荧光灯采用的调光方法有调压调光法、脉冲调光法、调频调光法。调压调光法固定电路的工作频率，通过改变直流电压的幅值来调节负载的输入功率，从而达到调光的目的。脉冲调光法的原理是让灯在工作过程中以一定频率熄灭和重新点燃（熄灭频率远低于线路工作频率）。调光脉冲的宽度决定了灯熄灭的时间，进而决定了灯的输出功率。LVD 型感应无极荧光灯采用的调光方法是调频调光法。调频调光法是通过改变电路的工作频率来实现调光的目的。我们知道，负载串联的电感的感抗正比于通过它的电流的频率。电路的工作频率升高，就意味着增大了电感的感抗，于是流过电感和负载的电流下降，负载功率也随之下降。如图 3 所示，调光时，通过调节可变电阻的阻值，使芯片采集到不同的电压信号。同时芯片采集到负载功率值，转化成电压信号。这两个信号决定了芯片 output 引脚向外输出信号的频率，以此来调节负载的工作频率，用以实现调频调光的目的。例如：当芯片采集的负载功率信号大于可变电阻上的电压信号时，芯片控制 output 引脚输出信号频率增大，与负载串联的镇流电感的电抗因为频率的增大而增大，于是负载上功率消耗被迫下降，芯片继续采集负载功率信号与调光电阻上的电压信号比较，如此循环反馈，一直达到负载功率与调光要求相符合，这时芯片输出频率恒定。

3 小结

LVD型感应无极荧光灯具有良好的光电性能和优异的调光功能，它的实际工作寿命远远大于目前使用的光源，这样就能极大地减少光源的生产原材料耗损和光源寿命结束时废弃物特别是 HG对环境的危害，有益于资源节约和环境保护，因此它的确是推广绿色照明工程的实施中理想的新型光源之一。随着学术界和生产领域进一步联合研究，改进和提高它的性能，同时继续降低生产成本，再加上人们对它理解的加深，我们坚信 LVD 型感应无极荧光灯一定会在未来的照明领域中大有作为。