用LED取代金鹵燈的可行性

1、用LED取代金鹵燈的可行性茅于海1. 金鹵燈名字的由來我們知道荷蘭飛利浦公司是熒光燈的發(fā)明者，熒光燈是用電子束打擊水銀蒸汽后產(chǎn)生紫外線再照到熒光粉上而產(chǎn)生可見光。以后的所謂節(jié)能燈實(shí)際上就是把熒光燈做細(xì)、彎曲并和電子鎮(zhèn)流器一體化而成。他們又在熒光燈的基礎(chǔ)上，做出高壓水銀燈，過去就叫水銀燈，是拍照拍電影經(jīng)常采用的燈具。后來大家都知道水銀是劇毒，他們就不再叫水銀燈，而因?yàn)槠渲袚接宣u族化合物，實(shí)際上應(yīng)該是稱為水銀鹵素?zé)簦∕ercury Halide Lamp），但是飛利浦把它叫Metal Halide Lamp，用金屬來取代水銀，而到了中國又再把金屬簡化為金，就美其名為金鹵燈，其實(shí)里面一點(diǎn)金都沒有，而

2、只有銀，可惜也不是銀，而是劇毒的水銀！由此可見這些大公司忽悠中國老百姓真是是無奇不有！而且飛利浦還對(duì)金鹵燈的含汞量嚴(yán)格保密，以至于根本無法從任何網(wǎng)站查到！2. 金鹵燈的分類金鹵燈的種類很多，雖然其工作原理差不多，但是由于其所含金屬鹵素化合物的元素不同，種類就有很多，性能也有差別1. 碘化鈉-碘化鉈-碘化銦金鹵燈，是將幾種發(fā)強(qiáng)的線光譜的金屬鹵化物混合得到白光2. 碘化鏑-碘化鉈金鹵燈，在可見光區(qū)發(fā)射大量密集線譜以得到類似日光的白光。3. 超高壓銦燈和氯化錫燈，利用高壓水銀蒸汽放電或分子發(fā)光產(chǎn)生連續(xù)輻射，以獲得日光色的光。4. 碘化鉈-汞燈，具有很強(qiáng)共振輻射的金屬產(chǎn)生純度很高的單色綠光l 美標(biāo)金鹵

3、燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈧和鈉為主，稱為鈧鈉系列金鹵燈；l 歐標(biāo)金鹵燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈉和鉈、銦等多種稀土元素，稱為稀土系列金鹵燈。l 美標(biāo)的光通量高，而歐標(biāo)的顯色性好，我國廣泛采用鈧鈉系列的美標(biāo)金鹵燈。3. 汞在金鹵燈里的作用在大多數(shù)金鹵燈里都采用極高的汞蒸汽壓，其作用主要為1. 建立高氣壓（1-10atm）放電，阻礙金屬蒸汽和鹵素氣體擴(kuò)散（緩沖氣體），以提高光效。2. 降低電子遷移率，提高電場強(qiáng)度和管壓，改善燈的電特性。3. 室溫時(shí)汞氣壓低，且能形成鹵化汞，減少鹵素原子影響，有利于燈的啟動(dòng)。一般都采用汞作緩沖氣體，有時(shí)用氙，有時(shí)不充。4. 金鹵燈的性能和優(yōu)缺點(diǎn)金鹵燈的優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1. 可在高溫

4、下工作，電弧中心溫度可達(dá)2500度，管壁溫度725-750度，外殼溫度300-400度。無需散熱器。2. 因?yàn)椴恍枰崞?，所以功率不受限制，可以很容易?shí)現(xiàn)超過200W直到上千瓦的極大功率金鹵燈。3. 也因?yàn)椴恍枰蠊β噬崞鳎云涑杀颈容^低廉。缺點(diǎn)：1. 為了形成高壓汞蒸汽金鹵燈含有大量汞，汞是一種劇毒金屬，而且極易揮發(fā)和沉降至地下，污染地下水。2. 金鹵燈的光效在100lm/W左右，但不可能做得更高。3. 金鹵燈的實(shí)際壽命在5000小時(shí)左右。4. 金鹵燈在開始點(diǎn)亮?xí)r需要上千伏的電壓來形成電弧放電，啟動(dòng)脈沖幅值為0.6KV-1.5KV如HPI燈，另一種4.0KV-5.0KV如HQI-T金鹵

5、燈。所以和日光燈一樣需要有專用的鎮(zhèn)流器。5. 金鹵燈的具體指標(biāo)金鹵燈的具體指標(biāo)如下，但只能作參考，因?yàn)橛行┲笜?biāo)實(shí)際上是達(dá)不到的，例如光效（高功率的）和壽命。B.S.T瓦數(shù)(w)燈頭電壓 Volt(v)電流(a)流明(lm)光效Lm/W直徑(mm)長度(mm)色溫(K)顯色CRI壽命(h)ANSI價(jià)格鎮(zhèn)流器價(jià)格電子鎮(zhèn)流器價(jià)格全套價(jià)格MH-UPS-7070E26/E27850.985600805414042006512000M98/E￥39.2￥42MH-UPS-100100E26/E27901.108100815414042006512000M90/E￥198（飛利浦）MH-UPS-150150

6、E26/E27951.8012600845414042006512000M102/E￥58.8￥210MH-UPS-175175E39/E401301.501600091.49022042006512000M137/EMH-UPS-200200E39/E401301.80200001009022042006512000M136/E￥107.8MH-UPS-250250E39/E401302.102380095.29022042006512000M138/EMH-UPS-320320E39/E401302.803100096.99022042006516000M132/EMH-UPS-35035

7、0E39/E401303.2037000105.712028042006516000M131/EMH-UPS-400400E39/E401353.254400011012028042006516000M135/E￥127.4￥33MH-UPS-450450E39/E401353.5050000111.112028042006516000M144/EMH-UPS-10001000E39/E402634.1011000011018039042006512000￥264。6l 150W以下E27燈頭，以上E40燈頭l 其實(shí)金鹵燈的最大缺點(diǎn)除了含汞以外就是需要鎮(zhèn)流器，因?yàn)樗膯?dòng)電流極大超過15A，而

8、且又需要很高的啟動(dòng)電壓，所以最常用的就是和熒光燈一樣采用一個(gè)大電感?；蛘咭部梢圆捎眯阅芨?，但價(jià)格更貴的電子鎮(zhèn)流器。6. 中國金鹵燈的產(chǎn)量2009年中國金鹵燈的產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到4500萬只，并以每年15-20%的速度遞增。中國照協(xié)預(yù)測2010年金鹵燈產(chǎn)量為5000萬只。其中絕大多數(shù)是70W的金鹵燈。2014年估計(jì)產(chǎn)量為9000萬只。2015年上半年金鹵燈的銷量普遍增長10%-30%。7. LED和金鹵燈的比較性能指標(biāo)金鹵燈LED工礦燈發(fā)光效率70-100 lm/W120-140 lm/W色溫4700K可以從2700-6000K顯色指數(shù)65左右75以上啟動(dòng)時(shí)間5-10分鐘瞬間關(guān)機(jī)以后重啟需要等完全冷

9、卻以后(約十分鐘以上)才能重啟可以立刻重啟紫外線含量34%，不適合近距離使用無頻閃工頻工作，人眼感覺頻閃無眩光眩光嚴(yán)重?zé)o壽命5000-10000小時(shí)（國產(chǎn)8000小時(shí)）30000小時(shí)以上使用高度8米以上6-15米適用場所戶外高天棚場所商超,工廠,車庫,倉庫等啟動(dòng)電流15A,非常高,對(duì)電器影響大低工作電壓200V-240V可以寬電壓工作智能控制不能控制可以任意控制,尤其光敏調(diào)光，調(diào)色工作溫度可以很高不能過高，需要散熱器價(jià)格較低,但加上鎮(zhèn)流器以后加倍較高是否含汞含汞，實(shí)際上為高壓水銀燈不含汞是否含放射性可能含有釷和Kr等放射性元素不含雖然LED有很多優(yōu)點(diǎn)，但是目前來說，LED還只能取代150W以下

10、的金鹵燈，至于要取代400W到1000W的金鹵燈LED燈就必須采用特制的水冷循環(huán)的高功率LED散熱器。8. 小功率金鹵燈飛利浦的小功率金鹵燈有如下幾種規(guī)格：l PAR20 35W 942，PAR20 35W 830，PAR30 35W 942，PAR30 35W 830，PAR30 70W 942，PAR30 70W 830。l 其中35W為標(biāo)稱功率，而實(shí)際功率為39W，70W也是標(biāo)稱功率，實(shí)際功率為73W。 l 942和830是色溫上的差別，942的色坐標(biāo)x=371，y=366；而830的x=433，y=402，實(shí)際上942也就是4200K，而830就是3000K。l 金鹵燈的尺寸金鹵燈的外

11、形如下圖：雖然金鹵燈也采用PAR20和PAR30燈名稱，但是它的尺寸和PAR燈有很大的不同，主要因?yàn)樗拈L度很長（因?yàn)楦邏核y燈本身需要一定的長度放電），而只是直徑上和PAR燈相同而已。型號(hào)尺寸D（直徑）mm長度C mmPAR206492PAR30L95120l 金鹵燈的光束射角有三種，26，34和70。l 飛利浦CDM-R/830 35W陶瓷金鹵燈的光通量為1900-2200流明l 這類金鹵燈的鎮(zhèn)流器都在燈泡的外邊。所以不能直接替代白熾燈。9. 35W的PAR型金鹵燈的取代現(xiàn)在網(wǎng)上出現(xiàn)大量35瓦的LEDPAR30燈用來取代35W金鹵燈，全都采用風(fēng)扇散熱。其外形也大同小異：有關(guān)具體生產(chǎn)廠家可查

12、阿里巴巴的網(wǎng)頁：一共有31頁，每頁有60家，一共有1860家以上。一般來說，為了在35瓦輸入功率時(shí)得到2200流明，要求的光效為62.85lm/W，這是很容易達(dá)到的，所以要用35W的LED燈來取代飛利浦35W的PAR30金鹵燈是沒有什么困難的。所以現(xiàn)在飛利浦的官方網(wǎng)站上已經(jīng)撤銷了這種35W的金鹵燈。但是還有一種PAR30 70W 942，PAR30 70W 830都是70W的。10. 用LED取代70W的PAR30金鹵燈實(shí)際上目前金鹵燈賣得最多的是70W金鹵燈，這些都是普通商家采用的。上面提到飛利浦的PAR30金鹵燈里還有70W的，要取代這種高瓦數(shù)的金鹵燈舊沒有那么容易了！如果拿光效最高的飛利

13、浦CDM-TC/830/70w陶瓷金鹵燈作為替代對(duì)象： 光通量：6600lm、光效94.2lm/w、色溫3000k、Ra83、壽命9000h、批發(fā)價(jià)222元/只，如果采用光效為100lm/W的LED光引擎，那么就需要66W?，F(xiàn)在幾乎所有企圖取代70W金鹵燈的LEDPAR燈，它的功率都是只有35W，這可能是因?yàn)椴捎昧薖AR30尺寸的燈殼，盡管裝了散熱風(fēng)扇，也還是無法超過35W的功率，而企圖要用35W的功率來輸出6600流明，其光效就必須達(dá)到188lm/W，這在目前的技術(shù)顯然是不可能的。所以必須提高其功率。加大外殼的尺寸。11. 埃菲萊公司的60WLED燈埃菲萊公司最近和上海晶昊光電科技公司合作，

14、由晶昊提供散熱器，埃菲萊提供光引擎，開發(fā)了一款60W的LED燈具，用于取代70W金鹵燈。其外形如下：采用了E27燈頭（加轉(zhuǎn)換頭可變成E40），也采用風(fēng)扇散熱，整燈重量不超過500g。外徑：87mm，長度：165mm?？偭髅?900流明（遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過飛利浦金鹵燈的6600流明）。光效115lm/W，色溫5700K，顯色指數(shù)大于84。輸入功率60W，和飛利浦金鹵燈的73W（加上鎮(zhèn)流器消耗8W，總共81W）相比，節(jié)省功率21W（省35%）。而且其所消耗的輸入功率完全不隨輸入電壓變化（見下圖），光效也基本上不隨電壓變化：其中垂直坐標(biāo)為燈具所消耗的輸入功率和光效，橫坐標(biāo)為輸入市電電壓的變化。這種LED燈不需

15、要外加鎮(zhèn)流器，但因此也無法直接替代（即保留金鹵燈的外置鎮(zhèn)流器情況下替代）。現(xiàn)在美國和歐盟都不要求直接替代，因?yàn)檫@樣會(huì)增加功耗。和金鹵燈相比，另一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)是不含汞，無毒，無公害。而且飛利浦的70W金鹵燈售價(jià)130元，加上8W電感鎮(zhèn)流器89元，再加上燈罩18元，總共237元，而LED燈可能只要它的一半的價(jià)錢。12. 用LED取代150W金鹵燈大功率的金鹵燈全部不是采用PAR燈的外形，而是管狀的。飛利浦150W金鹵燈MH-NaSc的規(guī)格（它的學(xué)名為鈉鈧金鹵燈）型號(hào)：MH150W/637 E27 CO 1SL（單端），MHN-TD 150W/742 ES（雙端）金鹵燈管其外形如下圖： 單端 雙端指

16、標(biāo)：4000K，13000流明，87lm/W, 65Ra8，壽命2000hr(5%)，5000hr(20%)，10000hr(50%)，就是10000小時(shí)以后只有50%是好的，所以它的壽命只能按5000小時(shí)來考慮。價(jià)錢：單端65元，雙端為38元人民幣，不考慮鎮(zhèn)流器的價(jià)錢。13. 大功率金鹵燈具當(dāng)把上面的150W金鹵燈裝成燈具以后的價(jià)錢就非常貴了。這些燈具通常都把鎮(zhèn)流器裝配在一起。l 飛利浦的150W金鹵燈燈具飛利浦HPK038型150W飛利浦150W金鹵燈投光燈金鹵燈工礦燈這個(gè)飛利浦的投光燈的售價(jià)竟然高達(dá)8700元?。ㄒ?l 國產(chǎn)150W金鹵燈：從阿里巴巴尋找150W金鹵燈找到有100頁，每頁

17、60個(gè)廠家一共有6000個(gè)廠家在生產(chǎn)和銷售150W金鹵燈。見：可見其需求之旺盛。其中常州市甌勝朗照明科技有限公司的NGC9810型150W金鹵燈售價(jià)600元，外形為：14. 金鹵燈的鎮(zhèn)流器絕大多數(shù)金鹵燈通常都是采用電感式的鎮(zhèn)流器。其美標(biāo)鎮(zhèn)流器指標(biāo)如下。Bulb parametersBallast modelElectrical dataLamp wattage(A)Lamp currentLamp voltage（A） start current(A) working current(cos) power factorcos0.9(W) loss(W) power(A) start curre

18、nt(A) circuit current（uF) capacitor500.6295MH50W0.900.620.430.3430.2986959700.9890MH70W1.420.980.380.4760.4141212821501.80100MH150W2.521.800.430.9870.85918201702502.13132MH250W3.412.130.581.5681.36418202703.00100HPS250W4.203.000.421.8801.40032262754003.40120MH400W5.203.400.572.474245100

19、HPS400W6.444.600.432.5212.19250344346006.20110HPS600W8.686.200.473.7463.258604564510008.25130MH1000W12.388.250.586.0985.3036550105010.30120HPS1000W11.389.500.516.1865.37985651065其中可以看出在150W時(shí)，它的功率損耗高達(dá)20W。電感鎮(zhèn)流器的連接圖如下：15. 用LED燈取代150W金鹵燈國產(chǎn)150W金鹵燈的總流明為12600流明（飛利浦為14000流明），價(jià)格為58.8元，加上電子鎮(zhèn)流器210元，總價(jià)為268.8元。然

20、而金鹵燈的整燈光效比較低，因?yàn)檫€要包括鎮(zhèn)流器的效率，鎮(zhèn)流器的效率大約為：電子鎮(zhèn)流器：91-93%，電感鎮(zhèn)流器：77-82%。如果考慮鎮(zhèn)流器的效率，那么采用電子鎮(zhèn)流器的總流明為11592流明，采用電感鎮(zhèn)流器的總流明為10080流明。所以基本上120W的LED燈只要光效超過100lm/W，就可以取代150W的金鹵燈。有關(guān)具體生產(chǎn)120WLED燈的廠家可查阿里巴巴的網(wǎng)頁：從阿里巴巴的數(shù)據(jù)來看，一共有40頁，每頁有60家，全國有2400多家公司在生產(chǎn)和銷售這種企圖取代150W金鹵燈的LED工礦燈，真的是如同爆炸般的市場，可見其市場的需求量有多大，但是也可見其競爭之激烈。因?yàn)楣緦?shí)在是太多了，只能在這里舉一些例子。例如中山市光博匯照明燈飾有限公司所生產(chǎn)的120WLED工礦燈（見其價(jià)錢為420元，采用了三個(gè)40W的COB光源，整燈流明數(shù)為9840lm（實(shí)測9754lm），光效83lm/W(實(shí)測80lm/W)，整燈重量重達(dá)5.85公斤！16. 各生產(chǎn)廠家的