照明技术发展趋势.ppt

照明技術發展趨勢 報告人:陳慕平 博士 工研院能資所 地點:浙江大學 92年3月10日 內容大綱 複金屬燈現況與應用 新興複金屬燈市場應用分析 複金屬燈發展及技術趨勢 結語 高效率照明技術策略與主流照明產品 HID光源開發動向 HID燈光源市場 UHP 投影光源之發展 汽車照明之需求趨勢 汽車頭燈光源之演進 氣體放電燈與鹵鎢燈之特性 HID 汽車頭燈 特色: 高光度,鹵素燈的2-3倍 壽命長,為鹵素燈的3-8倍 耗電力低 白色光,人眼睛的接受度高 增加周邊的視線 增強路面亮度 氣體放電燈與鹵鎢燈之比較 HID汽車頭燈之種類 D1S、D2S D1R、D2R 投影式系統之近光/遠光照明 反射式系統之近光照明 HID汽車頭燈電子安定器電氣規格 HID汽車頭燈電子安定器需求 HID汽車頭燈市場分析 陶瓷複金屬燈 發光效率提高 ?提高燈管電壓則發光效率再提高 提昇光色一貫性 壽命週期內光色飄移小於100K 演色性高於85 燈管功率150W以下已成熟,200--400W即將問世 Pulse Start 複金屬燈 使用高壓點火器 - 改善光衰減 - 降低光色飄移 - 提高壽命 - 縮短再次啟動時間 HID 燈電性操作 操作模式 : 直流至微波 功率控制 優點: 提高壽命 光束衰減少 色偏移低 智慧型 投影機:特殊安定器 汽車頭燈系統:4秒內達到全光束輸出 HID 燈操作模式 複金屬燈電子安定器架構(B) 複金屬燈應用技術發展 調色溫 : 以LFSW操作模式利用調PWM改變色溫,但 不影響演色性及光效等性能 複金屬燈調光技術 結 論 綠色照明促使節能/環保更受重視,勢必帶動複金屬光源之應用層面 光源技術發展牽引HID照明系統設計,取代高壓鈉燈及水銀燈 照明系統化設計達節能之目的 安定器+光源+燈具整合設計, 提高能源效率 ?電子技術為達成系統設計之關鍵 電子與光之設計者互動更密切 350W Pulse Start複金屬燈特性比較 特性項目 初始光通量(Lm) 平均光通量(Lm) 發光效率(Lm/W) 壽命(小時) 再啟動時間(分) 350W Pulse Start 38000 28500 81 20000 8-10 400W通用型 36000 24000 60 20000 12-15 燈管功率範圍 : 50 ~ 750W 氣體放電燈之燈管特性隨環境而變電阻,需配搭安定器提供燈啟動與穩定工作所需. 複金屬燈電子式安定器 效率高,體積小,節約能源10%以上 光衰減少,5000小時後光通量較傳統式高10% 輸出功率與色溫均穩定,不受輸入電源變化影響 可調光,無閃爍 安靜無噪音 MGz-GHz 無電極VHF 高頻漣波低於5% 70-400 Hz(600Hz) ?LFSW (方波) 100KHz VHF (正弦波) 難避開音頻共振 陶瓷管高於石英管 20-100KHz HF (正弦波) 0 DC 設計要點 頻率 操作模式 複金屬燈電子式安定器架構(A) Controller 1 AC Controller 2 Controller 3 功因修正 EMI整流濾波 功率控制 點火電路 交流驅動 DC 功率控制 點火電路 Controller 1 Controller 2 交流驅動 EMI Filter 輸入電壓全波段化：100-277V 薄型化：厚度隨燈源小型化燈具變精巧而薄 可調光： 控制調光為滿足照明需求 先進產品化技術：第四代安定器微電子之先進技術， SMD元件搭配鋁基板及構裝技術 雙固定功率(20-200W)電子式安定器節能 電子式安定器技術發展 LFSW 燈管電壓形 50/50 調色溫 LFSW 燈管電壓形 90/10 調光 : 標準複金屬燈調光範圍以80%為限,超過此色 溫變化,調光25-100%相對燈管功率50-100%. 調光 : 利用PWM設定色溫,再調整功率可達到功率調 降色溫恆定之功效 結果 : 調光但色溫升高,例如 3500?K?4300 ?K * 財團法人 工業技術研究院 能源與資源研究所 * 財團法人 工業技術研究院 能源與資源研究所 台灣電力電子協會PCIM 2