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本系列文章出自课堂君大学同窗文明之手,文同学属于当时班上学霸,现在仍然是PHILIPS的技术大拿,尤其在照明控制领域。无奈学霸通常都不喜欢抛头露面,应作者要求免去了照片。在这一系列文章里,学霸带你领略和学习照明控制那些事儿。


上期我们插播了可控硅调光技术的介绍,本文回到传统光源控制史,看看1959年至1989年之间的发展历程。


传统光源控制史


1959年人们发现卤钨循环可以大大减缓钨的蒸发。进而发明了卤素灯。提高了发光效率,延长了灯泡使用寿命。


图:卤钨循环原理


1961年高压钠灯出现。


图:钠灯典型光谱


1962年金属卤化物灯问世。


图:60年代初,金卤灯问世


20世纪70年代,随着大规模和超大规模集成电路的发明,第四代数字计算机得以广泛应用,产生了“集中控制”的中央控制计算机系统。这种中央集中控制系统也被用于照明控制。


1971年,其中的代表厂家美国Crestron (快思聪)成立。后来发展成为家居中控的著名厂家。当然照明控制也成为其中控中重要的一部分。


20世纪70年代出现了世界性的能源危机(1973年10月第四次中东战争爆发,为打击以色列及其支持者,石油输出国组织的阿拉伯成员国当年12月宣布收回石油标价权,并将其积陈原油价格从每桶3.011美元提高到10.651美元,使油价猛然上涨了两倍多,从而触发了第二次世界大战之后最严重的全球经济危机)导致许多公司致力于新型节能电光源及荧光灯用电子镇流器(Electronic Ballast for Fluorescent Lamps)的研究。


1974年,荷兰飞利浦公司的Jverstegen J M等先后合成了稀土绿粉(Ce,Tb)MgAl11O19、蓝粉(Ba,Mg,Eu)3Al16O27和红粉Y2O3∶Eu3+。并将它们按一定比例混合,制成了三基色粉。它的发光效率高(平均80lm/w以上,色温2500K-6500K,显色指数85左右)。


图:三基色光谱示意


随着半导体技术日新月异的飞速发展,各种高反压功率开关器件不断涌现,为电子镇流器的开发提供了前提条件。


70年代末,荷兰飞利浦等公司率先推出第一代电子镇流器,这是照明电器发展史上的一项重大创新。由于它具有高效节能等许多优点,引起了全世界的极大关注和兴趣,认为是取代电感镇流器的理想产品。一些世界著名企业都投入了相当的人力、物力来进行更高一级的研究与开发。


80年代初,飞利浦公司开发了BHF132H12型(单管 32W)及BHF232H12型(双管 32W)荧光灯电子镇流器,它采用了120只分立元器件,是功能最完善的代表性产品。由于微电子技术突飞猛进地发展,大大促进了电子镇流器向高性能、高可靠性方向发展,世界上许多著名半导体公司争先恐后推出了专用功率开关器件和控制集成电路(IC)系列产品。


1984年,西门子公司开发了TDA4812等有源功率因数效正器(APFC)IC,功率因数达0.99以上,英国索恩、美国 GE、德国欧司朗等公司相继推出集成电路电子镇流器。


到了20世纪80年代后期,计算机、通信、微电子、自动控制等技术飞速发展,控制领域向现场总线技术发展。从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字—模拟信号控制的局限性,构成一种全分散、全数字化、智能、双向、互连、多变量、多接点的通讯与控制系统。


这一时期,澳大利亚Dynalite于1989年成立,它的Dynet总线系统便是现场总线系统专注于照明领域的具体实践。


Dynet是一个封闭的现场总线,而我们熟知的KNX、EIB等是开放的总线。所有这些基于现场总线的照明控制系统我们先略过不表。因为总线技术早于很多主流照明光源调光控制技术的基石,我们很多照明接口还没有诞生。所以Dynalite早期对照明的控制也仅局限在照明开关及对白炽灯卤素灯的切相调光上。好在这种情况没有持续多久。


1989年芬兰赫尔瓦利公司成功推出可调光单片集成电路电子镇流器。荧光灯,这一市场的主导光源的调光终于成为可能。

图:荧光灯发光原理


下期预告:荧光灯的调光。


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作者:文明

来源:照明微课堂(微信ID:eLicht)