一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法技术

本发明专利技术公开了一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法，特殊灯具采用高压直流电源（310V）供电，故无频闪，从而解决了传统白炽灯的根本问题；使用两个普通灯泡串联以均摊310V的直流电压，从而能进一步降低白炽灯的色温，进一步减少蓝光危害，促进视觉与非视觉健康，也能延长白炽灯的寿命，减少炫光及白炽灯的表面温度，增加使用安全性；本发明专利技术倡导低照度照明等多项照明新理念，认为在特殊照明下，白炽灯中的深红及红外波段有其健康意义，不完全是浪费能源；本发明专利技术还特别公开了一种低压供电、由多个小白炽灯珠构成灯具（台灯)的方法；所有公开的方法均经过实验评估，光品质确保无可挑剔，于中华民族健康繁衍将有深远意义。

【技术实现步骤摘要】
一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法
本专利技术涉及照明领域，尤其是涉及一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法。
技术介绍
近年来，围绕人眼的“非视觉功能”的研究日益深入，蓝光危害已远超出“视觉功能”的范围。当前形势是：在“视觉功能”方面，我国近十年的“近视防治”可以讲是完败，这可能意味着方向错误；在“非视觉功能”方面，夜间光线中的蓝光通过影响“褪黑素”及“皮质醇”等人体最基本激素分泌而导致“性早熟”、“乳腺癌”“糖尿病”“肥胖症”的现象正引起广泛重视，2016年CIE、ISO、AMA（美国医学会)均发出警告可建议。本专利技术人也曾率先发问：养鸡养猪要用光来催情、催熟，那自从白炽灯专利技术来，人类自身这100多年呢。为此，提出了夜间光线控制四准则，即“光谱向烛光（靠拢)，亮度向月光，时间均匀无频闪，不干扰内源节奏，空间均匀无眩光”。这些观点在SSLChina2016北京国际会议上得到了很多人的高度评价。人类最适应的照明方式还是火光（如烛光)，其光谱是黑体热辐射连续谱。由于其蓝光含量少，无论涉及传统的“视觉功能”，还是涉及最近发现的“非视觉功能”，烛光都是最健康的。可惜，人类不可能再回归烛光照明。白炽灯即钨丝灯泡或碳丝灯泡（碳丝技术已有长足进步)。由于其光谱也是黑体辐射连续谱，故是目前市面上光谱最健康的人工照明灯具；其短波方向蓝光含量少，故对人类激素干扰少；其长波方向丰富的深红光及红外谱正是LED灯及荧光管灯所缺乏的，可能于人类健康不可或缺。这部分光谱因为对“视觉功能”贡献不大，故从节能角度来讲，白炽灯照明效率不高，所以各国前几年已下文“禁止生产白炽灯”。只是近来对“光”的认识发生了重大变化，白炽灯尚可继续用于重要局部照明的特殊场合，如台灯。从电费来讲，一个25W台灯每晚使用3小时耗电电费是5分钱。本专利技术所述特殊灯具是指长时间照射人类、尤其是青少年的灯具。经测试，在交流供电时，白炽灯会有约±20%的幅值频闪，这是白炽灯灯具最大的缺陷。在中国，由于交流的频率是50Hz，比美国60Hz低，所以，频闪对国人的影响更大。显然，直流供电就可解决此问题，目前市面上也有低压直流供电的、使用单个白炽灯的台灯，但尚没有310V的高压直流供电台灯（电源是220V交流经全波整流后再加电容滤波就是310V的高压直流电源)，由于近十年来，尤其是福岛核事故来，得益于半导体照明电源技术的进步及日本技术的引进，我国高压高容量电解电容取得了长足的进步,这为本专利技术所需的高压自流供电技术提供了现实的支持；市场上还认为白炽灯的色温已足够低，尚没有任何产品重视更低色温的白炽灯，本专利技术则要推出色温更低、向烛光色温靠拢的白炽灯台灯。国人当前观念普遍认为台灯要“亮”，本专利技术从瞳孔的调节原理出发，认为“亮”会导致瞳孔调节肌白天紧张了，晚上还紧张，得不到休息（瞳孔大，肌肉才松驰，也即光线暗，眼睛才轻松。另外，为了看清精细的东西，从光学原理上讲，又希望瞳孔小，眼球的象差才小，也希望波长短，眼球的分辩率高，所以，人们在做精细话时，希望光线是白色的、明亮的（蓝光波长短，光线越白，蓝光越多，光学分辨率越高)。但青少年读书时，又不是做精细活！所以，目前人类夜间光线大都用错了，晚上教室明亮的灯光可能是导致近视率高居不下的原因之一，另一原因可能是非视觉功能引起小孩发育过快，相应的视觉功能发育不充分，从而易近视）。因此，本专利技术反其道而行之，不追求台灯高亮度。这还能减少灯丝电流密度，延长白炽灯的寿命，缩小灯泡的体积，降低玻壳表面高温，提高产品安全性。目前市场上有双灯头白炽灯台灯，但其两个白炽灯是并联的。目前市场上台灯的调亮度的方法是使用可控硅或PWM（脉宽调制)，这种方法本身引进了频闪，且对电网有干扰。目前市场上白炽灯台灯的另一个缺憾是，由于其发热高，个头大，白炽灯台灯大都傻大粗，难以做到象LED台灯一样扁平、雅致。加之万一将来有一天，普通白炽灯正式禁产，那本专利技术便失去意义。因此，本专利技术会考虑使用低压供电多个小灯珠形式，这种特殊灯珠暂不会遭禁。显然，由于灯珠数目多，相应的多灯珠台灯整体故障率会大大增加，故市场上尚无此类产品，本专利技术将采用特殊措施解决多灯珠台灯的可靠性问题。即便是白炽灯，专利技术人也有一个“耸人听闻”的观点：人类夜间被光照了100多年，相比百年前的人类，人们现在已普遍性早熟。因此，借此机会呼吁我国青少年夜间要尽可能多在黑暗中用听觉学习，如此，才能让中华民族健康繁衍，生育率回升。本专利技术正是基于上述技术背景进行的，由此可看到本专利技术考虑问题的深度与广度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法，包括由单个白炽灯构成一盏灯具及由两个白炽灯构成一盏灯具及由多个白炽灯构成一盏灯具的配置及调光方法，其特征在于：增设了降低灯具色温的管控措施并采用“半固定”的灯具亮度调节方法：设此时组成一盏灯的白炽灯个数为N，其中串联的白炽灯个数为Nc,并联的路数为Nb,即N=Nc×Nb；又设单个白炽灯的额定电压为V，即Nc个白炽灯串联后总额定电压是NcV；则总额定电压NcV应选择大于等于直流电源的电压Nd，即满足NcV≧Nd,且(NcV－Nd)差值与灯具参数之间的关系是：(NcV－Nd)差值越大，灯丝电流越小，灯的色温更低；此即为降低灯具色温的管控措施，从而得到：(a)更低的色温即更少的蓝光含量（此即获得低蓝光的方法）；(b)更长的灯泡寿命；(d)更低更安全的玻壳温度；灯具使用直流供电以消除频闪；灯的色温便越低（即光谱越接近烛光)，相应蓝光含量（危害)就越少，对人体“视觉健康”与“非视觉健康”的负面影响越少，且偶尔直视灯丝时眩光程度变低、灯泡寿命变长、玻壳表面温度变低；而用直流供电便是获得无频闪的方法；所述灯的“半固定”亮度调节方法是指：用户能自行通过选择单个白炽灯的功率及组成一盏灯具的白炽灯个数N得到所需亮度，一旦选定后便暂时固定下来。一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法，包括由单个白炽灯构成一盏（个)灯的配置及调光方法，其特征在于：此时N=Nc=Nb=1，白炽灯的选择方法是，其额定工作电压大于等于直流电源的电压，两电压相差越大，灯色温越低（即光谱越接近烛光)；蓝光含量越少，灯泡寿命越长，玻壳温度越低，眩光越少；此步和目前市场上低压直流供电的白炽灯台灯的差别在于能进一步选择更低色温。所谓低压直流供电，指电压小于等于48V；本专利技术优选高压直流供电，电源是220V的交流电经过全波整流后，再并联起滤波作用的、耐压400V以上的高压电解电容而成。高压滤波电解电容的容量须大于47微法，才能得到基本无频闪的光线；为减少频闪，灯具功率越高，所需电容越大；如，对25W的台灯，优选80-150微法，此时频闪检测方法有多种，如：用海洋光谱仪检测（采样时间设置为1mS），已无法检测到光谱整体有跳动（频闪）；用手机摄像头抵近灯泡灯丝摄像，手机屏已不会有闪烁、明暗相间的条纹（闪烁则表示有频闪，明暗条纹的对比度越高表明频闪深度越深，也即频闪的幅值变化越大)；为保护高压电解电容免受电网中高压尖峰的破坏，优选在电容两端并联压敏电阻：由于220V全波整流滤波后的电压为311V本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法，包括由单个白炽灯构成一盏灯具及由两个白炽灯构成一盏灯具及由多个白炽灯构成一盏灯具的配置及调光方法，其特征在于：增设了降低灯具色温的管控措施并采用“半固定”的灯具亮度调节方法：设此时组成一盏灯的白炽灯个数为N，其中串联的白炽灯个数为Nc,并联的路数为Nb, 即N=Nc×Nb；又设单个白炽灯的额定电压为V，即Nc个白炽灯串联后总额定电压是NcV；则总额定电压NcV应选择大于等于直流电源的电压Nd，即满足NcV≧Nd,且(NcV－Nd)差值与灯具参数之间的关系是：(NcV－Nd)差值越大，灯丝电流越小，灯的色温更低；此即为降低灯具色温的管控措施，从而得到更低的色温即更少的蓝光含量；此即获得低蓝光的方法；而用直流供电便是获得无频闪的方法；所述灯的“半固定”亮度调节方法是指：用户能自行通过选择单个白炽灯的功率及组成一盏灯具的白炽灯个数N得到所需亮度，一旦选定后便暂时固定下来。

【技术特征摘要】
1.一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法，包括由单个白炽灯构成一盏灯具及由两个白炽灯构成一盏灯具及由多个白炽灯构成一盏灯具的配置及调光方法，其特征在于：增设了降低灯具色温的管控措施并采用“半固定”的灯具亮度调节方法：设此时组成一盏灯的白炽灯个数为N，其中串联的白炽灯个数为Nc,并联的路数为Nb,即N=Nc×Nb；又设单个白炽灯的额定电压为V，即Nc个白炽灯串联后总额定电压是NcV；则总额定电压NcV应选择大于等于直流电源的电压Nd，即满足NcV≧Nd,且(NcV－Nd)差值与灯具参数之间的关系是：(NcV－Nd)差值越大，灯丝电流越小，灯的色温更低；此即为降低灯具色温的管控措施，从而得到更低的色温即更少的蓝光含量；此即获得低蓝光的方法；而用直流供电便是获得无频闪的方法；所述灯的“半固定”亮度调节方法是指：用户能自行通过选择单个白炽灯的功率及组成一盏灯具的白炽灯个数N得到所需亮度，一旦选定后便暂时固定下来。2.根据权利1所述一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法，包括由单个白炽灯构成一盏灯具的配置及调光方法，其特征在于：此时N=Nc=Nb=1，白炽灯的选择方法是，其额定工作电压大于等于直流电源的电压，两电压相差越大，灯具色温越低；蓝光含量越少，灯泡寿命越长，玻壳温度越低；所谓低压直流供电，指电压小于等于48V；选取高压直流供电，电源是220V的交流电经过全波整流后，再并联起滤波作用的、耐压400V以上的高压电解电容而成；高压滤波电解电容的容量须大于47微法，得到基本无频闪的光线；为减少频闪，灯具功率越高，所需电容越大。3.根据权利1所述的一种由白炽灯构成无频闪低蓝光全光谱特殊灯具的方法，包括由两个白炽灯构成一盏灯具的配置及调光方法，其特征在于：此时Nc=2，Nb=1；白炽灯的选择方法是：设单个白炽灯的额定电压为V，两个白炽灯串联后的额定工作电压为2V，又直流电源的电压为Vd，则2V≧Vd,且（2V-Vd）差值越大，灯具色温越低；蓝光含量越少，白炽灯的寿命越长，玻壳温度越低，眩光越少；低压直流供电，指电压小于等于48V；选取高压直流供电，直流电源是220V的交流电经过全波整流后，再并联起滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：方文卿，方国卿，万文，方团卿，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36