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内容发布更新时间 : 2024/5/20 10:05:52星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

电光源的种类及特点(一)

摘要:分别讨论了热辐射型电光源、气体放电型电光源和高亮度白色发光二极管灯的性能和特点,从节能和长寿的角度分析,推广使用高亮度白色发光二极管灯,是二十一世纪电光源发展的必然趋势。

关键词:电光源;白炽灯;荧光灯;金属卤化物灯;发光二极管 1引言

电光源自最初的白炽灯诞生以来,已有百余年的历史,随着科学技术的不断发展,相继涌现出众多的电光源品种,以适应各种场合的照明需求。进入二十世纪下半叶以后,世界性的能源短缺和火力发电厂二氧化碳排出量造成的温室效应,以及许多新的应用领域对电光源的性能提出了新的要求等,促使电光源向着节能、环保、安全、长寿等方面发展,并取得了一系列令人瞩目的成就。

本文将分别讨论热辐射型光电源、气体放电型电光源和前景无量的白色发光二极管灯的性能和特点,与读者共同交流。 2热辐射型电光源

热辐射型电光源主要有白炽灯、卤钨灯两种。

白炽灯是电光源中最古老,也是最常见的品种,它的派生种类也最多。白炽灯的制造工艺成熟、成本低、光色柔和及显色性好,显色指数高达95~99,近似为自然光,无须任何附件配合工作,调光方便,且无启动时间,但发光效率较低,一般只有5~20lm/w,寿命也较短,通常只有1000小时左右。

卤钨灯是继白炽灯之后改进而成的,它是在装有钨丝的灯管内,充入微量的卤素或卤化物构成的电光源。钨丝点亮后,在高温下能挥发出钨蒸气,在灯管内壁附近温度较低的区域与卤素化合成卤化钨,由于对流的作用,卤化钨又在钨丝表面的高温区分解出钨,再返回到钨丝表面。如此将不断地挥发、分解与返回,因此,钨丝不会很快变细,灯管也不会发黑,故卤钨灯具有寿命长(一般为2000小时)、光效高(20~30lm/W)的特点,而且还具有体积小、亮度强、使用方便、价格便宜等一系列优点。

白炽灯和卤钨灯都是依靠电流通过灯内的钨丝产生热效应而发光的,钨丝属于金属导体,在电路中显示纯电阻性,不影响供电电源的交流参数,对电源质量不会产生危害,对电源设备不构成影响。

3气体放电型电光源

气体放电型电光源主要有普通型(即标准型)荧光灯、节能型荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等品种。

普通型荧光灯是诞生最早的气体放电型电光源,外形为直管状,且管径较粗(T12,φ38mm)。它能够发出近似自然光的白光,光色好,显色指数高达70~80,光线柔和,发光效率高(大多为40~70lm/w),平均寿命2000~3000小时。

节能型荧光灯是上世纪八十年代以后发展起来的,主要有细管径T8型(φ26mm)和超细管径T5型(φ16mm)两种类型。T8型的显色指数可达60,发光效率高达70lm/w;T5型的显色指数提高到80,发光效率更是高达85lm/w,性能非常优越。

除了T8、T5型管状节能荧光灯外,还有细管H灯、U型灯和双D灯,通常称它们为紧凑型节能灯。这些灯体积小、重量轻、亮度高、功耗低、寿命长,因此应用十分广泛。上述几种荧光灯在使用时,必须由镇流器和启辉器配合工作。

高压汞灯是利用汞放电时产生的高气压获得可见光的电光源,它的发光效率较高,一般为30~60,使用寿命长达2500~5000小时。它的缺点是显色性差,显色指数为30~40,而且不能瞬间启动,并要求电源的电压波动不能太大,还需要镇流器的配合方能工作。 高压钠灯是一种高强度气体放电灯,它的发光效率非常高,可达90~100lm/w,寿命可达3000

小时,其光色柔和,透雾性强,唯独显色指数较低,只有20~25,在工作时需要镇流器、启辉器的配合。

金属卤化物灯集中了荧光灯、高压汞灯和钠灯的优点,是目前世界上最理想的气体放电型电光源,它的发光效率一般为80左右,显色指数高达65~85,使用寿命大多在10000小时以上,是名副其实的高效、节能、广用、长命灯。该灯在工作时也需要镇流器的配合。