《照明电光源》PPT课件.ppt

14 电气照明系统电气照明系统 随着电光源工业技术的发展，各种新光源产品不仅在数量随着电光源工业技术的发展，各种新光源产品不仅在数量上，而且在质量上都有很大的提高，各种发光效率高、显色上，而且在质量上都有很大的提高，各种发光效率高、显色性好、使用寿命长的新型电光源不断出现本章主要介绍建性好、使用寿命长的新型电光源不断出现本章主要介绍建筑电气照明中常用的电光源的种类、主要性能指标、电光源筑电气照明中常用的电光源的种类、主要性能指标、电光源的结构、工作原理以及电光源的选择和应用的结构、工作原理以及电光源的选择和应用第四章第四章 照明电光源照明电光源14 电气照明系统电气照明系统 一、电光源的分类一、电光源的分类 根据光的产生原理，电光源可以分为两大类，即热辐射发根据光的产生原理，电光源可以分为两大类，即热辐射发光光源和气体放电发光光源电光源分类如图：光光源和气体放电发光光源电光源分类如图：第一节第一节 概述概述14 电气照明系统电气照明系统 1热辐射发光光源热辐射发光光源 热辐射发光光源是利用电流将灯丝加热到白炽程度而产热辐射发光光源是利用电流将灯丝加热到白炽程度而产生热辐射发光的一种光源。

生热辐射发光的一种光源 例如白炽灯和卤钨灯，它们都是以钨丝作为辐射体，通例如白炽灯和卤钨灯，它们都是以钨丝作为辐射体，通电后使之达到白炽程度时产生热辐射电后使之达到白炽程度时产生热辐射 （白炽状态：白炽状态：物体温度达到物体温度达到1700以上就发白光，这种状态叫白炽状态以上就发白光，这种状态叫白炽状态 目前白炽灯仍是重要的照明光源目前白炽灯仍是重要的照明光源14 电气照明系统电气照明系统 2 气体放电光源气体放电光源 气体放电光源是利用电流通过灯管中气体而产生放电发气体放电光源是利用电流通过灯管中气体而产生放电发光的一种光源，常用的气体放电光源有荧光灯、氖灯、钠灯、光的一种光源，常用的气体放电光源有荧光灯、氖灯、钠灯、荧光高压汞灯和金属卤化物灯等荧光高压汞灯和金属卤化物灯等 气体放电光源具有发光效率高、使用寿命长等特点气气体放电光源具有发光效率高、使用寿命长等特点气体放电光源一般应与相应的附件配套才能接入电源使用体放电光源一般应与相应的附件配套才能接入电源使用 气体放电光源按放电的形式分为弧光放电灯和辉光放电气体放电光源按放电的形式分为弧光放电灯和辉光放电灯14 电气照明系统电气照明系统 （1）弧光放电灯弧光放电灯 弧光放电灯是利用气体弧光放电产生光。

弧光放电灯是利用气体弧光放电产生光弧光放电的特点是阴极位降较小弧光放电的特点是阴极位降较小 【弧光放电：弧光放电：呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象无论在稀呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象无论在稀薄气体、金属蒸气或大气中，当电源功率较大，能提供足够大的电流薄气体、金属蒸气或大气中，当电源功率较大，能提供足够大的电流（几安到几十安），使气体击穿，发出强烈光辉，产生高温（几千到上（几安到几十安），使气体击穿，发出强烈光辉，产生高温（几千到上万度），这种气体自持放电的形式就是弧光放电通常产生弧光放电的万度），这种气体自持放电的形式就是弧光放电通常产生弧光放电的方法是使两电极接触后随即分开，因短路发热，使阴极表面温度陡增，方法是使两电极接触后随即分开，因短路发热，使阴极表面温度陡增，产生热电子发射产生热电子发射 热电子发射使碰撞电离及阴极的二次电子发射急剧增热电子发射使碰撞电离及阴极的二次电子发射急剧增加，从而使两极间的气体具有良好的导电性弧光放电的特征是电压不加，从而使两极间的气体具有良好的导电性弧光放电的特征是电压不高，电流增大的两极间电压反而下降，有强烈光辉高，电流增大的两极间电压反而下降，有强烈光辉。

14 电气照明系统电气照明系统【还有一种弧光放电叫做冷阴极弧光放电，阴极由低熔点材料（如还有一种弧光放电叫做冷阴极弧光放电，阴极由低熔点材料（如汞）做成阴极表面蒸发出的蒸气被电离，在阴极表面附近堆积成空间汞）做成阴极表面蒸发出的蒸气被电离，在阴极表面附近堆积成空间正电荷层，此电荷层与阴极间极为狭窄区域内形成的强电场引起场致发正电荷层，此电荷层与阴极间极为狭窄区域内形成的强电场引起场致发射，使电流剧增，产生电弧射，使电流剧增，产生电弧 弧光放电应用广泛可用作强光光源，在光谱分析中用作激发元素弧光放电应用广泛可用作强光光源，在光谱分析中用作激发元素光谱的光源，在工业上用于冶炼、焊接和高熔点金属的切割，在医学上光谱的光源，在工业上用于冶炼、焊接和高熔点金属的切割，在医学上用作紫外线源（汞弧灯），等等但是大电流电路开关断开时产生的弧用作紫外线源（汞弧灯），等等但是大电流电路开关断开时产生的弧火极其有害，应采取灭弧措施火极其有害，应采取灭弧措施14 电气照明系统电气照明系统 弧光放电灯按其中气体压力的大小，又可分为低压气体弧光放电灯按其中气体压力的大小，又可分为低压气体放电光源和高压气体放电光源。

放电光源和高压气体放电光源 低压气体放电光源低压气体放电光源包括荧光灯和低压钠灯，这类光源的包括荧光灯和低压钠灯，这类光源的气体压力低，组成气体（主要是汞蒸气和钠蒸气）的原子距气体压力低，组成气体（主要是汞蒸气和钠蒸气）的原子距离比较大，互相影响较小，因此它们的光辐射可以看成是孤离比较大，互相影响较小，因此它们的光辐射可以看成是孤立的原子产生的原子辐射，这种原子辐射产生的光辐射是以立的原子产生的原子辐射，这种原子辐射产生的光辐射是以线光谱形式出现的如荧光灯由原子辐射主要产生的是紫外线光谱形式出现的如荧光灯由原子辐射主要产生的是紫外线辐射，但因荧光灯管壁上涂有荧光粉，在紫外线辐射作用线辐射，但因荧光灯管壁上涂有荧光粉，在紫外线辐射作用下，激发形成可见光下，激发形成可见光14 电气照明系统电气照明系统 高压气体放电光源高压气体放电光源包括高压汞灯、高压钠灯、金属卤化包括高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯和氙灯这类光源的特点是灯管中气压较高，原子之间物灯和氙灯这类光源的特点是灯管中气压较高，原子之间距离比较近，相互影响比较大，电子在轰击原子时不能直接距离比较近，相互影响比较大，电子在轰击原子时不能直接与一个原子作用，从而影响了原子的辐射，因此这类辐射与与一个原子作用，从而影响了原子的辐射，因此这类辐射与低压气体放电光源有较大的区别。

但其辐射原理仍然是气体低压气体放电光源有较大的区别但其辐射原理仍然是气体中的原子辐射产生光辐射高压气体放电光源管壁的负荷一中的原子辐射产生光辐射高压气体放电光源管壁的负荷一般比较大，也就是灯的表面积（玻璃壳外表面）不大，但灯般比较大，也就是灯的表面积（玻璃壳外表面）不大，但灯的功率较大，往往超过的功率较大，往往超过3Wcm2，因此又称为，因此又称为高强度气体高强度气体放电灯放电灯，简称，简称HID灯灯14 电气照明系统电气照明系统 （2）辉光放电灯辉光放电灯 辉光放电灯是利用气体辉光放电产生光辉光放电灯是利用气体辉光放电产生光辉光放电的特点是阴极的位降较大（辉光放电的特点是阴极的位降较大（100V左右）这类光左右）这类光源通常需要很高的工作电压，如霓虹灯源通常需要很高的工作电压，如霓虹灯辉光放电：辉光放电：气体在低气压状态下的一种自持放电对玻璃圆柱状放电气体在低气压状态下的一种自持放电对玻璃圆柱状放电管两端施加电压，当压力处于管两端施加电压，当压力处于1托的范围时，由阴极逸出的电子在气体托的范围时，由阴极逸出的电子在气体中发生碰撞电离和光电离，此时放电管的大部分区域都呈现弥漫的光辉，中发生碰撞电离和光电离，此时放电管的大部分区域都呈现弥漫的光辉，其颜色因气体而异，故称辉光放电。

其颜色因气体而异，故称辉光放电14 电气照明系统电气照明系统 二、电光源的命名方法二、电光源的命名方法 各种电光源型号的命名包括以下五部分：各种电光源型号的命名包括以下五部分： 第一部分为字母，由电光源名称主要特征的三个以内汉语拼音字母第一部分为字母，由电光源名称主要特征的三个以内汉语拼音字母组成如PZ220-40，PZ是汉语拼音是汉语拼音“普通照明普通照明”两词的第一个字母两词的第一个字母的组合 第二部分和第三部分一般为数字，主要表示光源的电参数如第二部分和第三部分一般为数字，主要表示光源的电参数如PZ220-100表示灯泡额定工作电压为表示灯泡额定工作电压为220V，额定功率为，额定功率为100W 第四部分和第五部分为字母或数字，表示灯结构第四部分和第五部分为字母或数字，表示灯结构(玻璃壳形状或灯头玻璃壳形状或灯头型号型号)特征的特征的12个汉语拼音字母和有关数字组成规定个汉语拼音字母和有关数字组成规定E表示螺口，表示螺口，B表示插口数字表示灯头的直径表示插口数字表示灯头的直径(mm)，如，如PZ220-100-E27，E27表示螺口式灯头，灯头的直径为表示螺口式灯头，灯头的直径为27mm。

第四和第五部分作为补充部分，可在生产或流通领域中使用时灵活第四和第五部分作为补充部分，可在生产或流通领域中使用时灵活取舍14 电气照明系统电气照明系统 电光源型号的各部分按顺序直接编排当相邻部分同为字母或数字时，中间用短电光源型号的各部分按顺序直接编排当相邻部分同为字母或数字时，中间用短横线横线”-”分开分开(外资产品的命名方式有所不同外资产品的命名方式有所不同)常用电光源型号命名方法见表常用电光源型号命名方法见表 例如，20W直管荧光灯的型号为YZ20RR，第一部分YZ指的是直管荧光灯，第二部分20表示灯的额定功率，第三部分RR说明灯的发光色为日光色14 电气照明系统电气照明系统第二节第二节 白炽灯白炽灯 凡是根据热辐射原理工作的光源都可称为白炽凡是根据热辐射原理工作的光源都可称为白炽灯目前常用的白炽灯分两类，即普通白炽灯和卤灯目前常用的白炽灯分两类，即普通白炽灯和卤钨灯一、白炽灯的构造一、白炽灯的构造 白炽灯泡是由钨丝、玻璃泡、灯头、支架和填白炽灯泡是由钨丝、玻璃泡、灯头、支架和填充气体等构成，见图充气体等构成，见图 灯丝是白炽灯发光的主要部件，常用的灯丝形灯丝是白炽灯发光的主要部件，常用的灯丝形状有直线灯丝、单螺旋灯丝、双螺旋灯丝等。

灯丝状有直线灯丝、单螺旋灯丝、双螺旋灯丝等灯丝的形状和尺寸大小对于白炽灯的寿命、发光效率都的形状和尺寸大小对于白炽灯的寿命、发光效率都有直接的影响，同样长短粗细的钨丝绕成双螺旋型有直接的影响，同样长短粗细的钨丝绕成双螺旋型比绕成单螺旋型的光效高一般来说，灯丝结构紧比绕成单螺旋型的光效高一般来说，灯丝结构紧凑，发光点小，利用率就高凑，发光点小，利用率就高14 电气照明系统电气照明系统 玻璃壳的形式很多，但一般都采用与灯泡纵轴对称的形玻璃壳的形式很多，但一般都采用与灯泡纵轴对称的形式，如梨形、圆柱形、球型等，仅有很少的特殊灯泡是不对式，如梨形、圆柱形、球型等，仅有很少的特殊灯泡是不对称的称的(如全反射灯泡的玻壳等如全反射灯泡的玻壳等)玻壳的尺寸及采用的玻璃材玻壳的尺寸及采用的玻璃材料则视灯泡的功率和用途而定玻壳一般是透明的，但有些料则视灯泡的功率和用途而定玻壳一般是透明的，但有些特种用途的灯泡则采用各种有色玻璃为了避免眩光，玻壳特种用途的灯泡则采用各种有色玻璃为了避免眩光，玻壳可以进行可以进行“磨砂磨砂“或或“内涂内涂“使其能形成漫反射；还有些灯使其能形成漫反射；还有些灯泡为了加强在某一方向上的发光强度，在玻壳上蒸镀了反射泡为了加强在某一方向上的发光强度，在玻壳上蒸镀了反射铝层。

下图给出了各种功率、用途的白炽灯的外形下图给出了各种功率、用途的白炽灯的外形14 电气照明系统电气照明系统14 电气照明系统电气照明系统 普通白炽灯玻璃泡内一般先抽成真空，然后充以一定比普通白炽灯玻璃泡内一般先抽成真空，然后充以一定比例的氩、氮混合气体充气的主要。