照明工程第3章.ppt

第一节第一节 照明电光源的分类及性能指标照明电光源的分类及性能指标第二节第二节 白炽灯白炽灯第三节第三节 卤钨灯卤钨灯第四节第四节 荧光灯荧光灯第五节第五节 高强度气体放电灯高强度气体放电灯第六节第六节 低压钠灯低压钠灯第七节第七节 场致发光灯和半导体灯场致发光灯和半导体灯第第八节八节 照明电光源性能比较和选用照明电光源性能比较和选用第二章第二章 照明电光源照明电光源照明工程照明工程照明工程照明工程主要介绍主要介绍主要介绍主要介绍: : : :一一、、电光源的分类电光源的分类二、二、照明电光源的主要性能指标照明电光源的主要性能指标三、三、光源型号命名光源型号命名小小 结结第一节第一节 照明电光源的分类及性能指标照明电光源的分类及性能指标第二章第二章第二章第二章1 1、分类、分类、分类、分类电光源电光源固体发固体发光光源光光源气体放气体放电光源电光源热辐射光源：白炽灯、卤钨灯热辐射光源：白炽灯、卤钨灯电致发光光源：半导体灯（发光二极管）电致发光光源：半导体灯（发光二极管）辉光放电光源：霓虹灯辉光放电光源：霓虹灯弧光放电光源弧光放电光源低压：低压汞灯低压：低压汞灯/钠灯钠灯高压：高压汞灯高压：高压汞灯/钠灯、金卤灯钠灯、金卤灯一、电光源的分类一、电光源的分类（（3-1））2-12-12 2、气体放电的伏安特性、气体放电的伏安特性、气体放电的伏安特性、气体放电的伏安特性★★OC段：非自持放电段：非自持放电, ,电流约在电流约在 10－－6A以下以下具有负的伏安特性具有负的伏安特性 ★★D点：点：着火点着火点,可自持放电可自持放电★★E点：点：稳定的自持放电点稳定的自持放电点★★自持放电自持放电辉光辉光放电放电弧光弧光放电放电单独接电源时无法稳定工作单独接电源时无法稳定工作 一、电光源的分类一、电光源的分类（（3-2））2-12-1★★常用镇流器：常用镇流器： 电感、节能型电感、电子电感、节能型电感、电子 、电子调光、电子调光 3 3、气体放电光源的电气附件、气体放电光源的电气附件、气体放电光源的电气附件、气体放电光源的电气附件1) )镇流器镇流器★★功能：防止电流失控、保证放电灯在正常电特性下工作功能：防止电流失控、保证放电灯在正常电特性下工作 一、电光源的分类一、电光源的分类（（3-3））2-12-12) )启辉器启辉器★★功能：预热灯的电极功能：预热灯的电极, ,并与串联的镇流器并与串联的镇流器 一起产生脉冲电压使灯启动一起产生脉冲电压使灯启动 3) )补偿电容器补偿电容器★★功能：提高功率因数功能：提高功率因数cos  , 减少线路损耗减少线路损耗1. 1. 额定电压额定电压额定电压额定电压( ( ( (V V) ) ) )光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值灯泡灯泡( (灯管灯管) )的设计功率值的设计功率值2. 2. 额定功率额定功率额定功率额定功率( ( ( (WW) ) ) )二、照明电光源的主要性能指标二、照明电光源的主要性能指标（（3-1））2-12-1灯泡灯泡( (灯管灯管) )额定工作时所发出的光通量额定工作时所发出的光通量( (额定光通量额定光通量) )3. 3. 光通量光通量光通量光通量( ( ( (lmlm) ) ) )灯泡灯泡( (灯管灯管) )在额定状态下消耗单位电功率所发出的光通量在额定状态下消耗单位电功率所发出的光通量——简称光效简称光效4. 4. 发光效率发光效率发光效率发光效率( ( ( (lm/Wlm/W) ) ) )两种定义形式两种定义形式新光源新光源刚开始点燃刚开始点燃刚开始点燃刚开始点燃时的光通量时的光通量( (初始光通量初始光通量) )新光源新光源点燃点燃点燃点燃100h100h以后以后以后以后的光通量的光通量保证电光源正常工作、经济运行保证电光源正常工作、经济运行——光源能产生额定的光通量光源能产生额定的光通量光源在额定电压下工作时所具有的有功功率值光源在额定电压下工作时所具有的有功功率值光源供电电压是额定的、电功率是额光源供电电压是额定的、电功率是额定的、且光源在使用的有效寿命期内定的、且光源在使用的有效寿命期内累积点燃的小时数累积点燃的小时数 5. 5. 寿命寿命寿命寿命( ( ( (h h) ) ) )二、照明电光源的主要性能指标二、照明电光源的主要性能指标（（3-2））2-12-1寿命的定义寿命的定义寿命的定义寿命的定义全寿命全寿命: :从第从第1 1次点燃起到损坏止累计点燃的小时数次点燃起到损坏止累计点燃的小时数平均寿命平均寿命: : 同一组光源试样从一同点燃起到同一组光源试样从一同点燃起到50%损损 坏止累计点燃的小时数坏止累计点燃的小时数有效寿命有效寿命: : 从点燃起到光通量衰减为初始值的某一从点燃起到光通量衰减为初始值的某一 百分数时累计点燃的小时数百分数时累计点燃的小时数色表和显色性色表和显色性6. 6. 颜色特性颜色特性颜色特性颜色特性 ( ( ( (光色指标光色指标光色指标光色指标) ) ) )取决于光源的光谱能量分布，用显色指数描述取决于光源的光谱能量分布，用显色指数描述 取决于光源的色温取决于光源的色温分暖、中间、冷色分暖、中间、冷色7. 7. 启启启启( ( ( (点点点点) ) ) )燃时间与再启燃时间与再启燃时间与再启燃时间与再启( ( ( (点点点点) ) ) )燃时间燃时间燃时间燃时间( ( ( (minmin) ) ) )启燃时间：从光源接通电源起到光通量达稳定值所需的时间启燃时间：从光源接通电源起到光通量达稳定值所需的时间再启燃时间：正常工作的光源熄灭后将其重新点燃所需的时间再启燃时间：正常工作的光源熄灭后将其重新点燃所需的时间是指保证光通量额定值的损耗是指保证光通量额定值的损耗≮≮20%～～30%的时间的时间★★闪烁闪烁 交流供电的光源点燃时交流供电的光源点燃时, ,其光通量随电流的增减发生周期性其光通量随电流的增减发生周期性明暗变化的现象明暗变化的现象 8. 8. 闪烁与频闪效应闪烁与频闪效应闪烁与频闪效应闪烁与频闪效应★★频闪效应频闪效应 在以一定频率变化的光线照射下在以一定频率变化的光线照射下, ,观察到的物体运动呈现静观察到的物体运动呈现静止或不同于实际运动状态的现象止或不同于实际运动状态的现象 ★★消除频闪效应的方法消除频闪效应的方法 移相、使用电子镇流器移相、使用电子镇流器二、照明电光源的主要性能指标二、照明电光源的主要性能指标（（3-3））2-12-11. 1. 白炽光源的型号命名白炽光源的型号命名白炽光源的型号命名白炽光源的型号命名 2. 2. 气体放电光源的型号命名气体放电光源的型号命名气体放电光源的型号命名气体放电光源的型号命名 第第1部分：字母，表征光源名称特征的汉语拼音首字母部分：字母，表征光源名称特征的汉语拼音首字母第第2、、3部分：数字，表征电光源的光电特性部分：数字，表征电光源的光电特性 第第1部分：字母，表征光源名称特征的汉语拼音首字母部分：字母，表征光源名称特征的汉语拼音首字母第第2部分：数字，表征电光源的光电特性部分：数字，表征电光源的光电特性注意：注意：注意：注意： 型号的各部分应直接连写型号的各部分应直接连写当相邻的两部分同为字母（数字）时，则需要用当相邻的两部分同为字母（数字）时，则需要用“－－”分开分开三、光源型号命名三、光源型号命名（（1-1））2-12-1本节小结本节小结: :一一、、电光源的分类电光源的分类：：熟悉各类光源原理及常用光源熟悉各类光源原理及常用光源二、二、照明电光源的主要性能指标照明电光源的主要性能指标：：掌握含义掌握含义三、三、光源型号命名光源型号命名：：熟悉方法熟悉方法第一节第一节 照明电光源的分类及性能指标照明电光源的分类及性能指标第二章第二章第二章第二章主要内容主要内容: :一一、、构造特点构造特点二、二、主要类别主要类别三、三、光电参数及特性光电参数及特性小小 结结第二节第二节 白炽灯白炽灯第二章第二章第二章第二章1. 1. 灯丝灯丝灯丝灯丝★★白炽灯泡的发光体白炽灯泡的发光体★★材料：钨丝材料：钨丝 直径和长度：由灯泡的规格决定直径和长度：由灯泡的规格决定 形状：螺旋型形状：螺旋型( (单螺旋、双螺旋、三螺旋单螺旋、双螺旋、三螺旋) ) 2. 2. 玻壳玻壳玻壳玻壳★★用透明玻璃吹制或压制成对称或不对称形状用透明玻璃吹制或压制成对称或不对称形状 ★★表面处理：彩色、磨砂或乳白表面处理：彩色、磨砂或乳白 在反光镜部位蒸镀反射铝层或介质膜反射面在反光镜部位蒸镀反射铝层或介质膜反射面 一、构造特点一、构造特点（（1-1））2-22-2减少气体热传导引起的热损，提高灯的发光效率减少气体热传导引起的热损，提高灯的发光效率多用于多用于40W以上的充气灯泡中以上的充气灯泡中 采用彩色玻璃或采用彩色玻璃或在玻璃内壁在玻璃内壁/ /外壳外壳敷涂上彩色涂层敷涂上彩色涂层 避免由灯丝引起的眩光避免由灯丝引起的眩光光利用率高、集光性好，能使光束定向发射光利用率高、集光性好，能使光束定向发射3. 3. 灯头灯头灯头灯头 ★★作用：固定灯泡、接通电源作用：固定灯泡、接通电源 ★★种类：螺口式种类：螺口式E 卡卡( (插插) )口式口式B 聚焦式聚焦式P 机械夹紧式机械夹紧式 双金属插脚式双金属插脚式 普通灯泡普通灯泡大功率灯泡大功率灯泡体积大、功率大灯泡体积大、功率大灯泡4. 4. 灯内成分灯内成分灯内成分灯内成分 ★★作用：防止钨丝蒸发，提高光效，延长寿命作用：防止钨丝蒸发，提高光效，延长寿命 ★★氮气体：光效为氮气体：光效为11 lm/W( (单螺旋单螺旋) ) 氩氮混合气体：光效为氩氮混合气体：光效为12.5 lm/W( (单单) )或或13.5 lm/W( (双螺旋双螺旋) ) 特别强调发光效率时充氪气体：光效为特别强调发光效率时充氪气体：光效为15 lm/W( (双螺旋双螺旋) )一、构造特点一、构造特点（（1-1））2-22-2————是灯的电连接和机械连接部分是灯的电连接和机械连接部分是灯的电连接和机械连接部分是灯的电连接和机械连接部分 光通分布或灯丝的位置有严格要求光通分布或灯丝的位置有严格要求1. 1. 普通照明用白炽灯普通照明用白炽灯普通照明用白炽灯普通照明用白炽灯 用于民用建筑用于民用建筑( (住宅、宾馆、餐厅、住宅、宾馆、餐厅、商店等场所商店等场所) ) 2. 2. 装饰用白炽灯装饰用白炽灯装饰用白炽灯装饰用白炽灯 与建筑灯具相配，形成多种艺术与建筑灯具相配，形成多种艺术风格风格( (蜡烛形灯泡与节日彩泡蜡烛形灯泡与节日彩泡) ) 3. 3. 反射型灯泡反射型灯泡反射型灯泡反射型灯泡 用于商店橱窗照明、物品展示照用于商店橱窗照明、物品展示照明等需要光线集中的场合明等需要光线集中的场合 4. 4. 局部照明灯泡局部照明灯泡局部照明灯泡局部照明灯泡( ( ( (俗称低压灯泡俗称低压灯泡俗称低压灯泡俗称低压灯泡) ) ) ) 用于便携式手提灯、机床照明灯等用于便携式手提灯、机床照明灯等 二、主要类别二、主要类别（（1-1））2-22-21. 1. 光电光电光电光电参数参数参数参数光光 效：低，约为效：低，约为10～～15 lm/W（（8～～21.5 lm/W）） 寿寿 命：低，平均寿命约为命：低，平均寿命约为1000 h 启燃时间：短，瞬时启燃启燃时间：短，瞬时启燃/ /再启燃再启燃 色色 表：暖，约表：暖，约2400～～2900 K（（2700～～3000K））显显 色色 性：好，性：好，Ra达达99～～100（接近太阳光）（接近太阳光）2. 2. 特性特性特性特性电压特性：端电压＞额定值电压特性：端电压＞额定值→→寿命降低寿命降低 端电压＜额定值端电压＜额定值→→光通量降低光通量降低调光特性：可在调光特性：可在0～～100%范围内即时连续均匀反复调光范围内即时连续均匀反复调光开关性能：开启瞬间产生很大的脉冲电流开关性能：开启瞬间产生很大的脉冲电流 但开关次数对寿命影响很小但开关次数对寿命影响很小三、光电参数及特性三、光电参数及特性（（1-1））2-22-2本节小结本节小结: :一一、、构造特点构造特点：灯丝、玻壳、灯头及灯内成分的作用：灯丝、玻壳、灯头及灯内成分的作用二、二、主要类别主要类别：各类灯的特点及应用场所：各类灯的特点及应用场所三、三、光电参数及特性光电参数及特性：主要参数：主要参数 电压特性电压特性 调光特性调光特性 开关性能开关性能第二节第二节 白炽灯白炽灯第二章第二章第二章第二章主要内容主要内容: :一一、、卤钨循环卤钨循环二、二、卤钨灯的结构特点卤钨灯的结构特点三、三、主要类型及其光电参数主要类型及其光电参数小小 结结第三节第三节 卤钨灯卤钨灯第二章第二章第二章第二章一、卤钨循环一、卤钨循环（（1-1））1. 1. 卤钨循环反应卤钨循环反应卤钨循环反应卤钨循环反应低温时产生化合反应低温时产生化合反应高温时产生分解反应高温时产生分解反应2. 2. 卤钨循环过程卤钨循环过程卤钨循环过程卤钨循环过程    钨丝通电其温度钨丝通电其温度↑→蒸发钨蒸发钨→钨朝钨朝泡壁方向扩散，并与卤素反应产生卤泡壁方向扩散，并与卤素反应产生卤化钨化钨→卤化物扩散到灯丝周围并分解卤化物扩散到灯丝周围并分解→钨沉积在灯丝上，卤素再扩散到泡钨沉积在灯丝上，卤素再扩散到泡壁区参与下一轮循环壁区参与下一轮循环2-32-33. 3. 卤钨循环温度卤钨循环温度卤钨循环温度卤钨循环温度    钨钨和多种和多种卤素卤素成分生成无色成分生成无色卤化钨卤化钨的玻壳温度范围不同的玻壳温度范围不同碘钨灯：碘钨灯：250～～600℃溴钨灯：溴钨灯：200～～1100℃1. 1. 泡壳尺寸小，机械强度高泡壳尺寸小，机械强度高泡壳尺寸小，机械强度高泡壳尺寸小，机械强度高  ★★充分的充分的卤钨循环反应要求玻壳温度高，因此卤钨循环反应要求玻壳温度高，因此灯内气体压强高灯内气体压强高    玻壳采用耐高温石英玻璃或低碱硬质玻璃玻壳采用耐高温石英玻璃或低碱硬质玻璃——成本高成本高2. 2. 灯丝密且较长灯丝密且较长灯丝密且较长灯丝密且较长  要用支架托住灯丝，不致产生下垂要用支架托住灯丝，不致产生下垂 ★★泡壳尺寸较小，泡壳尺寸较小，机械强度高，机械强度高，一般为细管形或小球形一般为细管形或小球形 灯的体积缩小到同功率白炽灯的灯的体积缩小到同功率白炽灯的0.5%～～3%3. 3. 灯管封接要求高灯管封接要求高灯管封接要求高灯管封接要求高   要采用高稳定性的钼箔作为导电体要采用高稳定性的钼箔作为导电体 二、卤钨灯的结构特点二、卤钨灯的结构特点（（1-1））2-32-31. 1. 主要类型主要类型主要类型主要类型  ★★双端双端管形卤钨灯管形卤钨灯——市电型市电型特点：发光体呈线状特点：发光体呈线状功率：功率：100～～2000W应用：泛光照明应用：泛光照明★★单端卤钨灯单端卤钨灯——市电型市电型特点：点状或面状特点：点状或面状功率：功率：75～～250W应用：应用：影视影视/舞台舞台/剧场照明剧场照明           展示照明展示照明           台灯、落地灯台灯、落地灯           小型射灯小型射灯 三、主要类型及其光电参数三、主要类型及其光电参数（（1-1））2-32-3★★反射型反射型卤钨灯卤钨灯——低电压型低电压型    功率：功率：5～～300W    应用：聚光、泛光和定向照明应用：聚光、泛光和定向照明市电型：工作电压为市电型：工作电压为100～～240V低电压型低电压型: :工作电压有工作电压有6、、12、、36V 色温：色温：2700～～3200K 光效：光效：15～～30lm/W 寿命：寿命：1500～～2000h( (双端双端) )、、1000～～3500h( (低电压冷光束低电压冷光束) )2. 2. 光电参数光电参数光电参数光电参数  注意：注意：注意：注意： 电压特性：与白炽灯相似，但电压特性：与白炽灯相似，但电压变化电压变化→色温变化明显色温变化明显 可调光性：可调光性：调光调光范围大，但频繁调光时应注意灯的热学特范围大，但频繁调光时应注意灯的热学特 性，保证管壁温度处于黑化范围之上性，保证管壁温度处于黑化范围之上 寿命特性：寿命特性：影响寿命因素较多，从使用角度来说以震动为主影响寿命因素较多，从使用角度来说以震动为主 三、主要类型及光电参数三、主要类型及光电参数（（1-1））2-32-3本节小结本节小结: :一一、、卤钨循环卤钨循环：原理：原理二、二、卤钨灯的结构特点卤钨灯的结构特点：尺寸、强度、封接：尺寸、强度、封接三、三、主要类型及其光电参数主要类型及其光电参数：应用：应用第三节第三节 卤钨灯卤钨灯第二章第二章第二章第二章主要内容主要内容: :一一、、结构及工作原理结构及工作原理二、二、主要类型主要类型三、三、参数及其工作特性参数及其工作特性小小 结结第四节第四节 荧光灯荧光灯第二章第二章第二章第二章一、结构及工作原理一、结构及工作原理（（1-1））1. 1. 玻管玻管玻管玻管2. 2. 荧光粉荧光粉荧光粉荧光粉3. 3. 电极电极电极电极4. 4. 汞和惰性气体汞和惰性气体汞和惰性气体汞和惰性气体形状：细长管型玻管形状：细长管型玻管长度：约每英尺长度：约每英尺10W管径：管径：T12、、T8、、T5将紫外辐射转换成可见光将紫外辐射转换成可见光发射电子发射电子汞：放电介质汞：放电介质惰性气体：抑制电极上电子发射材料的蒸发与溅散惰性气体：抑制电极上电子发射材料的蒸发与溅散  T代表代表1/8英寸英寸( (3.175mm) )管径管径约为约为T后面的数乘后面的数乘3.175mm2-42-41. 1. 直管型荧光灯直管型荧光灯直管型荧光灯直管型荧光灯 T12（（管径管径38mm））T8（（管径管径25mm））T5（（管径管径16mm））二、主要类型二、主要类型（（1-1））2-42-42. 2. 环形荧光灯环形荧光灯环形荧光灯环形荧光灯 分体式分体式环形荧光灯环形荧光灯 一体化环形荧光灯一体化环形荧光灯 二、主要类型二、主要类型（（1-1））2-42-42. 2. 紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯 一体化一体化紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯 插插拔式紧凑型荧光灯拔式紧凑型荧光灯 二、主要类型二、主要类型（（1-1））2-42-41. 1. 灯管电压和灯管功率灯管电压和灯管功率灯管电压和灯管功率灯管电压和灯管功率 灯管电压：工作电流在灯管上产生的电压降灯管电压：工作电流在灯管上产生的电压降灯管功率：灯管在额定电流下消耗的功率灯管功率：灯管在额定电流下消耗的功率2. 2. 颜色特性颜色特性颜色特性颜色特性  荧光灯的颜色特性取决于荧光粉的配方荧光灯的颜色特性取决于荧光粉的配方 色温：常用三种标准白色色温：常用三种标准白色 暖白光暖白光( (2900K) )、、冷白光冷白光( (4300K) )、、日光日光( (6500K) )Ra：：卤粉卤粉( (50～～70) )、三基色、三基色( (80～～85) )、三基色多谱带、三基色多谱带( (＞＞90) )三、参数及工作特性三、参数及工作特性（（1-1））2-42-4 卤磷酸钙荧光粉卤磷酸钙荧光粉 三基色荧光粉三基色荧光粉3. 3. 光通量和发光效率光通量和发光效率光通量和发光效率光通量和发光效率 额定光通量指点燃额定光通量指点燃100h后的输出光通量后的输出光通量光效：一般在光效：一般在27～～82lm/W4. 4. 寿命寿命寿命寿命 平均寿命：平均寿命：3000～～5000h（（国产）国产） 注意：注意：注意：注意： 使用寿命与其启动的频繁程度有关使用寿命与其启动的频繁程度有关 启动越频繁，使用寿命越短启动越频繁，使用寿命越短启动越频繁，使用寿命越短启动越频繁，使用寿命越短三、参数及工作特性三、参数及工作特性（（1-1））2-42-45. 5. 电压特性电压特性电压特性电压特性 ★★电压电压↑→灯管电流灯管电流↑→电极过电极过 热热→电子发射物消耗电子发射物消耗↑→寿命寿命↓★★电压电压↓→灯管电流灯管电流↓→电极温度电极温度↓→需多次启动需多次启动→电子发射电子发射 物消耗物消耗↑→寿命寿命↓★★调光较困难调光较困难6. 6. 温湿度对灯性能的影响温湿度对灯性能的影响温湿度对灯性能的影响温湿度对灯性能的影响 ★★温度的影响温度的影响 温度变温度变→蒸气压强变蒸气压强变→光通量输出变光通量输出变→影响光效影响光效 最佳点灯环境温度最佳点灯环境温度: 20～～35℃ ★★湿度的影响湿度的影响 湿度过高湿度过高( (75%～～80%) )会使会使灯具启动困难、缩短寿命灯具启动困难、缩短寿命 相对湿度在相对湿度在60%以下对荧光以下对荧光灯工作有利灯工作有利 7. 7. 频闪效应频闪效应频闪效应频闪效应 ★★频闪效应较明显频闪效应较明显三、参数及工作特性三、参数及工作特性（（1-1））2-42-4本节小结本节小结本节小结本节小结: : : :一一、、结构及工作原理结构及工作原理：：结构特点结构特点( (电极、荧光粉电极、荧光粉) ) 工作原理工作原理( (预热式预热式) )二、二、主要类型主要类型：：直管式、环形、紧凑型直管式、环形、紧凑型三、三、参数及其工作特性参数及其工作特性 参数：功率、光效、颜色、寿命参数：功率、光效、颜色、寿命 工作特性：电压、温度、湿度、寿命、频闪工作特性：电压、温度、湿度、寿命、频闪 第四节第四节 荧光灯荧光灯第二章第二章第二章第二章主要内容主要内容: :一一、、荧光高压汞灯荧光高压汞灯二、二、金属卤化物灯金属卤化物灯三、三、高压钠灯高压钠灯小小 结结第五节第五节 高强度气体放电灯高强度气体放电灯( (HIDHID灯灯) )第二章第二章第二章第二章1. 1. 结构结构结构结构2. 2. 类型及应用类型及应用类型及应用类型及应用★★灯头：一般为螺口灯头灯头：一般为螺口灯头★★放电管：封装有主、辅电极放电管：封装有主、辅电极                  充有汞和氩气充有汞和氩气★★玻璃外壳：减少放电管的热量损失，且内壁涂有荧光粉以提高玻璃外壳：减少放电管的热量损失，且内壁涂有荧光粉以提高                     光效或改善光色光效或改善光色★★普通型普通型：：道路道路/广场照明广场照明 ★★反射型：聚光反射型：聚光/泛光照明泛光照明           ★★自镇流型自镇流型：：一般不用一般不用一、荧光高压汞灯一、荧光高压汞灯（（2-1））2-52-5主要用于室外照明主要用于室外照明           3. 3. 基本性能基本性能基本性能基本性能 ★★启燃时间：启燃时间： 4～～8min，，再启燃时间再启燃时间: 5～～10min★★发光效率：发光效率： 普通普通/反射型反射型——40～～60lm/W                       自镇流型自镇流型——12～～30lm/W★★颜色特性：色温颜色特性：色温—— 5000～～5400K，，显色指数显色指数—— 30～～40★★有效寿命：普通有效寿命：普通/反射型反射型—— 5000h，，自镇流型自镇流型—— 3000h★★电压特性：电压特性：     电压过低电压过低→不启动不启动/自熄自熄　　 电压过高电压过高→寿命降低寿命降低一、荧光高压汞灯一、荧光高压汞灯（（2-2））2-52-51. 1. 结构结构结构结构2. 2. 主要类型及参数主要类型及参数主要类型及参数主要类型及参数    与汞灯相似，但放电管内充有金与汞灯相似，但放电管内充有金属卤化物，以提高光效、改善光色属卤化物，以提高光效、改善光色 ★★钠铊铟灯钠铊铟灯：：80lm/W、、5500K、、Ra＝＝60～～70★★镝灯镝灯：：75lm/W、、色温色温接近日光、接近日光、 Ra＝＝ 90            ★★钪钠灯钪钠灯：：80lm/W、、 Ra＝＝ 60～～70 二、金属卤化物灯二、金属卤化物灯（（1-1））2-52-53. 3. 基本性能基本性能基本性能基本性能 ★★启燃时间：启燃时间：4～～15min ，，再启燃时间：再启燃时间：10min左右左右 ★★电压特性：电压变化电压特性：电压变化10%→色温将降低色温将降低500K或升高或升高1000K                       电压突降电压突降→自熄自熄 1. 1. 结构结构结构结构2. 2. 主要类型主要类型主要类型主要类型       与汞灯相似，但属于高与汞灯相似，但属于高压钠蒸气放电光源压钠蒸气放电光源★★普通普通：：色温色温2000～～2100K，，显色指数约显色指数约20～～25 光效约光效约90～～150lm/W, ,平均寿命约平均寿命约28500 h    ★★改显改显：：色温约色温约2300～～2500K, ,显色指数约显色指数约60左右左右    ★★高显高显：：色温约色温约2500～～3000K, ,显色指数约显色指数约80左右左右三、高压钠灯三、高压钠灯（（1-1））2-52-53. 3. 基本特性基本特性基本特性基本特性 ★★启燃时间启燃时间: : 4～～8min , ,再启燃时间再启燃时间: : 10～～15min ★★电源电压变化电源电压变化主要影响光通量输出和灯的稳定工作主要影响光通量输出和灯的稳定工作 本节小结本节小结: :一一、、荧光高压汞灯荧光高压汞灯二、二、金属卤化物灯金属卤化物灯三、三、高压钠灯高压钠灯特点和应用特点和应用第五节第五节 高强度气体放电灯高强度气体放电灯( (HIDHID灯灯) )第二章第二章第二章第二章主要内容主要内容: :一一、、结构结构二、二、特点及应用特点及应用小小 结结第六节第六节 低压钠灯低压钠灯第二章第二章第二章第二章1. 1. 放电管放电管放电管放电管直径约直径约14～～18mm的的U形管形管2. 2. 电极电极电极电极封装在封装在U形放电管的两端形放电管的两端，，多为三螺旋钨丝电极多为三螺旋钨丝电极3. 3. 外管外管外管外管抽真空，内壁涂上透明红外线反射膜，以维持放电管的温度抽真空，内壁涂上透明红外线反射膜，以维持放电管的温度 一、结构一、结构（（1-1））2-62-61. 1. 特点特点特点特点 发出的光主要是发出的光主要是589nm和和589.6nm两条谐振谱线两条谐振谱线色温很低色温很低( (黄光黄光),),显显色性很差色性很差, ,但光效很高但光效很高( (达达150lm/W) ) 特别适用于铁路、高架路、隧道和交叉路口等能见度要求特别适用于铁路、高架路、隧道和交叉路口等能见度要求高而对显色性要求不高的场所的照明高而对显色性要求不高的场所的照明 2. 2. 应用应用应用应用 二、特点及应用二、特点及应用（（1-1））2-62-6本节小结本节小结: :低压钠灯的低压钠灯的特点特点及应用及应用第六节第六节 低压钠灯低压钠灯第二章第二章第二章第二章主要内容主要内容: :一一、、场致发光灯场致发光灯二、二、半导体灯半导体灯小小 结结第七节第七节 场致发光灯和半导体灯场致发光灯和半导体灯第二章第二章第二章第二章1. 1. 构成构成构成构成 ★★组合成平板状组合成平板状——场致发光屏（场致发光屏（EL））★★由玻璃板、透明导电膜、荧光粉层、高介电常数反射层、铝由玻璃板、透明导电膜、荧光粉层、高介电常数反射层、铝 箔等迭合而成箔等迭合而成2. 2. 特点特点特点特点 ★★光效：低于光效：低于15 lm/W、、寿命：超过寿命：超过5000 h★★耗电省、响应快、发光条件要求不高、便于控制耗电省、响应快、发光条件要求不高、便于控制★★通过电极的分割使电源分开，做成图案与文字通过电极的分割使电源分开，做成图案与文字3. 3. 应用应用应用应用 指示照明或飞机、轮船仪表的夜间显示指示照明或飞机、轮船仪表的夜间显示 一、场致发光灯一、场致发光灯（（1-1））2-72-71. 1. 构成构成构成构成 P-N结：当结：当PN结加正向偏压，电子和空穴克服结加正向偏压，电子和空穴克服PN结的势垒，结的势垒，分别迁入分别迁入P层和层和N层，电子与空穴结合时其能量差以光子的形式层，电子与空穴结合时其能量差以光子的形式释放出来释放出来2. 2. 特点特点特点特点 体积小、重量轻、耗电省、寿命长、亮度高、响应快体积小、重量轻、耗电省、寿命长、亮度高、响应快 3. 3. 发展发展发展发展 ★★20世纪世纪60年代年代：：0.1lm/W，，红色光（红色光（650nm））★★20世纪世纪70年代：年代：1lm/W，，颜色扩大到红色至绿～黄色颜色扩大到红色至绿～黄色★★20世纪世纪80年代：年代：10lm/W★★20世纪世纪90年代：红黄光、绿蓝光、白光年代：红黄光、绿蓝光、白光二、半导体灯二、半导体灯（（3-1））2-72-74. 4. 白色发光二极管与白炽灯泡的特性比较白色发光二极管与白炽灯泡的特性比较白色发光二极管与白炽灯泡的特性比较白色发光二极管与白炽灯泡的特性比较 结论：结论：结论：结论： ★★寿命长，达到白炽灯的寿命长，达到白炽灯的10倍以上倍以上 ★★光效较高，可以与白炽灯媲美光效较高，可以与白炽灯媲美 ★★单只单只LED的的光通量太小，若达到光通量太小，若达到60W白炽灯的光通量白炽灯的光通量 需需1500只发光二极管组合在一起只发光二极管组合在一起 ★★ 价格昂贵价格昂贵灯种类灯种类光通光通量量( (lm) )发光效率发光效率( (lm/W) )色温色温( (K) )显色指显色指数数( (Ra) )价格价格( (美元美元) )寿命寿命( (h) )灯寿命一灯寿命一半时光衰半时光衰白炽灯白炽灯( (普灯普灯60W) )9001528001001.361000＞＞90%白色白色LED( (5mm) )0.610＞＞600085110000( (50% %Φ) )75%二、半导体灯二、半导体灯（（3-2））2-72-75. 5. 现状现状现状现状 作为照明光源，作为照明光源，LED不具备替换白炽灯的可能性，但不具备替换白炽灯的可能性，但高效率、高效率、高效率、高效率、长寿命的长寿命的长寿命的长寿命的LEDLED发展成为普通照明光源已不是梦想发展成为普通照明光源已不是梦想发展成为普通照明光源已不是梦想发展成为普通照明光源已不是梦想6. 6. 应用应用应用应用 ★★显示器：图像与文字显示器，广泛用于广告行业显示器：图像与文字显示器，广泛用于广告行业★★指示灯：各种电器的指示灯或双色、三色、多色指示器指示灯：各种电器的指示灯或双色、三色、多色指示器★★交通信号灯：交通信号灯：18只只LED组成一个组成一个12英寸、英寸、14W的交通信号灯的交通信号灯★★标志灯标志灯★★景观照明灯：地埋灯、墙灯、草坪灯景观照明灯：地埋灯、墙灯、草坪灯★★汽车灯：大功率发光二极管用于汽车的刹车汽车灯：大功率发光二极管用于汽车的刹车/尾尾/转向灯转向灯二、半导体灯二、半导体灯（（3-3））2-72-7相当于加红相当于加红/黄黄/绿色滤色片的绿色滤色片的140W白炽灯白炽灯本节小结本节小结: :半导体灯的半导体灯的特点特点、应用及发展前景、应用及发展前景第七节第七节 场致发光灯和半导体灯场致发光灯和半导体灯第二章第二章第二章第二章主要内容主要内容: :一一、、电光源性能比较电光源性能比较二、二、电光源的选用电光源的选用小小 结结第八节第八节 照明电光源性能比较和选用照明电光源性能比较和选用第二章第二章第二章第二章光源种类光源种类 光效光效( (lm/W) ) 显色指数显色指数( (Ra) ) 色温色温( (K) ) 平均寿命平均寿命( (h) ) 普通照明普通照明白炽灯白炽灯 1510010028001000卤钨灯卤钨灯 2510010030002000～～5000 普通荧光灯普通荧光灯 707070全系列全系列 1000010000三基色荧光灯三基色荧光灯 93938080～～～～9898 全系列全系列 1200012000紧凑型荧光灯紧凑型荧光灯 608585全系列全系列 80008000高压汞灯高压汞灯 50453300～～4300 60006000金属卤化物灯金属卤化物灯 7575～～～～95 95 65～～92 3000/4500/5600 60006000～～～～20000 20000 高压钠灯高压钠灯 100100～～～～200 200 23/60/85 1950/2200/2500 2400024000低压钠灯低压钠灯 200200很差很差17502800028000一、电光源性能比较一、电光源性能比较（（1-1））2-82-81. 1. 选择原则选择原则选择原则选择原则①①选用的光源应符合国家现行相关标准的有关规定选用的光源应符合国家现行相关标准的有关规定②②按照明设施的目的和用途选择光源按照明设施的目的和用途选择光源   主要应满足显色性、启动时间等条件主要应满足显色性、启动时间等条件③③按环境要求选择按环境要求选择④④按投资与运行费用选择按投资与运行费用选择    在满足显色性、启动时间等要求条件下，根据光源及镇流在满足显色性、启动时间等要求条件下，根据光源及镇流器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定器等的效率、寿命和价格在进行综合技术经济分析比较后确定二、电光源的选用二、电光源的选用（（3-1））2-82-82. 2. 选择举例选择举例选择举例选择举例①①高度较低房间高度较低房间,如办公如办公/教室等宜采用细管直管荧光灯教室等宜采用细管直管荧光灯②②营业厅宜采用细管直管或紧凑荧光灯或小功率金卤灯营业厅宜采用细管直管或紧凑荧光灯或小功率金卤灯 ③③高度较高的工业厂房宜采用金卤灯或高压钠灯，亦可采用大高度较高的工业厂房宜采用金卤灯或高压钠灯，亦可采用大   功率细管荧光灯功率细管荧光灯④④一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光    高压汞灯高压汞灯   ⑤⑤一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊一般情况下，室内外照明不应采用普通照明白炽灯；在特殊 情况下需采用时，其额定功率不应超过情况下需采用时，其额定功率不应超过100W 二、电光源的选用二、电光源的选用（（3-2））2-82-8⑥⑥下列工作场所可采用白炽灯下列工作场所可采用白炽灯 ★★要求瞬时启动和连续调光的场所要求瞬时启动和连续调光的场所, ,使用其它光源技术经济不合理使用其它光源技术经济不合理时时 ★★对防止电磁干扰要求严格的场所对防止电磁干扰要求严格的场所 ★★开关灯频繁的场所开关灯频繁的场所 ★★照度要求不高，且照明时间较短的场所照度要求不高，且照明时间较短的场所 ★★对装饰有特殊要求的场所对装饰有特殊要求的场所 ⑦⑦应急照明应选用能快速点燃的光源应急照明应选用能快速点燃的光源 ⑧⑧应根据识别颜色要求和场所特点应根据识别颜色要求和场所特点,选用相应显色指数的光源选用相应显色指数的光源 二、电光源的选用二、电光源的选用（（3-3））2-82-8本节小结本节小结: :一一、、电光源性能比较电光源性能比较：：各类光源的主要光电参数各类光源的主要光电参数 ——性能和特点性能和特点二、二、电光源的选用电光源的选用：：选择原则选择原则( (注意结合工程实际加注意结合工程实际加 强对国家标准和规范的理解强对国家标准和规范的理解) )第八节第八节 照明电光源性能比较和选用照明电光源性能比较和选用第二章第二章第二章第二章。