半导体照明技术(第二章)PPT资料.ppt
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半半导导体体照照明明技技术术三、人工光源的主要性能指标三、人工光源的主要性能指标11、额定电压、额定电压22、灯泡(灯管)功率、灯泡(灯管)功率33、光通量输出、光通量输出指光源在工作时所发出的光通量,是光源的重要性能指标。
指光源在工作时所发出的光通量,是光源的重要性能指标。
44、发光效率、发光效率光源消耗单位电功率所发出的光通量称为光源的发光效率光源消耗单位电功率所发出的光通量称为光源的发光效率,简简称光效,单位是称光效,单位是lm/Wlm/W。
55、寿命、寿命寿命是光源的重要性能指标,通常用点燃的小时数表示。
寿命是光源的重要性能指标,通常用点燃的小时数表示。
光源从第一次点燃到损坏熄灭为止光源从第一次点燃到损坏熄灭为止,累计点燃的小时数称为光累计点燃的小时数称为光源的寿命源的寿命。
光源的寿命有相当大的离散性,因此常用平均寿命和。
光源的寿命有相当大的离散性,因此常用平均寿命和有效寿命来表示光源的寿命。
有效寿命来表示光源的寿命。
半半导导体体照照明明技技术术a.平均寿命平均寿命取一组光源作试样,从一起点燃到取一组光源作试样,从一起点燃到50%的光源试样损坏为的光源试样损坏为止的累计点燃时间的平均值就是该组光源的平均寿命。
止的累计点燃时间的平均值就是该组光源的平均寿命。
b.有效寿命有效寿命光源从点燃起一直到光通量衰减到额定值的某以百分数光源从点燃起一直到光通量衰减到额定值的某以百分数(一一般取般取70%-80%)所累计点燃小时数就称为光源的有效寿命。
所累计点燃小时数就称为光源的有效寿命。
6、颜色特性、颜色特性光源的颜色特性包括光源的颜色特性包括色温和显色性色温和显色性,是光源的重要性能指,是光源的重要性能指标。
标。
7、启燃与再启燃时间、启燃与再启燃时间a.启燃时间:
启燃时间:
光源接通电源到光源的光通量输出达到额定值所光源接通电源到光源的光通量输出达到额定值所需要的时间。
需要的时间。
(热辐射光源小于热辐射光源小于1s,气体放电光源几秒到几分,气体放电光源几秒到几分不等不等)半半导导体体照照明明技技术术b.再启燃时间:
再启燃时间:
正常工作着的光源熄灭后再将其点燃所需正常工作着的光源熄灭后再将其点燃所需要的时间。
要的时间。
8、闪烁与频闪效应、闪烁与频闪效应
(1)闪烁:
)闪烁:
用交流电点燃光源时,在每半周期内,光源的用交流电点燃光源时,在每半周期内,光源的光通量随着电流的增减发生周期性明暗变化的现象。
光通量随着电流的增减发生周期性明暗变化的现象。
(2)频闪效应:
)频闪效应:
在一定频率变化的光线照射下,观察到的在一定频率变化的光线照射下,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。
(会降低物体运动呈现静止或不同于实际运动状态的现象。
(会降低视觉分辨能力,易诱发各种事故)视觉分辨能力,易诱发各种事故)半半导导体体照照明明技技术术四、常用的人工光源四、常用的人工光源
(一)白炽灯
(一)白炽灯11、原理、原理白炽灯是最早出现的电光源白炽灯是最早出现的电光源,即所谓第一代光源。
它是将灯丝即所谓第一代光源。
它是将灯丝加热到白炽加热到白炽(2400-3000K)(2400-3000K)的程度的程度,利用热辐射发出可见光。
利用热辐射发出可见光。
半半导导体体照照明明技技术术2、特点、特点优点:
优点:
白炽灯具有显色性好白炽灯具有显色性好(Ra=100),结构简单,使用灵活,结构简单,使用灵活,能瞬时点燃,无频闪现象,可调光,能瞬时点燃,无频闪现象,可调光,价格便宜等特点。
价格便宜等特点。
白炽灯的色温约为白炽灯的色温约为24002900K缺点:
缺点:
光效最低光效最低(8-15Lm/W),寿命较短寿命较短(1500-2000H)。
白炽灯半半导导体体照照明明技技术术33、种类、种类白炽灯的种类很多,有普通型、磨砂型、漫射型、反射型、白炽灯的种类很多,有普通型、磨砂型、漫射型、反射型、装饰型、局部照明灯泡、水下灯泡等。
装饰型、局部照明灯泡、水下灯泡等。
44、白炽灯的应用、白炽灯的应用适用于家庭、宾馆、饭店及艺术照明适用于家庭、宾馆、饭店及艺术照明投光照明和小型建筑物照明投光照明和小型建筑物照明电影、剧院和舞台布景照明电影、剧院和舞台布景照明半半导导体体照照明明技技术术我国白炽灯禁用史我国白炽灯禁用史n早在2011年,我国就有了白炽灯淘汰计划表。
国家发改委、商务部等多部门联合印发的关于逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯的公告,明确从2011年11月1日起,按照功率大小分五个阶段,逐步禁止进口和销售普通照明白炽灯。
如今,100瓦及以上普通照明白炽灯已于2012年10月1日起禁止进口和销售。
今年将进入第三个阶段,2014年10月1日起禁止进口和销售60瓦及以上普通照明白炽灯。
预计在2016年10月1日,将禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯,或视中期评估结果进行调整。
半半导导体体照照明明技技术术
(二)
(二)卤卤钨钨灯灯1、原理原理如果在玻壳内所充填的惰性气体另加入微量的卤素物质,利如果在玻壳内所充填的惰性气体另加入微量的卤素物质,利用卤钨的再生循环作用,被蒸发的钨与卤素结合成卤化钨。
用卤钨的再生循环作用,被蒸发的钨与卤素结合成卤化钨。
卤钨循环的简单解释如下:
式中,式中,X代表所用卤素代表所用卤素,W代表钨,代表钨,n代表原子数。
代表原子数。
半半导导体体照照明明技技术术石英玻璃管石英玻璃管金属支架金属支架灯丝灯丝单端式单端式双端式双端式卤钨灯结构图卤钨灯结构图半半导导体体照照明明技技术术卤钨灯实物图卤钨灯实物图半半导导体体照照明明技技术术2、特点、特点由于卤钨循环作用的原因,由于卤钨循环作用的原因,它与白炽灯比较,它与白炽灯比较,灯的灯的寿命增长寿命增长50%(1500-2000H),光效提高,光效提高30(10-30Lm/W)。
卤钨灯。
卤钨灯具有体积小、功率大、能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、具有体积小、功率大、能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、显色性好和光通维持性好等特点。
显色性好和光通维持性好等特点。
33、应用、应用卤钨灯多用于较大空间、要求高照度的场所,其色温特别适卤钨灯多用于较大空间、要求高照度的场所,其色温特别适用于电视转播摄象照明。
用于电视转播摄象照明。
体育场、广场、会场、舞台、体育场、广场、会场、舞台、机场、商业和摄影等机场、商业和摄影等半半导导体体照照明明技技术术(三)荧光灯(三)荧光灯荧光灯结构图荧光灯结构图半半导导体体照照明明技技术术1、原理、原理荧光灯是一种预热式低压汞蒸气放电灯。
荧光灯是一种预热式低压汞蒸气放电灯。
由汞蒸汽放电产生的紫外线辐射激发荧光粉而发光。
汞汞Hg自激放电自激放电电离电离荧光粉紫外线可见光可见光半半导导体体照照明明技技术术半半导导体体照照明明技技术术2、特点、特点寿寿命命长长光光通通衰衰减减少少启启动动慢慢点点燃燃迟迟发发光光效效率率高高不不能能频频繁繁启启动动环环境境要要求求高高光光色色丰丰富富显显色色性性能能好好3000h3-5S25-67Lm/W温度温度湿度湿度R70-99色温范色温范围广围广半半导导体体照照明明技技术术3、分类、分类
(1)按其荧光粉的不同可分为:
按其荧光粉的不同可分为:
日光色(日光色(6500K),与微阴的天空光相似;
白色(),与微阴的天空光相似;
白色(4500K)与)与日出两小时后的太阳直射光相似日出两小时后的太阳直射光相似;
暖白色(;
暖白色(3000K),与白),与白炽灯光接近。
炽灯光接近。
(2)按外形不同可分为直管形、环形和按外形不同可分为直管形、环形和U形。
形。
(3)按灯丝工作方式分为热阴极式及冷阴极式。
按灯丝工作方式分为热阴极式及冷阴极式。
(4)按用途分为普通照明及装饰用的彩色荧光灯管以及小功率按用途分为普通照明及装饰用的彩色荧光灯管以及小功率高光效的节能型灯管等。
高光效的节能型灯管等。
半半导导体体照照明明技技术术荧光灯荧光灯半半导导体体照照明明技技术术适用于进行较精细的照明,照度要求较高或进行长适用于进行较精细的照明,照度要求较高或进行长时间视觉工作的场所。
时间视觉工作的场所。
光谱较连续,显色性好,故适于需要正确识别色彩光谱较连续,显色性好,故适于需要正确识别色彩的场所,节能的场所。
的场所,节能的场所。
光色特殊,故适合于无天然采光的空间照明或要求环光色特殊,故适合于无天然采光的空间照明或要求环境较舒适的场所,但悬挂不宜太高。
境较舒适的场所,但悬挂不宜太高。
不宜在开关频繁的场所和环境质量恶劣的地方使用,不宜在开关频繁的场所和环境质量恶劣的地方使用,瞬时启动和调光的场所也不适合。
瞬时启动和调光的场所也不适合。
4、应用、应用半半导导体体照照明明技技术术(四)低压钠灯(四)低压钠灯1、原理、原理纳蒸汽放电,纳蒸汽放电,Na原子在放电时受到激发和电离,当受激原子在放电时受到激发和电离,当受激Na原子从激发态跃迁回基态时,将在原子从激发态跃迁回基态时,将在589nm和和589.6nm波长位置波长位置产生共振辐射,这两根谱线称为纳的双黄线或产生共振辐射,这两根谱线称为纳的双黄线或D线。
线。
2、特点、特点人造光源中光效最高人造光源中光效最高(200lm/W),寿命较长寿命较长(14000-18000H),显色性差显色性差(Ra=-44),预热时间过长。
,预热时间过长。
3、应用、应用仅用于部分道路照明和安全照明。
仅用于部分道路照明和安全照明。
半半导导体体照照明明技技术术(五)高压放电灯(五)高压放电灯1、原理、原理对高压放电灯的发光管内的电极间对高压放电灯的发光管内的电极间施加电压,在启动时气体施加电压,在启动时气体(氩气及氙气氩气及氙气)内开始放电,此时产生放电弧光高温约内开始放电,此时产生放电弧光高温约数千度,添加物数千度,添加物(金属金属)蒸发而产生气体,蒸发而产生气体,蒸发的气体与添加物原子内之电子相互蒸发的气体与添加物原子内之电子相互碰撞,添加物的固有波长会
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