一照明装置
1. 基本照明专业度量与单位
以下四种基本照明专业度量与单位
照明度量与单位的关系 :
光通量 (f) 与光度 ( I ) 的关系
光度 ( I )与照度 (E) 的关系
射入角的余弦定律Cosine Law与垂直照度
照明度量会使用两组不同的参数 :
当在已知的照明电磁辐射下考量，我们会一方面着重能量效率与另一眼睛视觉灵敏度方面；基本上这是两种截然不同的考量角度，在照明量化过程中是完全不同的数据。为了解决这个疑虑，通常将依照明工程实例中最合宜的方案来取决：即，产品的耗电量与眼睛视觉灵敏度，因此，光是人类眼睛视觉灵敏度条件下光线投射的衡量基础。
光的瓦特数 The Light Watt :
眼睛视觉灵敏度会随着灯的波长而变化；在白昼明亮环境时，眼睛对中波长黄绿色光 (555 nm) 最敏锐；由此，在波长555 nm环境下一个电源能量(瓦特)转换成光能量 (瓦数)，在不同波长的可见光下一个瓦特能量，将会随着白昼眼睛视
觉灵敏度的光谱中各种因素而改变，这个变化曲线称为白昼视觉曲线 V(l)；如此一来，光的瓦特数是取决于光的波长，例如：一个波长 490 nm 光是坐落在波长 555 nm 白昼眼睛视觉灵敏度曲线中百分之二十的位置，且一个波长 490 nm 光只能将一个电源能量(瓦特) 转换等于0.2 个光能量 (瓦数)。
在低亮度水平，整个眼睛视觉灵敏度曲线会左移 (相当于靠近较短波长) 而其最敏锐的高点是 507 nm位置，这个曲线被称为夜晚视觉灵敏度曲线。
烛光 The candela :
光的瓦数是将可见光的视觉感受转换成量化的单位，并排除了一些仿真两可的因素。可是，虽然光的瓦数曾是以前的光学标准与遵循公式，也由此衍生出光的单位 - 原先是称"烛光源 candle power"，之后在1948年被简称为 "烛光candela" ，而这才是符合真实的光度有方向特性的单位；有一烛光光度的光源每秒钟向四面八方投射的量就被称为 "流明 lumen"，这个基本标准一直持续使用至今。
最佳的光谱光源效率Maximum spectral luminous efficacy
经由计算后，可知在波长555nm环境下一个电源能量(瓦特)相当于683 流明，这也是"最高的光谱光源效率"，如在波长490nm环境下一个电源能量(瓦特)相当于137流明(0.2x683=137lumens) 。因此，流明就可定义成眼睛视觉灵敏度下每秒钟对光源发出的量的总合。
2. 余弦法则
平面上不垂直于照射方向的任意一点的照度等于该点方向的照度除以该点到光源距离的平方。该照度值必须乘以入射光线和平面垂线夹角g的余弦（图八），因而得到：
该公式被称为余弦法则。
对于水平表面，为方便起见经常把上面的公式加以修改：替换表面上光源距离（d）作为光源高度h的一个函数。
如果光线不是垂直到达平面而是和平面成一夹角g，则得到下面的公式：
光源，距离'd'，平面A
垂直照度
按照类似推理，该点的垂直照度是：
3. 照度定义
照度-符号E，单位勒克斯（lx）
照度定义
照度是指落在表面单位面积上的光照总量或光通量（如图所示）。它由符号E 表示。计量单位是勒克斯（lx）。1勒克斯等于1流明/平方米 (lm/m2 )
照度可被定义为：
表面入射光通量与表面面积的比率
或：
照明度不受光通量到达表面的方向影响。
一些实际例子：
4. 辉度的定义Definition of luminance
辉度Luminance - 符号是L，其单位是每平方公尺的烛光数 (cd/m2)
辉度的定义Definition of luminance
辉度是指从某一方向的一个表面积单位所放射光的量；这个表面可能是自行发光或只是传送光的物体─就如同光源或太阳─但也可能是其它发光体反射的光线(就像街道的亮光是来自街灯，而街道的亮光就成为第二个光源)。辉度的符号是L，其单位是每平方公尺的烛光数 (cd/m2)。
辉度可被定义成：从某一方向反射的光束在单位面积的比率。
以不同角度检视会有不同的视野
所谓视野指的是以不同角度检视物体，其反射的表面；例如，综合一个球体在任一角度的横断面的外观视野都是球形，得知其是一个球体。
即使以相同照度投射在不同物体，其反射表面的光度也会不同，也就是将有不同的辉度。如同光度与外观视野会随距离不同而改变，辉度也会因距离不同而有所改变；换言之，辉度通常是随着检视的方向角度而改变，除非该物体表面会有漫射或反射现象。
TOP = 顶点
SIDE = 侧面
FRONT = 正面
照明品质最重要的要素 The most important lighting quality
真正影响我们"视"的效果是照度，或者应该说是在检视范围中照度的差异度；照度也是照明工程的三大简易测量数据(光通量，光度与照度)中最重要的。
以下是常见的实例： (cd/m2 = 烛光/平方公尺)
5. 光束(光通量) Luminous flux–表示符号 f，单位流明unit lumen
(lm)
Definition of luminous flux光束 (光通量，或称光源的发光量)
光束 (光通量)是指光源每秒钟所发出的量之总和，简单的说就是发光量，表示符号是f，而单位是流明 (lm)。
光束 (光通量)可定义成：光源每秒钟所发出的发光量与人类眼睛在光学感光度为基础而测得的数量。
以下是常见光源的光通量对照表：
光源效率Luminous efficacy
经由以上光通量对照表，光源耗电量与散发出光通量之间的并无固定关系，而光通量与耗电量的比率被称作"光源效率"，且指的是每一瓦电力所发出光的量；如此一来，每种光源将有各自的光源效率。
6. 光度的定义Definition of luminous intensity
Luminous intensity 光度-表示符号I ，单位烛光candela (cd)
光度的定义 Definition of luminous intensity
光度是指某一特定方向角内每秒所放射光的量，表示符号是I，而单位是烛光(cd)。光度可定义成：某一特定方向角内放射出的量(光通量)。
由此，将带给我们有关立体角和它的"球面度steradian"单位的概念；这个立体角是可由一个顶点与圆锥体的曲面所环绕空间大小所度量出来。
一般而言，光源的光束并不是平均地向四面八方放射，而是向某一特定方向投射；假设，我们想象某一狭窄角度的圆锥体的顶点是一光源所在，再让光束平均地投射出来，而光束是经由一个小孔延着立体角投射并形成一个圆锥体，该光源的强度就称作光度 (I)，其单位是烛光(cd)，该圆锥体的中心线就是此光源的方向。
球面度可度量出立体角 A Steradian is a measure for a solid angle ，
立体角的尺寸大小如同平面角的角度或弧度；想象一个随意半径 (r) 的球面且含有以顶点为中心的圆锥体，这小半个球体表面是由圆锥体所环绕的并对应该圆锥体的立体角(w)所形成；假若此小半个球体表面积等于半径的平方(r2)，而对应于该立体角的就被叫作 "球面度 steradian"，所以，假设该小半个球体表面
积不等于半径的平方(r2) 时，该面积将等于A ，而这立体角球面度。
整个球体就包含了4p球面度A whole sphere contains 4p steradians
最大的立体角将会含盖了一整个球体，而一个半径 r的球体的表面积是4pr2 ，这立体角将等于是球面度；因此半个球体将包含2p steradians球面度。
有关光度的概念在照明科技非常重要，就如一般照明设备是无法平均地向四面八方投射。这部份要非常谨慎小心处理；当以观赏者而言某些角度投射是比较重要的，其它多余的光源就必需避免〈眩光问题！〉。所以，针对光源或灯具的光度投射规划，安排恰当的投射方向与投射范围将可提升光源效率。
7. 反平方定律
Light Source = 光源
Intensity, I = 照度
h = 距离
P1 = 平面
Lux = 勒克斯
光源垂直照射至平面上某个点的照度就等于该方向的光度除以光源至该平面的距离平方，若我们称该距离为h，推演出以下公式：
举例如下：一个照射出100 cd 烛光的光源，当在光源至垂直平面的距离为 3 公尺时，该平面照度将是100/32= 11 lux勒克斯；当在光源至垂直平面的距离为 2 公尺时，该平面照度将是: 100/22 = 25lux勒克斯。
这个关系就称为反平方定律，但直接的说，这只适用于点光源；一般而言，这个定律最适用于该光源至该测量点的距离大于该光源最大面积的三倍长以上；以另一方面实验室内测量的数据而言，这段距离却必需至少是光源最大面积的五至十倍长。
光度 (I) 与辉度(E) 的关系-反平方定律
反平方定律
8. 光束(光通量) (f)与光度(l)的关系
光束(光通量) (f)与光度(l)的关系
当一个平均向四面八方放射的光源，其某一角度的光度将等于光通量除以，也就是：
举例说明，一个2000流明的白炽灯泡装在0.9穿透率含有乳白玻璃外罩灯具内，其某一角度的光度是：
这个算式只适用于有限的实例；唯有光源放射至任何方向的光度都是一致的才适用。
二光和颜色
1. 电磁波谱
长波辐射
电磁辐射波谱是非常宽的，它由非常长的波长，也就是含非常低能量的量子开始。在使用Planckian专用技术并联结交流电产生器与变压器(波长达6000公里)下，我们可以传递多波段的长波无线传输(波长长达2000公尺)，AM与FM短波无线广播，电视广播与雷达传输(1公尺或更小的波长) (见图一)。由以下波段得知其与热度间的敏感性；从中央空调器发射的长波至短波传讯更至火红煤炉的红外线，其红外线波长更远低于千分之一公厘 (毫米)
电磁辐射波谱，其右侧的可见光宽度已被放大
可见光
热煤炉在黑暗中会发出的暗红光，这也是显示联结可见光，它的波长可由780
奈米甚至380奈米，不同波长我们的眼睛将会看见不同的色彩，由红、橙、黄、绿、蓝至紫。
短波辐射
在紫外线区之后，我们可由阳光感受紫外线辐射长波是需要选择性使用的，它们除了晒黑我们的肌肤外，短波紫外线辐射也潜在地伤害肌肤与眼睛，但它也可运用在医学杀菌消毒和其它化学应用。
{一奈米是百万分之一公厘 (毫米)或称10-9公尺}
其波长更窄并可穿透我们身体的X光，甚至更危险的迦码射线，其放射出如核子破坏的效果，再更甚者如宇宙射线。宇宙射线是由悠游在宇宙外的物质以超高速速度强烈撞击大气上层的原子所产生，在超新星高速尘埃中产生宇宙射线；宇宙射线波长是窄至10-18米或称为10-9奈米。
由太阳或白炽灯射出的白光是可见光光谱内多色光的混合(也可说是发射出介于红外线与紫外线间波长区域的光)；有一个有名的三棱镜折射原理可将白光分离出不同波长的色光。
光谱色彩排列近似于彩虹：由红、橙、黄、绿、蓝至紫*：而对应的近似波长如下所示：
人类的眼睛对所有波长并不是显示一样的色彩鲜度，高敏锐度的眼睛对绿色的波长区间是在 555 奈米。
* 旧科学技术会产生多出的靛色(深蓝色)，而造就了彩虹的神秘七彩。
2. CIE系统
颜色三角形
颜色三角形的两侧是光谱色，三个顶点是红绿蓝三原色，三角形底边则会从红色逐渐变为蓝色，也就是紫色的各种明暗变化，这些颜色不会出现在电磁光谱，但能藉由光谱红色及蓝色的不同比例混合而得。
这套系统要有实用价值，必须先做两项改变。首先，三角形要适度「变形」，以便留出更多空间容纳饱和度较高的光谱色，它们主要出现在光谱的绿色和蓝色部份，这些颜色若有任何细微变化，也比其它部份更容易为人眼所察觉。据此，即可得到CIE颜色三角形的常见形状，其周围环绕着一条光谱波长组成的曲线 (光谱能量分布)。
颜色则由两个坐标所定义。另一项改变是在包含颜色三角形的直角三角形边上绘出颜色值，使每种颜色都能由它的x和y值定义，它们称为色度坐标。
CIE颜色三角形包含光谱能量分布、色度坐标系统、黑体轨迹和固定相关的色温线，其值从2000 K至20,000 K。黑体轨迹是在CIE颜色三角形的内部
绘制于颜色三角形内的热幅射体色温 :-
物体加热至某个温度以上时，就会随着当时的温度幅射出特定颜色的可见光，这种物体称为「热幅射体」或更具体称为「黑体幅射」，它们发出的光色称为「色
温」。我们可于CIE颜色三角形内绘出色温标尺，它会形成一条曲线：黑体轨迹也称为普朗克轨迹。
任何光源的光谱光分布只要类似于黑体幅射，就能在普朗克轨迹上找到与其色温对应的位置，属于这类光源的范例包括太阳光 (色温约5500 K)、钨丝灯泡的光(2800 K) 以及烛光 (2200 K)
相较于热幅射体，来自其它光源的「白」光却可能对应到颜色三角形中央区域的任何一个颜色点，后者的例子包括选择性幅射体 (selective radiators)，例如日光灯和其它气体放电灯。
物体加热至某个温度以上时，就会随着当时的温度幅射出特定颜色的可见光，这种物体称为「热幅射体」或更具体称为「黑体幅射」，它们发出的光色称为「色温」。我们可于CIE颜色三角形内绘出色温标尺，它会形成一条曲线：黑体轨迹也称为普朗克轨迹。
任何光源的光谱光分布只要类似于黑体幅射，就能在普朗克轨迹上找到与其色温对应的位置，属于这类光源的范例包括太阳光 (色温约5500 K)、钨丝灯泡的光(2800 K) 以及烛光 (2200 K)
如果光源在黑体轨迹上面或附近有对应的颜色点，那么光源的 (相关) 色温和色相之间就存在独特的关系。因此，用于普通照明的灯泡，特别是日光灯，就是根据它们的色温来分类。例如下列三组就有所不同：
3. 照明品质标准
有五个条件必须满足 (才能让眼睛发挥正常的视觉功能)，分别是：
?细节的大小必须达到一定程度。
?细节本身必须达到一定亮度，使其形状和纹理能显露出来。
?视觉内的总亮度和亮度分布不能超出眼睛的适应范围，这样它才有可能去适应；换言之，不能有太强的眩光。
?所要观看的细节和其周围环境之间的对比度必须达到一定程度，这是亮度对比度和颜色对比度的组合。
?眼睛看到这个物体的时间必须达到一定长度。
若能满足以上视觉要求，眼睛即可认出该物体的细节，然而照明所要做的绝不能仅是帮助眼睛分辨物体，它还必须让眼睛在错误可能性最小的情形下发挥作用，同时将眼睛的费力程度和压力减至最少。
主要照明准则
这使我们开始考虑五项主要的照明准则：
?照明度
?视觉内的亮度分布
?没有令人困扰的眩光
?光的空间分布
?色相和演色性
无论日光、人工照明或两者的组合，上述准则都能成立。
4. 演色性
虽然有相同色温的光源将会显示相同的色彩，但这并不表示所看见相同色彩的物体其表面是相同的色彩。在CIE色温度表中，表面色彩是依选择性反射而有所不同；换言之，当反射的入射光也座落在光谱的波长中，我们将由表面色彩显现得知其颜色。这也直接指出光源是热辐射且是以全波长连续性光谱方式显示，但某一个选择性辐射光，例如气体放电灯放射的光是光谱中某些选择性波长的色光，而其它波长的色光就不见了。
只含光谱内某些色光的水银灯光(左)与连续性光谱的太阳光(右)都是显示"白"光。
如何影响显色与演色性？
色彩显示也受加法混色法混出白光的理论影响；任何光谱内的色光与它的互补色光可合成白光，而该互补色光也存在光谱内，或也可由两种其它色光组成；而白光可能是由两种或三种单波长的色光混合成。虽然白光在热辐射下，对色彩显色与其对应的色温一致，但随每种色彩组合对色光反射不同，表面色彩与眼睛识别的颜色就会有所不同。
这种现象并不局限在白光上(请比照范例)；低压钠灯的纯黄光与白炽灯加黄色过滤罩，两种光源在显色上是一样的，但白炽灯下我们眼睛辨识色彩效果远远高于另一种光源，而钠灯是绝对无法达到那种效果。
白炽灯的黄光(左)，可完美地展现色彩；而低压钠灯的纯黄光(右)，就无法清楚辨识各种色彩。
光谱中某些色光组合与强度或可见光光谱内某些色光波段的数据，将决定该物体
在该光源下是否可确实地呈现其色彩，这就称为该光源的演色性。
演色性指数 Ra的标准颜色
在1965年，国际照明协会CIE开发了一种以八种标准色样为基础量化其演色性的方式；首先，先测量得知该光源的色温，再算出此光源下与同色温的基准光源下比对这八种色样的偏离率，而比对这八种色样比率的数据就称为演色性指数。这个数据差距是相当大的；由无演色性的低压钠灯单色光源至指数一百的基准光源。
CIE的八种标准色样是用来比对光源的演色性指数
以下是经常被选用灯具的演色性指数(Ra指Rendition absolute)：
图:
Lamp type = 光源种类
Incandescent = 白炽灯泡
Fluorescent = 日光灯管
Low pressure sodium = 低压钠灯泡
High pressure sodium = 高压钠灯泡
High pressure mercury = 高压水银灯泡
Blended light = 免用安定器水银灯泡
Metal Halide = 复金属灯泡
当数据低于25，其演色性指数已无实用价值，因为当套入计算公式，其值可能是负数呢!
5. 色彩
白光是由由光谱中的多种光所构成
白光，依我们的经验，事实上它是由多种色彩光构成的；来自热辐射、太阳或白炽灯的光，可分析出完整的光谱：红、橙、黄、绿、蓝和紫。但，并不是所有的光源可分析出完整的光谱；如果可分析出完整的光谱，就必需含盖多样的光。
我们习惯以色彩表面来分析色光；当白光照射在平面上，通常不会反射出构成此光在光谱内所有的色光，或不会以相同的角度反射。大部份反射的光将决定这平面色彩效果；因此，一个绿色表面将反射光谱中绿色的部份，蓝和黄光会以较小角度反射，而红和紫光就被吸收了。
原色加法混色产生了互补色与白色
加法混色
色彩加法混合(指色光混合)将会产生以下效果：红光+绿光产生黄光，红光+蓝光产生紫红光，或称品红光，绿光+蓝光产生天蓝光，又称青绿光，红光+绿光+蓝光产生白光。其中，黄色、品红色和青绿色被称作三次色，因为它们是由两种原色所组合成，但同时，它们也被称为互补色；因当两色光混合可产生白光，这两色彩彼此就称为互补色，例如：黄光+蓝光产生白光，品红光+蓝光产生白光，青绿光+红光产生白光。
三质量
1. 照明质量和经济性
在许多个项目中，照明多半是成本评估的最后一件考虑事项，而为了将项目支出控制在预算范围内，它们常以廉价方式施工，使得照明设施实际上可能会破坏环境，降低人们工作效率，或增加意外事故等。
在这种情形下，分配给项目其它部份的钱 (或是已用掉的部份) 就等于浪费，因为没有良好照明做为它们的后盾，整个项目的表现就不可能达到期望。因此，必须在项目规划初期就将适当照明需求列入考虑，然后提拨适当预算给这方面的投资。
除了投资成本外，运转和维护照明设施的经常费用也很重要，并应于规划阶段一并纳入预算考量。毫无疑问的，人们绝不应在成本考量的引诱下，以照明品质为代价来减少这两种支出的任何一项，但当照明项目的这两个部份是由其它部门负责时，削减这两项成本的压力通常会变得特别巨大；有时候，这方面问题还会变得更复杂，例如维护和电力成本必须由不同部门分摊时。
投资成本
投资成本分析
特定照明设施的投资成本可分成下列几个部份：
?灯具成本，包括安定器 (有需要时)；
?照明控制系统 (例如调光器)；
?灯具固定附件；
?线路；
?安装成本。
运转成本
最重要的运转成本包括：
?电力；
?光源更换；
?维护；
?摊销；
什么是照明效率？
效率的三种类型
考虑照明系统时，必须区别以下三种效率：
?照明硬件效率
包括光源、安定器、光学系统和灯具外壳等
?照明安装效率
这主要是依赖照明硬件的选择、位置和布置 (例如照明方向)
?使用效率
这主要是依赖所采用的照明控制系统~
2. 光色和显色性
「真实」颜色并不存在
人们倾向于在他们认为是自然或真实的照明条件下判断颜色，但他们常会错误的把阳光做为这种用途，然而在晴天阳光下所看到的颜色可能会不同于阴天看到的颜色，因为阳光的光谱分布并非定值，而是会随着时间与季节的不同而改变，所以正确做法当然是先确定最后会在什么地方看到这些颜色，然后在同样类型的照明灯光下进行评估，例如晚礼服就应该在白炽灯光下挑选，因为在穿著这类服装的场合中，它们是最可能的照明方式；同样的，在挑选办公室内部的颜色时，最好是在稍后会安装于此的同样照明灯光下进行。
颜色的特性是由光的光谱分布所决定
光的颜色感觉和演色性能力都是由可见辐射的光谱分布所决定，由于市场上出现许多新型光源，它们又有各自的颜色特性，因此这项准则的重要性正不断增加。随着可供选择的光源种类越来越多，要为特定照明场合选择正确的光源也更加困难。
光色和照明度偏好之间的关系
特定场合的光源选择也与所采用的照明度有关，暖色灯光 (低色温) 会给人温暖的感觉，因此最好使用较低的照明度 (像是日落时)，冷色灯光 (高色温) 则是在照明度相对较高时显得更为自然；因为如此，冷色系的明亮灯光在热带及亚热带非常流行 (这些地方的阳光通常很强)，在气候较温和的地方则正好相反。
如同在建议中所指定的，灯光的颜色特性通常是以下列名词表示：
?色温，以Kelvin (K) 为单位；
?演色性指数 (Ra)。
3. 照明水平
不同工作需要不同照明度
照明度 (表面的入射光总量) 可由照度表示，其单位是勒克斯 (lux)。多年的研究和经验使我们能根据照度提出许多照明建议值，对于特定场合应采用何种照明度的问题，这些建议值或照度表可迅速提供解答。
照度是许多应用最实际的照明参数
虽然许多室内或运动照明的研究调查是根据亮度来进行，但最好还是使用照度做为主要照明参数。亮度的量测通常需要使用复杂的量测设备，而且需要很长时间；此外，经验显示这些应用领域在正常情形下，建议的照度就能提供可靠的良好照明保证。
道路照明品质由亮度定义
只有在相当直接的应用中(例如定义良好的视觉环境)，亮度分布才可能成为有用的品质准则。使用亮度的优点在于它能很好的「描述」或「定义」视觉场景，例如在道路照明的例子中，照明环境基本上就是前方道路和其四周，道路反射性的性质很容易藉由标准类别来定义，这表示亮度 (包括亮度均匀度) 的计算非常容易。在道路照明方面，照明度是以亮度来表示 (cd/m2)。(图1)
图1：在同样的照明条件下，亮度和均匀度可能因为道路表面的不同反射性质而大幅改变。
除了经常会受到国家经济情况强大影响的国家建议值之外，国际照明学会 (CIE) 也提供许多国际建议值。CIE已出版一本手则，针对几乎所有可以想到的视觉工作，列出他们所建议的室内照明度；这些都是最小值，因此无论在任何情形下，
照明的一些相关基础知识简单介绍 发布时间: 2009-5-7 18:32:02 文章来源:() 1、光（light）光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态；光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在360到830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。 1、光（light） 光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态； 光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在360到830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。温度远远高于50Hz工作时的温度，从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性。 2、光通量（光束）Φ(luminousflux) 光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。 一般情况下，同类型的灯的功率越高，光通量也越大。 例如：一只40W的普通白炽灯的光通量为350---470lm，而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右，为白炽灯的6--8倍。 3、照度(illuminance) 单位被照面上接收到的光通量称为照度。如果每平方米被照面上接收到的光通量为1（1m），则照度为1（1x）。单位：勒克斯（1x）。 1勒克斯（1x）相当于被照面上光通量为1流明（1m）时的照度。夏季阳光强烈的中午地面照度约50001x，冬天晴天时地面照度约为20001x，晴朗的月夜地面照度约0.21x。 4、亮度（luminance） 光源在某一方向上的亮度是光源在该方向上的单位投影面积、单位立体角中发射的光通量。 如果我们把每一物体都视为光源的话，那么亮度就是描述光源光亮的程度，而照度正好是把每一物体都作为被照物体，用一块木板来举例说明，当一定光束照到木板时我们讲木板有多少照度，然后木板将多少光束反射到人眼，就称为木板的多少亮度，那么有如下式子：亮度等于照度乘以反射率。 在同一房间同一位置一块白布和一块黑布的照度是相同的，而亮度是不同的。 5、光效（luminousefficacyoflightsource） 光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，称为该光源的光效。 单位：流明/瓦（lm/W）
第一章照明基本知识 § 1-1、概述 1-1、照明的意义：什么是照明？单纯的光源并不等于照明，照明是能给周围各种对象以适宜的光分布，通过视觉达到以下两方面的要求。 1）易正确识别人们所欲知的对象。 2）易确切了解人们所处的周围的状况。 照明大致可分为：以功能为主的明视照明和以舒适感为主的气氛照明。作为照明的目的，明视固然重要，而舒适感、高兴、心情舒畅也是非常重要的。前者和视觉工作对象关系密切而后者与环境关系大。 从照明的属性看，可分为生理照明和心理照明。当然，属于何种照明，不能简单决定，而是要看各种照明所给的比重大小，照明对象和照明技术的关系列于表一照明对象与照明技术关系（表一） 1-2．对照明技术的要求： 综合以上的叙述，可见对照明技术有如下四方面的要求 1）满足照明质量的要求（照度、均匀度、防眩光、显色性等） 2）实用，灵活 3）节约用电，安全可靠 4）便于维护和保养 1-3．简述照明发展史 远古时期，人类祖先发现了火，这完全是生理照明的需求，以便于生存，取暖直至狩猎煮食、打仗，于是火就成为社会发展的一个重要因素，直至十八世纪前，煤油和气灯是电灯发明以前的主要照明。近、现代照明是从电能的被发现和利用开始的。从此照明工程学也随之诞生。 照明的发展是随着光源的发展而发展的，人们首先发明白炽灯，在白炽灯基础上研制成卤钨灯。随着荧光灯的发明，标志着电致发光的出现，作为低压放电灯在
荧光灯之后又研制出低压钠灯及氖灯，高压放电灯最先研制出来的是汞灯，随之面市的是高压钠灯，金卤灯、氙灯、镝灯…… 作为光源的新品种场致发光也在20世纪后期研制出来，这就是发光二极管，LED的大功率已进入实用阶段。 1-4．照明的组成 1、光源的实用分类白炽灯 ----热幅射——白炽发光— 卤钨灯 汞灯 金卤灯 高压放电灯高压钠灯 氙灯 光源---电致发光荧光灯 低压放电灯 低压钠灯 --- 场致发光————LED ---激光发光———激光 2、灯具：从光束角来分有窄光束，中光束和宽光束 从反射器的进步是从搪瓷，高纯铝氧化到玻璃镀膜直到现在的棱形玻璃以增加局部的漫反射和折射而减少眩光增加均匀度。 3、电器：镇流器有电感式（L）型，漏磁式（CWA）型和电子镇流器三种 4、照明系统工程：主要包括照明设计和灯具设计两大部分 § 1-2基本照明术语 2-1、光的本质 光是什么，光是一种电磁波，是一种幅射。作为幅射，我们可以将光看成是直线传播，作为电磁波，我们可以将光看成是一种波动传播，当波长在380~760nm 范围内，我们人眼的视觉神经就会对此种波长的电磁波产生反应，并将信号传递到大脑，就是我们称之为光的感觉。 如下图所示：
1、实际上的照明设计涉及到整个建筑及其空间，包括如何使建筑和空间由于照明而增添美感，如何使人们受到感动的效果，照明设计早已超过了照明灯具的范围。 2、美国是最早把照明设计师作为一种职业（20世纪40年代），日本（20世纪70年代）。 3、理查德.凯利，美国著名的照明设计家（照明设计之父）。主要作品：得克萨斯州福特沃思的金贝尔艺术博物馆（采用自然采光和人工照明设计的调和）；纽约西格雷姆大厦的入口大厅的毕加索壁画的整个墙壁的照明设计； 4、理查德.凯利的创造快乐舒适的照明技术：（1）。整体空间完全覆盖温馨祥和氛围的环境照明；（2）。使照明对象更加清晰明了的高亮度照明；（3）。闪烁辉煌的，让人具有娱乐心情的照明。 5、照明设计不光要熟知光源和照明灯具，还要深入考虑到要照明的空间、照明对象的性质（建筑设计、建筑、以及室内外的材料、颜色、做工等）与人们的视觉心理、生理特征的诸多因数。 第一章光、黑暗与照明 1、光不单是人类视觉可感知的光，还包括人类视觉感知不到的红外线和紫外线光等。我们把这些光统称为电磁波，波长的范围不同决定了各种不同波长光的性质。 2、与可视光线波长域相邻接，且比可视光线波长短的波长域是紫外线，同样，比可视光线波长长的波长域就是红外线。红外线主要有热效应；紫外线根据不同的波长，可以产生日照杀菌和荧光体发光作用。 3、减少无意义的照明，突出强调一部分，提高环境气氛和能见度以突出整体照明效果。认识阴影和黑暗。 4、照明手法和方式随着光源的种类的不同而变化。建筑物和照明灯具上所使用的不同材料，可以反射、透射、折射光源所发出的光辉，从而大大改变光源放射出来的光的性质。 5、透射材料中，有半透明的灯笼纸、糊窗纸、薄片大理石、半透明塑料、半透明玻璃、蜡石等。透射材料主要用于照明灯具上。由于生产地和加工工艺的不同，以及使用不同的光源，可以得到独特的光源。白炽灯和荧光灯的一次光源，由于反射和透射使被照射物的表面也可成为光源，这就是所谓的二次光源。 6、高亮光，是指聚光灯等使被照明对象反射，比周围更加突出明亮，视觉效果更佳；光墙，墙壁表面光洁如洗，得到明亮且均匀光照射的照明方式（对于用大理石和花岗岩磨成的光滑墙壁，用具有一定发光角度的光墙能得到没有眩光且平滑沉稳的虹彩反射光；而在相同的墙壁上，如果用离开墙壁一定距离的照明灯具对墙壁强行照射，灯具就会映入墙壁，得到的是冰冷生硬的耀眼反射光）。
照明设计基础课程 自我介绍，以及对课程的简单介绍，认识同学。 照明的基本概念 在公元1831年，法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场，导线转动有电流流过电线，法拉第因此了解到电和磁场之间有某种紧密的关连，他建造了第一座发电机原型，其中包括了在磁场中迥转的铜盘，此发电机产生了电力。在此之前，所有的电皆由静电机器和电池所产生，而这二者均无法产生巨大力量。但是，法拉第的发电机终于改变了一切。电产生后就由爱迪生发明了灯泡，从此就产生照明的概念和设计。 照明就是合理运用光线以达到满意视觉效果的一种方法技术。照明分天然照明和人工照明，我们讲主要是人工照明。人工照明又分功能照明和装饰照明艺术照明。 电气照明是一门综合性科学，不仅需要利用光学电学技术，也涉及到建筑装饰生理心理美学等各方面，直接关系到人们身心健康和工作效率。 1光的概念， 光的本质是电磁波,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态；光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在360到830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。温度远远高于50Hz 工作时的温度，从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性。 在中学的物理课中我们可能做过棱镜的试验，白光通过棱镜后被分解成多种颜色逐渐过渡的色谱，颜色依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，这就是可见光谱。其中人眼对红、绿、蓝最为敏感，人的眼睛就像一个三色接收器的体系，大多数的颜色可以通过红、绿、蓝三色按照不同的比例合成产生。同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝三种色光。这是色度学的最基本原理，即三基色原理。三种基色是相互独立的，任何一种基色都不能有其它两种颜色合成。红绿蓝是三基色，这三种颜色合成的颜色范围最为广泛。红绿蓝三基色按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。 红色+绿色=黄色 绿色+蓝色=青色 红色+蓝色=品红 红色+绿色+蓝色=白色 黄色、青色、品红都是由两种及色相混合而成，所以它们又称相加二次色。另外： 红色+青色=白色 绿色+品红=白色 蓝色+黄色=白色 所以青色、黄色、品红分别又是红色、蓝色、绿色的补色。由于每个人的眼睛对于相同的单色的感受有不同，所以，如果我们用相同强度的三基色混合时，假设得到白光的强度为100%，这时候人的主观感受是，绿光最亮，红光次之，蓝光最弱。 除了相加混色法之外还有相减混色法。在白光照射下，青色颜料能吸收红色而反射
照明基础知识 一、前言 电光源自19世纪80年代发明以来，至今已有100多年的历史。人类社会的发展，科学技术的进步，使电光源技术获得了突飞猛进的发展，配合各种光源的使用，产生了造型多姿多彩，风格各异的灯具，为照明设计提供了广阔的发挥空间。今天的人工照明己不是单一的灯光，而是多种电器照明媒体与环境装饰紧密结合，形成了一门电气装饰综合艺术。 近年来，装饰与艺术照明在建筑中的美化作用与日俱增，灯光不仅为人们的工作、学习和生活提供良好的视觉条件，体现出一定的风格，增加建筑艺术的美感，使环境空间更加符合人们的心理和生理上的需求，从而得到美的享受和心理平衡。 现代建筑物不仅注重室内空间的构成要素，更为重视的是电气对室内空间环境的美学效果及由此对人们所产生的心理 效应。因此一切居住、娱乐、社交场所的照明设计的首要任务是艺术主题和视觉的舒适性，电光源的迅速发展，使现代设计不但能提供良好的光照条件，而且在此基础上可利用光的表现力对室内空间进行艺术加工，从而共同创造现代生活的文明。 不同的国家，不同的人们在不同的时期，由于生活习惯、经
济文化和环境的差异，人们对照明的要求是不同的，产生了不同的照明设计风格和手法。所以照明设计同时要考虑上述情况，再结合当时的光源、灯具以及使用环境等因素考虑。 二、光 1、光的知识 光是以电磁波的形式传播的，光源是能被人们的眼睛所感受到的电磁波，其波长范围380ｎｍ－780ｎｍ（ｎｍ：纳米，长度单位1ｎｍ＝10-9ｍ），长于780ｎｍ的为红外线、无线电等，短于380ｎｍ的为紫外线、X射线、宇宙射线等。可见光部分又分为解成红光、黄光、橙光、绿光、青光、蓝光、紫光等七种基本单色光。 光和其它所有的电磁辐射一样，在真空中以每秒30万千米的速度沿直线传播。当光通过某种物质时如水或空气，其传播速度会减慢。光在真空中的速度和在媒质中的速度比值称为该媒质的折射率，在折射率不同的两种媒质的界面上，入射光线产生折射与发射现象。另外光在传播过程中还会产生散射，漫反射、漫透射现象等等。2、光的度量单位：（1）光通量：光源单位时间内发出的光量称为光通量，符号为φ，单位是流明（Lｍ）。光通量与能量辐射的关系为φ＝∫780380㎞φe•入VI入 •d入 式中：Km最大光谱光效能，是常数（683Lm/w）
室内照明设计基础知识 光照的作用，对人的视觉功能极为重要。没有光就看不到一切，这是一般的常识。就室内环境设计面言，光照不仅能满足人的视觉功能的需要，而且是美化环境必不可少的物质条件。下面给大家介绍室内照明设计基础知识，欢迎阅读! 光的种类 光照可以构成空间，并能起到改变空间、美化空间的作用。它 直接影响物体的视觉大小、形状、质感和色彩，以至直接影响到环境的艺术效果。 照明用光随灯具品种和造型不同，产生不同的光照效果。所产 生的光线，可分为直射光、反射光和漫射光三种。 1.直射光 是光源直接照射到工作面上的光，直射光的照度高，电能消耗少，为了避免光线直射人眼产生眩光，通常需用灯罩相配合，把光集中照射到工作面上，其中直接照明有广照型、中照型和深照型三种。 2.反射光 反射光是利用光亮的镀银反射罩作定向照明，使光线受下部不 透明或半透明的灯罩的阻挡，光线的全部或一部分反射到天棚和墙面，然后再向下反射到工作面。这类光线柔和，视觉舒适，不易产生眩光。 3.漫射光
漫射光是利用磨砂玻璃罩、乳白灯罩，或特制的格栅，使光线形成多方向的漫射，或者是由直射光、反射光混合的光线。漫射光的光质柔和，而且艺术效果颇佳。 在室内照明中，上述三种光线有不同的用处，由于它们之间不同比例的配合就产生了多种照明方式。 照明方式 根据光通量的空间分布状况，照明方式可分为以下五种： 1.直接照明 光线通过灯具射出，其中90%—100%的光通量到达假定的工作面上，这种照明方式为直接照明。次种照明方式具有强烈的明暗对比，并能造成有趣生动的光影效果，可突出工作面在整个环境中的主导地位，但是由于亮度较高，应防止眩光的产生。 2.半直接照明 半直接照明方式是半透明材料制成的灯罩罩住灯泡上部，60%—90%以上的光线使之集中射向工作面，10%—40%被罩光线又经半透明灯罩扩散而向上漫射，其光线比较柔和。这种灯具常用于较低的房间的一般照明。由于漫射光线能照亮平顶，使房间顶部高度增加，因而能产生较高的空间感。 3.间接照明 间接照明方式是将光源遮蔽而产生的间接光的照明方式，其中90%—100%的光通量通过天棚或墙面反射作用于工作面，10%以下的光线则直接照射工作面。通常有两种处理方法，一是将不透明的灯罩装
灯具照明的基础知识
螺旋式灯座代号，字母E表示爱迪生螺纹的螺旋灯座，“E”后的数字表示灯座螺纹外径的整数值..螺旋灯座与灯头配合的螺纹，应符合GB1005-67《灯头和灯座用螺纹》的规定。 常用的灯泡螺纹代号就是E27，灯头大径26.15~26.45，灯头小径23.96~24.26.灯口大径26.55~26.85，灯口小径24.36~24.66 浅谈G24、GX24、GY24 灯座 摘要本文谨 对G24、GX24、GY24 灯座型号如何识别，以及结合G24、GX24、GY24灯座与G24、GX24、GY24 单端荧光灯的配用性做了一些初步分析和探讨。因为在灯具中此类荧光灯座的正确选用将直接关系到消费者在换灯管时的安全性和使用功能，并且还关系到灯具产品的合格性，所以各CCC 认证机构、CCC 检测机构和生产企业应该对此问题引起充分关注。 关键词 G24、GX24、GY24 灯座插脚限位 改革开放20 多年来，我国经济发展取得了举世瞩目的伟大成就，但资源消费量急剧增加，能源供应和环境保护的压力越来越大。加快建设资源节约型和环境良好型社会，实现经济增长方式的根本性转变，是我国今后经济社会发展应着力解决的重大问题。发展绿色照明是保障我国国民经济稳定快速发展的一项重要举措，随着紧凑型节能荧光灯在生活中的运用越来越普遍，它光线舒适、显色性佳、节省电能、外形美观。与白炽灯相比有三大优点：耗电量大大减少，寿命大大延长，体积小，几乎可以代替所有的普通灯泡。至于经济方面，紧凑型节能荧光灯比普通灯泡寿命长6-8 倍。同等亮度的光线，紧凑型节能荧光灯可省电80%。
因此，每一个节能灯都能替消费者节省高达数倍的使用成本。类似单端两针式、四针式G24、GX24、GY24 灯头的荧光灯的品种越来越丰富，功率范围也不断地扩大（10W-70W），对应的G24、GX24、GY24 单端荧光灯座形式也跟着多样化用以满足各种单端荧光灯产品的需要。现在G24、GX24、GY24 灯座的型号大致可分为以下几种，如下图1 图1 G24 灯座型号 在G24、GX24、GY24 命名中，G 表示两个或两个以上的凸出触点，即插脚式。大写字母X，Y 字母的组合加在灯头基本符号G 之后表示这种灯头在电器或机械要求方面是不能（或不完全能）互换的，也是插针方位及外壳形状的区别。连带字符（-）加数字构成，该部分表示对互换性来说是十分重要的附加部件，
什么是明度？ 定义为：在同样照明条件下，依据某表面表观可等同为白色或高透射比的表面的视亮度来判断的某一表面的视亮度，称该表面的明度。明度表示彩色光的高度越高，人眼就感觉越亮，即有较高的明度。 什么是视高度？ 定义为：人眼知觉一个区域（对象）所发射光的多寡的视觉属性。 视亮度的知觉受到同时对比（由于相邻物体的影响而修改视亮度的知觉）的影响。在判断颜色时，脑子往往对光的颜色进行补偿，这种颜色的常性也影响我们对于视亮度和知觉。 什么是眼睛的明暗适应？ 当光的亮度不同时，对人的视觉器官感受性也不同。亮度有较大变化时，感受性也随着变化。这种对光刺激变化相顺应的感受性成为适应。适应有明适应和暗适应两种，暗适应所需过渡时间较长。由光亮处进入黑暗处时，开始一切都看不见，经过一段时间才逐渐看清轮廓。整个过程的开始阶段感受性增长很快，以后越来越慢，大约30分钟后才能趋于稳定。明适应发生在由暗处到亮度的时候。开始时人眼也不能辨别物体，几秒到几十秒后才能看清物体。明适应时间较短，开始时感受性迅速降低，30秒以后变化则很缓慢，几百秒后趋于稳定。 什么是标量照度？ 空间上某一点上的标量照度即指该点上的受照量，它与入射光的方向无关，并且也不指明受照面的方向，其定义是：位于受测点处的一个小球表面上的平均照度，假设一个光强为I的点状光源，它与半径为r的小球相距d，球面所截取的光通量，因此=r2I/d2，球的表面积为4r2，所以点光源产生的球面平均照度为Es=,这就是圆球所在位置上的标量照度。如果光源是一个面光源，则投影面积为A’的点光源，其中L为光源的亮度。因此距离为d处的标量照度（Es）为：Es=LA'/4d2，但A'/d2=，即单元A’所张之立体角，所以Es=L/4。而整个光源的标量照度就等于/4，对于一个均匀漫射的面光源，L为常数，故Es=L/4。 什么是矢量照度？ 矢量照度表示在某点上照明的方向特性，表示该点上一个无限小的圆盘两侧（正面与背面）可以测得的最大照度差值。这个小圆盘的法线即为矢量作用线的方向，从照度高的一侧指向照度低的一侧。
Led灯的分类： 日光灯、面板灯、筒灯、吸顶灯、射灯、轨道灯等（分类的话非常多，就像人的名字一样多，大家去网上搜，但是你会发现搜的一般不全，我们可以去阿里巴巴上面看看索引的目录，什么叫法的灯都在上面，好好熟悉吧。） 常见灯珠的分类： 1。直插式小功率规格有：草帽/钢盔，圆头，内凹，椭圆，墓碑型（2*3*4）子弹头，平头，（3/5/平头/面包型）食人鱼等。 2。SMD贴片一般分为（3020/3528/5050这些是正面发光）/1016/1024等这些是侧面发光光源，其中名字的取法是根据贴片的规格来命名的，如3020就是30mm*20mm规格的。 3。大功率LED不可归类到贴片系列，它们功率及电流使用皆不相同，且光电参数相差甚巨。单颗大功率LED光源如未加散热底座（一般为六角形铝质座），它的外观与普通贴片无太大差距，大功率LED光源呈圆形，封装方式基本与SMD贴片相同，但与SMD贴片在使用条件/环境/效果等都有着本质上的区别。 灯珠单颗电压：一般灯珠的电压2.8-3.6vf，算串并时取中间值3.3vf 电源分类： 按输出特性的不同分为：恒压系列（CV）、恒流系列(CC)(恒压指电压输出恒定、恒流电流输出恒定,其中还有一中是恒压+恒流的互补电源) 按输入特性的不同分为：普通系列、高功率因子系列（高功率因子主要指功率因数，后面有对这个参数的详细介绍）
按用途不同分为：防水系列、不防水系列（这个就不用解释了，大家都懂） 按电路结构不同分为：隔离系列、非隔离系列（这里的隔离和非隔离区别主要是在于是否有变压器，因为我们知道，家用电压是220v正弦交流电，隔离的电源设计思路就是通过变压器先降压再整流，这样的设计能使高压和低压区分开来，比不用变压器的电源有优势，比如我们led电源输出是直流安全电压，人可以直接触摸（除了大功率电源），即使低压部分坏了，也不会漏电电人，但是采用非隔离的就很有可能导致触电） 按控制方式不同分为：可调光系列、不调光系列（调光的参数后面有详细介绍） 串联和并联： 首先要先确认每串LED順向电压总和，再加上恒流驱动器的压降約2V 每串LED工作电压 = 3.5V X 12颗 = 42V 驱动电路电压 = 42V + 2V = 44V LED电流 = 0.7A X 4串并联 = 2.8A 驱动电路瓦数=44V X 2.8A = 123.2W LED电源供应器瓦数/电压选择应为大于且为最接近所需瓦数/电压 先以150W/48V需求选择LED电源供应器，再确认驱动电路实际瓦数是否符合PF>0.9的负载量要求(123.2W /150W = 82.13%>75%) 例如此题可选择CLG-150A-48机型並调整輸出电压为44V或不调整输出电压直接应用。 注:一般同一批LED的Vf电压可能为一段范围(如3.4~3.6V),每颗LED均有差异,所以在电源选型上需考虑到该差异的影响
照明的基础知识2 --—---——-—照明电光源 将电能转换为光能,从而获得光通量的设备、器具则称为照明电光源。十九世界爱迪生发明了白炽灯，开始了电光照明的新纪元. 一、电光源的分类 电光源按其发光原理主要可分为两大类：热辐射光源(即固体电光源)和气体放 电光源。 1、固体热辐射光源 利用电流将金属或陶瓷之类的物体加热到白炽程度而产生发光的光源，白炽灯和LED灯属于此类。 2、气体放电光源 在电场作用下，电流通过电离的气体而发射光的光源。按放电形式可分 弧光放电灯和辉光放电灯.
●目前最常用的灯有白炽灯、LED灯、荧光灯、高压钠灯、金卤灯、霓虹灯等。 ●白炽灯光效低、寿命短、显色性高,价格便宜，多用于家庭。 ●LED灯可做成矩阵排列、图形，光效提高，寿命长，较贵，一般用于交通指 挥灯、路标字幕、广告排……等。要配备专用电源才能工作. ●高压钠灯光效高，寿命较长,显色性差,功率可高达1000W以上，适用路灯或 广场用灯，需配备启动器件或专用电路才能工作。 ●金卤灯光效高，寿命较长，显色性好，功率可由70W至1000W,适用于路灯、 广场用灯，需配备启动器件才能工作. ●霓虹灯做成彩色条管，可拼成文字、广告图形美化城市，需配备专用电路才 能工作。 ●高频无极灯寿命特长,光效高，显色性好,环保无公害，是21世纪最优秀的 电光源,目前电功率有待提升,价格有待降低。它应用范围广泛，需配备专用 电子镇流器. 注: 1.低气压灯放电时，灯内气压约为1%大气压，例如荧光灯。 2。高气压灯放电时灯内气压为几个至数十个大气压，例如高压钠灯、金卤灯、高压氙灯、 镝灯…等。 二、电光源的特性 以下参数用来表征电光源的特性. ●额定电压和额定电流:指电光源按预定要求工作所需要的电压和电流。偏离 额定值工作会影响电光源的效能和寿命。 ●额定功率：指电光源工作在额定电压和额定电流时所消耗的有功功率。 表达式：P=VIc o sα 式中P-额定功率（W）； V—额定电压（V）； α—额定功率因数。 ●额定光通量：指电光源在额定工作条件下发出的光通量,单位为流明（Lm）； ●发光效率：指电光源每消耗1W电功率所发出的光通量,单位为Lm/W；消耗 的电功率是从市电输入端测量的，称系统光效；
1 照明方式，种类及质量 照明方式 照明方式是按照照明灯具的布置特点或使用功能来区分的，可分为一般照明，分区一般照明，局部照明和混合照明四种。 1）一般照明 在工作场所内不考虑局部的特殊要求，为使整个场所获得基本均匀的照度要求而设置的照明。一般照明在工作场所内具有较好的亮度分布和照度均匀度，使用的 灯具数量少，投资少，效率高。对于工作位置密度大而对光照方向无特殊要求得场 合，或受生产技术条件限制，不适合装设局部照明或采用混合照明不合理时，可采 用一般照明。一般照明是办公室，教室，体育场馆，生产车间等场所广泛使用的一 种照明方式。 2）分区一般照明 分区一般照明是根据需要提高特定区域的一般照明，可根据工作面布置得实际情况确定。将照明器集中或分区集中的布置在工作区上方，使室内不同被照面上 产生不同的照度。在保证照明质量的前提下，可以有效地节约能源。适用于大型 商场，旅馆的总服务台，生产车间的流水线等场所。 3）局部照明 局部照明是为满足工作场所某些部位的特殊需要而设置的照明。它仅限于照亮一个有限的工作区域，适用于局部地点需要高照度，并对光的照射方向有一定 要求的场合。其优点是灵活，方便，节电，能有效突出照明重点。 局部照明的照明器布置经常采用选择布置方式，可设置为固定式和移动式，同一场所内，不允许单独使用局部照明，而无一般照明。 宜采用局部照明的情况有：局部地点需要有较高照度；由于遮挡而是一般照明照射不到的某些范围；需要减少工作区的反射眩光；为加强某一方向的光照一 增强质感；视觉功能降低的人需要有较高照度等。 4）混合照明 由一般照明和局部照明共同组成的照明方式称为混合照明。对于没有特殊照明的区域，其均匀照度由一般照明提供，而对于需要有较高照度的工作面和对光照方 向有特殊要求的局部，则采用局部照明来解决。 对于混合照明，其一般照明的照度不低于混合照明总照度的5%～10%，且不低于20lx。 照明种类 照明的种类是按照照明的作用进行分类，通常可以分为正常照明，应急照明，值班照明，警卫照明，障碍照明共5类。 1）正常照明 在正常情况下使用的是内外照明都属于正常照明。 2）应急照明 在正常照明因故障熄灭时，供暂时继续工作或人员疏散用的照明成为应急照明。具体包括： ○1疏散照明○2安全照明○3备用照明 3）值班照明 在非工作时间内，重要车间，仓库，或非营业时间的大型商店，银行等处应设置值班照明。可利用正常照明中能单独控制的一部分，或利用应急照明的一部分甚至全部作为值班照明。
3MM，5MMLED七彩灯，红波长:500-550nm；绿波长：520-525nm；蓝波长：460-475，红亮度：500-550MCD；绿亮度：650-700MCD；蓝亮度：700-750MCD，红电压：1.8-2.4V；绿电压：3.0-3.6V；蓝电压：3.0-3.6V。广泛应用于：电子礼品、电子玩具、圣诞树、LED水晶么球等各种灯具。可生产RGB快闪，慢闪，单闪，双闪等多种灯。 结温测量 现在就以Cree公司的XLamp7090XR-E为例。来说明如何具体测算LED的结温。要求已经把LED安装到散热器里，并且是采用恒流驱动器作为电源。同时要把连接到LED去的两根线引出来。在通电以前就把电压表连接到输出端（LED的正极和负极），然后接通电源，趁LED还没有热起来之前，马上读出电压表的读数，也就是相当于V1的值，然后等至少1小时，等它已经达到热平衡，再测一次，LED两端的电压，相当于V2.把这两个值相减，得出其差值。再被4mV去除一下，就可以得出结温了。实际上，LED多半为很多个串联再并联，这也不要紧，这时的电压差值是由很多串联的LED所共同贡献，所以要把这个电压差值除以所串联的LED数目再去除以4mV,就可以得到其结温。例如，LED是10串2并，第一次测得的电压为33V,第二次热平衡后测得的电压为30V,电压差为3V.这个数字先要除以所串联的LED个数（10个），得到0.3V,再除以4mV,可以得到75度。假定开机前的环境温度是20度，那么这时候的结温就应当是95度。 １.什么是流明？ 流明是"光学亮度"的科学术语，是指一个物体的视觉亮度。在外行人的术语中，它通常指的是"亮度"。 流明是国际光流量单位。所谓的流明简单来说，就是指蜡烛一烛光在一公尺以外的所显现出的亮度。 流明(Lumens)是氙气灯主要的技术指标，通常是以光通量来表示。光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力，单位是流明（LM），也叫明亮度。 2.什么是色温？ 色温指的是光波在不同的能量下，人类眼睛所感受的颜色变化。 在色温的计算上，是以 Kelvin 为单位，黑体幅射的0° Kelvin= 摄 氏 -273 ° C 做为计算的起点。 将黑体加热，随着能量的提高，便会进入可见光的领域，例如，在 2800 ° K 时，发出的色光和灯泡相同，我们便说灯泡的色温是 2800 ° K。 可见光领域的色温变化，由低色温至高色温是由橙红 --> 白 --> 蓝。 色温的特性 1. 在高纬度的地区，色温较高，所见到的颜色偏蓝。 2. 在低纬度的地区，色温较低，所见到的颜色偏红。 3. 在一天之中，色温亦有变化，当太阳光斜射时，能量被( 云层、空气 )吸收较多，所以色温较低。当太阳光直射时，能量被吸收较少，所以色温较高。
第一部分ＬＥＤ介绍 １．发展史简介 1965年，全球第一款商用化LED诞生（发光材料GaAsP），最初只能发出红光；1968年，因为半导体工艺进步，发光效率提高，而且出现了橙光、黄光的LED；1971年，绿光LED出现；到1994年蓝光LED出现（GaN材料）；其中，LED的发光效率一直在提高； 这段时间（60年代-90年代中期），由于能发出有色光的特点，LED都被用作信号指示用，而没有用于照明领域；90年代后期，日本研制出通过蓝光激发Y AG荧光粉产生白光的LED，这具有划时代的意义，从此LED就可用来当作光源使用，即用来作照明，LED照明也称为半导体照明。直到如今，特别是近2，3年，白光LED发展十分迅速，普及可量产的白光LED，其发光效率早就超过传统的白炽灯，目前部分厂商已经可以量产光效超过节能灯、荧光灯的LED产品。 ２．原理简介 LED（Light Emitting Diode）就是发光二极管，是包含一个PN结组成的电子元件。核心部件就是包含这个PN结的芯片（chip）。芯片决定了这个LED的光电性能。当有足够的电压加到PN结两端时（P型材料接正极，N型材料接负极），P型半导体材料中的“空穴”和N型半导体材料中的电子就复合，复合以后就释放能量，以光和热两种形式发出。（图1） 图1 LED的PN结发光示意 一个用于照明的LED不仅要具有完整的PN结半导体材料芯片，还需要一些额外的封装结构使
它能正常工作，比如芯片的固定，导线的连接，用于引出光线的透镜等。（图 2 ，是一种具有代表性的白光LED 实物和结构分析） 图2 Lumileds, K2大功率LED 实物（左）和结构（右） ３．性能特点 以下是目前，LED 与现在商用普及的白炽灯、节能灯等光源性能在一些常用参数上的比较， 发光效率 （lm/w ） 显色指数(CRI) 使用寿命 （h ） 其他 白炽灯 5-20 80-100 500-3000 耐高温 荧光灯 60-100 60-85 5000-12000 - LED 40-110 60-90 10000-50000 体积小，无紫外红外线 还有很多特点没有一一列出，由图大致可见，LED 之所以在近几年发展迅速，大受关注，在于LED 在作为一个光源时各方面指标都不错。鉴于发展的阶段，或者是LED 发光材料本身的限制， 对 比 项 目 光 源 类 型
LED照明设计基础知识-安森美培训资料 安森美半导体时间：2009-07-21 77486次阅读【网友评论17条我要评论】收藏 发光二极管(LED)继在中小尺寸屏幕的便携产品背光等应用获大量采用后，随着它发光性能的进一步提升及成本的优化，近年来已迈入通用照明领域，如建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等，应用可谓方兴未艾。 另一方面，LED照明设计也给包括中国工程师在内的工程社群带来了挑战，这不仅因为LED照明的应用范围非常广泛，应用的功率等级、可以采用的驱动电源种类及电源拓扑结构等，也各不相同。工程师们迫切需要系统地学习及了解更多有关LED照明设计的基础知识。有鉴于此，安森美半导体的产品应用总监Bernie Weir先生近期专门撰写相关培训资料，为工程师们传授相关的设计基础知识，内容涉及LED驱动器的通用要求、电源拓扑结构、功率因数校正、电源转换能效和驱动器标准，以及可靠性和使用寿命等其它问题，方便他们更好地设计入门及提高，从而更好地服务于LED照明市场。限于篇幅，本文是该培训资料的摘要介绍。 一、LED驱动器通用要求 驱动LED面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED正向电压也会有差异；另外，LED的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。 另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED的排列方式问题。各种排列方式中，首选驱动串联的单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”LED正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个LED 因故障开路，电路中仅有1个LED的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。
照明基础知识 第一节基本概念 一、常用术语 名称符号单位说明 光线和辐射光是电磁波辐射到人的眼睛，经视觉神经转换为光线，即能被肉眼看见的那部分光谱。这类射线的波长范围在360~830nm之间，仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部分。 光通量Ф流明LM 光源发射并被人的眼睛接受能量的总和即为光通量。 光强 I 坎德cd 光的强度，可见光在某一特定方向角内所放射的强度。 照度 E 勒克斯Lux 照度是光通量与被照面积之间的比例系数。1Lux 即指1Lm的光通量平均分布在面积1㎡的平面上的明亮度。 色温 K 开尔文 （k）当光源所发出的光的颜色与“黑体”在某一温度下辐射的颜色相同时，“黑体”的温度就称为该光源的色温。“黑体”的温度越高，光谱中蓝色的成分则越多，而红色的成分则越少。例如：白炽灯的光色是暖色，其色温表示为2700K,而日光色荧光灯的色温表示方法则是6000K。色温以绝对温度K来表示，色温值越高，表示冷感越强，色温越低暖感越强，越柔和，通常大部分光源设计集中在2700K~4300K 及5800K~6700K两个色温位置。 光色光色实际上就是色温，大致分为三大类：暖色<3300K、中间
色3300K~5000K、日光色>5000K，由于光线中光谱组成有差别，因此即使光色相同，光的显色性也可能不同。 显色性原则上，人造光线应与自然光线相同，使人肉眼能正确辨别事物的颜色。当然，这要根据照明的位置和目的而定。光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性。通常叫做“显色指数”（Ra） 灯具效率灯具效率（也叫光输出系数）是衡量灯具利用能量效率的重要标准，它是灯具输出的光通量与灯具内光源输出的光通量之间的比例。 光源效率 光源效率（Lm/W）也就是每一瓦电力所发出的光量，其数值越高表示光源的效率愈高，所以对于使用时间较长的场所，如办公室走廊、走道、隧道等，效率通常是一个重要的考虑因素。 亮度光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中反射光的数量，称为光源在某一方向的光亮度，符号为L，L=di/ds单位为cd/㎡（坎德拉每平方米）。 眩光视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比，则可以造成视觉不舒适称为眩光。眩光可以分为视能眩光和不舒适眩光。眩光是影响照明质量的重要因素。 功率因素电路中有用功率与实际功率之间的比值。功率因数低，则电流中的谐波含量越高，对电网产生污染，破坏电网的平衡度，无功损耗增加。 平均寿命也就是额定寿命，是指点亮批量灯完好率为50%的小时
第一章总论 一、光环境与文化 1、光环境文化 1.1 概述 从光的角度来看，我们赖以生活的地球存在两个世界： 一个属于白昼，另一个属于夜晚。 光的发展 人工取火一一电灯的发明一一工业化社会的成熟以及科学技术的飞 速发展 人类生活变得更为丰富多彩，并向多元化方向发展。光”有了更为广泛 的用途和意义，其中光环境的营造，成为环境空间设计的一个重要环节。照明设计成为展示空间魅力的舞台。 1.2 照明设计与光文化 光文化是设计文化的一部分。照明是科学，也是艺术。对任何建筑而言它都是建筑设计成功的基础之一。 设计师除了要充分地理解建筑的形体和空间，还需要能够对灯具和光源进行准确的把握和纯熟的运用。 只有充分掌握光”的控制技术，才能对光”进行合理科学的设计，才能满足人的视觉生理和视觉心理的需要。 2、照明设计的目的与分类范畴 2.1 照明设计的目的 有关资料表明：在正常人每天接受的外界信息中，超过80%的信息 是通过人体的视觉器官接受的。而人几乎每天都要在人造光环境中停留相当长的时间，为视觉感官接受信息创造一个舒适的光环境是对照明设计的基本要求。 我们的目标：根据不同的室内外环境所需要的照度，正确选择光源和灯具，确定合理的照明形式和布置方案，创造一个合理的、高质量的光环境。
2.2 照明设计的分类范畴 照明场所：1、街道及广场照明；2、车站及码头照明；3、景观的照明；4、建筑夜景的照明；5、室内环境照明等。 照明的方式：1、一般照明：为照亮整个场所而设置的均匀照度的照明方式2、局部照明：特定视觉工作所用的，为某个局部而设置的照明 3、重点照明：为提高限定的区域或目标的照度，使其比周围的区域更亮，而设计成最小光束角的照明。 4、混合照明：由一般照明与局部照明组成的照明方式。 5、混光照明：在同一个场所，有两种以上不同的光源所形成的照明。 6、应急照明：在正常照明的电源失效时而启用的照明。 照明的目的：功能照明：满足各种不同场所的活动所需的基本照明环境，根据室内工作性质使工作面上能得到良好的视觉作业条件。 装饰照明：对于有特殊艺术效果的光环境来说，照明的艺术性成为另一种形态的装饰手段，在装饰照明中，灯具不仅仅是单纯的照明技术装置，它还起到室内装饰的作用。 3 、自然采光与人工照明 3.1 概念及影响 （1）自然采光：即天然采光，也可称为昼光。 （2）自然采光的发展概况：我们对天然采光的需求是怎样的？与此同时天然采光又是如何影响建筑外观的呢？（思考题） 3.2 人工照明 （1）概念及影响：人工照明，即人工光源，是指自然采光以外的光源。 （2）人工照明的发展概况： 直到十九世纪末，人工光源一直与发热密不可分。直到19 世纪末 斯旺和爱迪生发明了碳丝灯，或者是大家所说的灯泡（使用钨丝），从电产生的光才被能够实际使用。 人工照明处在不断发展的过程中。毫无疑问，适合现在的照明将不适合于2050年，同样1950 年的照明也不适合我们现在的要求。 因此，我们对人工照明概念——例如合适的光源、照明方法和控制方法——主要是从原理上而不是从细节上进行讨论。 4 、照明设计的安全性照明系统的设计和安装是电气顾问的责任，但是建筑的总体安全仍然由建筑师和设计师掌握，他必须保证下述几点：
专业照明产品技术知识答卷 办事处：姓名：分数：考试日期： 一、单项选择题（每题1.5分，共计30分；在备选答案中，只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均不得分。）1.可见光的波长范围（ A ） A．380-780nm B. 300-780nm C. 280-780nm D. 200-780nm 2.光通量的定义（ B ） A．光源在单位面积内发出的能被人眼所感受到的能量 B. 光源在单位时间内发出的能被人眼所感受到的能量 C. 光源在单位面积内发出的不能被人眼所感受到的能量 D. 光源在单位时间内发出的不能被人眼所感受到的能量 3.光通量的单位（ C ） A. lx B. cd C. Lm D. cd/m2 4.相同功率的光源中，下列哪一类灯具的光通量最高（ D ） A．普通荧光灯 B. 金属卤化物灯 C.高频无极灯 D. 高压钠灯 5.下列平均照度描述合理的是（ A ） A．被照面单位面积上接受的光通量称为被照面的照度 B．被照面单位面积上接受的光亮度称为被照面的照度 C. 被照面单位空间上接受的光通量称为被照面的照度 D. 被照面单位空间上接受的光亮度称为被照面的照度 6.平均照度的单位（ B ） A. lm B. Lx C. cd D. cd/m2 7.下列光通量维持率描述合理的是（ C ） A．灯具在给定的点燃时间后的照度与其初始的照度之比 B. 灯具在给定的点燃时间后的光亮度与其初始的光亮度之比 C. 灯具在给定的点燃时间后的光通量与其初始的光通量之比 D. 灯具在给定的点燃时间后的光衰与其初始的光衰之比 8.下列照度均匀度描述合理的是（ D ） A．通常指规定表面上的最大照度与平均照度之比。
张坤 深圳市英格瑞特电子有限公司 Bernie Weir先生的一些重要的LED照明设计基础知识 https://www.doczj.com/doc/1817706078.html,/ 张坤 2012/8/20
张坤 发光二极管(LED)继在中小尺寸屏幕的便携产品背光等应用获大量采用后，随着它发光性能的进一步提升及成本的优化，近年来已迈入通用照明领域，如建筑物照明、街道照明、景观照明、标识牌、信号灯、以及住宅内的照明等，应用可谓方兴未艾。另一方面，LED照明设计也给包括中国工程师在内的工程社群带来了挑战，这不仅因为LED照明的应用范围非常广泛，应用的功率等级、可以采用的驱动电源种类及电源拓扑结构等，也各不相同。工程师们迫切需要系统地学习及了解更多有关LED 照明设计的基础知识。有鉴于此，安森美半导体的产品应用总监Bernie Weir先生近期专门撰写相关培训资料，为工程师们传授相关的设计基础知识，内容涉及LED 驱动器的通用要求、电源拓扑结构、功率因数校正、电源转换能效和驱动器标准，以及可靠性和使用寿命等其它问题，方便他们更好地设计入门及提高，从而更好地服务于LED照明市场。限于篇幅，本文是该培训资料的摘要介绍。 一、LED驱动器通用要求驱动LED面临着不少挑战，如正向电压会随着温度、电 流的变化而变化，而不同个体、不同批次、不同供应商的LED正向电压也会有差异；另外，LED的“色点”也会随着电流及温度的变化而漂移。 图1：常见的LED排列方式 另外，应用中通常会使用多颗LED，这就涉及到多颗LED的排列方式问题。各种
张坤 排列方式中，首选驱动串联的单串LED，因为这种方式不论正向电压如何变化、输出电压(Vout)如何“漂移”，均提供极佳的电流匹配性能。当然，用户也可以采用并联、串联-并联组合及交叉连接等其它排列方式，用于需要“相互匹配的”LED正向电压的应用，并获得其它优势。如在交叉连接中，如果其中某个LED因故障开路，电路中仅有1个LED的驱动电流会加倍，从而尽量减少对整个电路的影响。 LED的排列方式及LED光源的规范决定着基本的驱动器要求。LED驱动器的主要功能就是在一定的工作条件范围下限制流过LED的电流，而无论输入及输出电压如何变化。LED驱动器基本的工作电路示意图如图2所示，其中所谓的“隔离”表示交流线路电压与LED(即输入与输出)之间没有物理上的电气连接，最常用的是采用变压器来电气隔离，而“非隔离”则没有采用高频变压器来电气隔离。 图2：LED驱动器的基本工作电路示意图。 值得一提的是，在LED照明设计中，AC-DC电源转换与恒流驱动这两部分电路可以采用不同配置：1)整体式(integral)配置，即两者融合在一起，均位于照明灯具内，这种配置的优势包括优化能效及简化安装等；2)分布式(distributed)配置，即两者单独存在，这种配置简化安全考虑，并增加灵活性。LED驱动器根据不同的应用要求，可以采用恒定电压(CV)输出工作，即输出为一定电流范围下钳位的电压；也可以采用恒定电流(CC)输出工作，输出的设计能严格限定电流；也可能会采用恒流恒压(CCCV)输出工作，即提供恒定输出功率，故作为负载的LED的正向电压确定其电流。 总的来看，LED照明设计需要考虑以下几方面的因素： ● 输出功率：涉及LED正向电压范围、电流及LED排列方式等 ● 电源：AC-DC电源、DC-DC电源、直接采用AC电源驱动 ● 功能要求：调光要求、调光方式(模拟、数字或多级)、照明控制 ● 其他要求：能效、功率因数、尺寸、成本、故障处理(保护特性)、要遵从的标准及可靠性等 ● 更多考虑因素：机械连接、安装、维修/替换、寿命周期、物流等 二、LED驱动电源的拓扑结构 采用AC-DC电源的LED照明应用中，电源转换的构建模块包括二极管、开关(FET)、电感及电容及电阻等分立元件用于执行各自功能，而脉宽调制(PWM)稳压器用于控制电源转换。电路中通常加入了变压器的隔离型AC-DC电源转换包含反激、正激及半桥等拓扑结构，参见图3，其中反激拓扑结构是功率小于30 W的中低功率应用的标准选择，而半桥结构则最适合于提供更高能效/功率密度。就隔离结构中的变