第二节常用电光源、照明灯具
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照明电光源有哪些?常用的照明电光源有:白炽灯(即普通灯泡)、荧光灯(日光灯)、卤钨灯、高压水银灯、金属卤化物灯等,根据光源的工作原理可分为两大类:一类是热辐射光源,如白炽灯、卤钨灯等,另一类是光电光源,有气体放电灯,如氙灯,还有金属蒸汽灯,如水银灯(汞灯)和钠灯,放电光源按放电形式又可分为辉光放电和弧光放电,霓虹灯属于辉光放电,荧光灯、高压水银灯、钠灯等均属于弧光放电,下面简要介绍上述光源的结构、工作原理及使用方法。
日光灯(荧光灯)工作原理讲解日光灯也被称为荧光灯,它利用紫外线照射荧光粉来发光,所以这种灯具被称为荧光灯,而其发出的光线和普通白炽灯相比犹如日光一样,故也称为日光灯。
日光灯由灯管、镇流器和启辉器等主要部件组成,日光灯(荧光灯)的发光工作原理:下图所示的原理电路。
工作原理详解:当电源接通时,电压全部加在启辉器上,氖气在玻璃泡内电离后辉光放电而发热,使动触片受热膨胀与静触头接触使电路接通,此时灯丝通过电流加热后发射电子,使灯丝附近的水银开始游离并逐渐气化,同时,启辉器触点接触后辉光放电随即停止,动触片冷却而缩回(即触点断开)。
使流经灯丝和镇流器的电流突然中断,在此瞬间,镇流器产生的自感电动势与电源电压串联后,全部加在灯管两端的灯丝间,由于灯丝间电压骤增,整个灯管内的汞气在高压作用下全部游离,从而产生弧光放电,辐射出不可见的紫外线,激发管壁的荧光粉,发出近似日光的可见光。
荧光灯的组件必须严格按规格配套使用,由于镇流器是电感性负载,因而使得整个日光灯电路的功率因数降低,不利于节约用电;为了提高功率因数,可在日光灯的电源两端并联一只电容器,其容量按管的功率不同而选配如20瓦的光管配2.5微法电容器,30瓦日光灯配3.75微法电容器,40瓦的光管配4.75微法电容器,耐压应大于220伏。
金属卤化物灯介绍金属卤化物灯是在高压水银灯的基础上,为改善光色而发展起来的一种新型光源。
它光色好,发光效率高。
常用电光源的种类及特性电光源是指以电能为能源,通过产生并控制电流,将电能转换为光能的装置。
常用的电光源主要包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
下面将逐一介绍它们的特性。
1.白炽灯白炽灯是最早、最常见的一种电光源。
它的主要特性有以下几个方面:(1)光谱分布广:白炽灯的光谱连续,没有明显的颜色间断,能够辐射出几乎全息光谱,所以它的颜色还是相对较真实的。
(2)显色性好:白炽灯的显色指数比较高,通常在80左右,能够较好地还原物体的真实颜色。
(3)色温较低:白炽灯一般色温在2000K至3000K之间,发出的光线呈现暖黄色调,使人感到温暖、舒适。
(4)能效低:白炽灯的能效比较低,只有5%至10%,大部分的电能转化为热能散失掉了。
2.荧光灯荧光灯是一种以荧光粉为发光层的电光源,它具有以下特性:(1)高能效:荧光灯的能效要比白炽灯高出很多,一般在20%至30%。
(2)色温变化大:荧光灯的色温范围较广,从2700K至6500K都有,可以在不同环境下调节其光色。
(3)光度下降快:荧光灯的亮度会随着使用时间的增长而逐渐降低,所以需要定期更换荧光灯管。
(4)启动时间较长:荧光灯的启动需要一定的时间,一般在几秒至十几秒钟之间,会比较慢。
3.LED灯LED(Light Emitting Diode)灯是一种最新的电光源,它具有以下特性:(1)高能效:LED灯的能效远高于白炽灯和荧光灯,可以达到30%以上。
(2)色彩丰富:LED灯可以发出多种颜色的光,可以通过调节电流和控制荧光粉的类型来实现。
(4)响应速度快:LED灯的响应速度非常快,可以瞬间达到最大亮度。
(5)焦点可调:LED灯可以通过光路设计来调节光的焦点,实现照明的不同需求。
总之,白炽灯、荧光灯和LED灯是常用的电光源,它们各自具有不同的特性和应用场景。
白炽灯适用于需要温暖舒适光线的场所;荧光灯适用于对高能效要求较高的场所;而LED灯则适用于对高能效、长寿命、灵活性要求较高的场所。
常见电光源常见电光源1.白炽灯,又称钨丝灯、灯泡前面说过,白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态而发光的电光源,俗称电灯泡。
为提高白炽灯的发光效率,目前白炽灯的灯丝大都做成双螺旋型并充有氩氮混合气,大功率的白炽灯还充有氪气、氙气等惰性气体,以进一步提高白炽灯的发光效率或延长白炽灯的寿命。
白炽灯按用途可分为普通照明灯泡和专用照明灯泡。
普通照明灯泡按其结构和外形又可分为无色(透明)灯泡、白色灯泡、乳白色灯泡、磨砂灯泡、彩色灯泡、单螺旋灯泡、双螺旋灯泡、球形灯泡、蘑菇形灯泡、摇曵形灯泡、反射型灯泡、螺口灯泡(灯头型号为E14、E27)、卡口(插口)灯泡(灯头型号为B14、B22)等等。
专用照明灯泡有装饰灯泡、局部照明灯泡、道路机车灯泡、军用灯泡、照相摄相灯泡、红外线灯泡、无影灯泡、仪器灯泡、水下灯泡、指示灯泡、矿用灯泡、船用灯泡、飞机用灯泡、聚光灯泡、放映灯泡、励光灯泡、印刷灯泡、防爆灯泡、小型灯泡、超小型灯泡(微型灯泡、米泡)等等。
光电参数和外形尺寸极其繁多。
白炽灯的发光效率及其他光点参数远比节能灯、卤钨灯等新光源差,已逐步被节能灯、卤钨灯等新光源取代,但其价格便宜,目前在一些特殊应用场合和落后地区还有一定市场。
2.卤素灯充有溴碘等卤族元素或卤化物的钨灯称为卤素灯或卤钨灯。
它是新一代白炽灯。
为提高白炽灯的发光效率,必须提高钨丝的温度,但相应会造成钨的蒸发,使玻壳发黑。
在白炽灯中充入卤族元素或卤化物,利用卤钨循环的原理可以消除白炽灯的玻壳发黑现象。
这就是卤素灯的来由。
但为确保卤钨循环的正常进行,必须大大缩小玻壳尺寸,以提高玻壳温度(一般要求碘钨灯的玻壳温度为250-600℃,溴钨灯的玻壳温度为200-1100℃),使灯内卤化钨处于气态。
因此,卤素灯的玻壳必须使用耐高温和机械强度高的石英玻璃。
其结构有双端直管形、单端圆柱形和反射形。
由于使用石英玻璃作玻壳,卤素灯又常称石英灯。
其中反射形卤素灯因带有反射杯,又常称杯灯。
常用照明灯具的种类
常用照明灯具的种类包括:
1. 白炽灯:一种传统的照明灯具,通过钨丝作为发光源,通电后钨丝发热发光,产生可见光。
2. 荧光灯:一种常见的节能型照明灯具,通过电流激发荧光粉产生紫外线,再由荧光粉转换成可见光。
3. LED灯:基于发光二极管(LED)技术的照明灯具,具有高能效、长寿命、低发热和小尺寸等优点。
4. 卤钨灯:一种高亮度、高色温的照明灯具,常用于需要高照明效果的场所,如舞台照明、展览展示等。
5. 高压钠灯和金属卤化物灯:常用于室外照明的灯具,具有较高的光效和较长的寿命。
6. 吊灯:常用的有欧式烛台吊灯、中式吊灯、水晶吊灯、羊皮纸吊灯、时尚吊灯等,用于居室的分单头吊灯和多头吊灯两种。
7. 吸顶灯:常用的有方罩吸顶灯、圆球吸顶灯、半圆球吸顶灯、半扁球吸顶灯、小长方罩吸顶灯等,适合客厅、卧室、厨房、卫生间等处照明。
8. 落地灯:常用于局部照明,强调移动的便利,对于角落气氛的营造十分实用,落地灯的灯罩下方应离地面1.8米以上。
9. 壁灯:较适合用于卧室、卫生间等,常用的有双头玉兰壁灯、双头橄榄壁灯、双头鼓形壁灯、双头花边杯壁灯、玉柱壁灯等。
以上是常用照明灯具的一些种类,每种都有其独特的特点和应用场景,可以根据实际需求进行选择。