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利用電能做功,產生可見光的光源叫電光源。電光源的發明促進了電力裝置的建設。電光源的轉換效率高,電能供給穩定,控制和使用方便,安全可靠,並可方便地用儀錶計數耗能,故在其問世后一百多年中,很快得到了普及 。它不僅成為人類日常生活 的必需品 ,而且在工業、農業、交通運輸以及國防和科學研究中,都發揮著重要作用。

電光源電光源
利用電能做功,產生可見光的光源叫電光源。電光源的發明促進了電力裝置的建設。電光源的轉換效率高,電能供給穩定,控制和使用方便,安全可靠,並可方便地用儀錶計數耗能,故在其問世后一百多年中,很快得到了普及 。它不僅成為人類日常生活 的必需品 ,而且在工業、農業、交通運輸以及國防和科學研究中,都發揮著重要作用。

1 電光源 -顏色特性

電光源節能電光源
光通量:光源每秒種發出的可見光量之和,簡單說就是發光量。單位:流明(lm);照度:單位面積內入射的光通量,也就是光通量除以面積所得到的值。單位:勒克司(lux),照度 分為水平照度和垂直照度。水平照度為光通量入射水平表面的照度,垂直照度為光通量入射到垂直面的照度。照度[lx]=落在某面積上之光通量[lm]此被照面面積[㎡]=光強度[cd]/(距離[m])2L;亮度:符號 L,單位尼脫 cd/m2,說明發光體在特定方向單位立體角單位面積內的光通量顯色性:光源對物體本身顏色呈現的程度稱為顯色性,也就是顏色逼真的程度;顯色性高的光源對顏色表現較好,人們所見到的顏色也就接近自然色,顯色性低的光源對顏色表現較差,人們所見到的顏色偏差也較大。國際照明委員會CIE把太陽的顯色指數定為100。顯色指數:光源的顯色性是由顯色指數來表明,它表示物體在光下顏色比基準光(太陽光)照明時顏色的偏離,能較全面反映光源的顏色特性。

色溫:以絕對溫度K(Kelvin)來表示,即將一標準黑體加熱,溫度升高到一定程度時顏色開始由深紅-淺紅-橙黃-白-藍,逐漸改變,某光源與黑體的顏色相同時,我們將黑體當時的絕對溫度稱為該光源之色溫。光效:單位:每瓦流明 Lm/w,說明電光源將電能轉化為光的能力,以發出的光通量除以耗電量來表示。光效是衡量光源節能的重要指標,就是光源發出的光通量除以光源所消耗的功率。燈具效率:燈具效率(又稱燈具光輸出比)是用來評估燈具之能源效率的一項重要標準,其值是將裝有光源的燈具所發出之光通量除以所裝光源本身所發出光通量所得之比值。平均壽命:單位:小時,說明指一批燈泡至百分之五十的數量損壞時的小時數;經濟壽命:單位:小時,說明在同時考慮燈泡的損壞以及光束輸出衰減的狀況下,其綜合光束輸出減至一特定的小時數。此比例用於室外的光源為百分之七十,用於室內的光源如日光燈則為百分之八十。眩光:視野內有亮度極高的物體或強烈的亮度對比,則可以造成視覺不舒適稱為眩光。眩光分為失能性眩光和不舒適性眩光,眩光是影響照明質量的重要因素。

2 電光源 -原理結構

電光源LED電光源
一、電光源的發光方法

1.電阻發光,這是一種利用導體自身的固有電阻通電后產生熱效應,達到熾熱程度而發光的方法。如常用的白熾燈、碘鎢燈等。

2.電弧發光,這是一種利用二電極的放電產生高熱電弧而發光的力法。如碳精燈.

3.氣體發光,這是一種在透明玻璃管內注入稀薄氣體和金屬蒸氣,利用二極放電使氣體高熱而發光的方法。如鈉燈、鏑燈等。

 4.熒光粉發光,這是一種在透明玻璃管內注入稀薄氣體或微量金屬,並在玻璃管內壁塗上一層熒光粉,借二極放電后利用氣體的發光作用使熒光粉吸收再發出另一種光的方法,如熒光燈等。

二、電光源的起動方式

1.電壓自適應,這類燈泡,只要給它加上額定電壓即可正常工作。如白熾燈、溴鎢燈等。

2.輔助觸髮型。這類燈泡,供給其額定電壓.它並不工作,而是需要一個較額定電壓高的輔助觸發電壓進行啟動,然後才能工作,如熒光燈、放映氙燈等。

不同類型的電光源有不同的結構,但一般都具有以下幾部分的零部件:作為發光體的燈絲、電極、熒光粉;作為發光體外殼的玻璃、半透明陶瓷管、石英管;作為引線的導絲、芯柱 、燈頭 ;作為充填物的各類氣體、汞、金屬及其鹵化物 ;消氣劑、各類塗層、絕緣件及粘結劑等。

3 電光源 -常用術語

電光源電光源燈頭
1.光通量。它是光源在空間各方發出的人眼所能感受到的光能。單位為流明(lm)。它是衡量電光源產生光能能力的一種重要指標。

 2.流明。光通量的計量單位,等於一支燭光的均勻發光點在一個單位立體角度內所發出的光通最。

3.發光效率。它是照明光源輸出的光通量與輸入電功率的比值,也就是單位功率的光通量。單位流明/瓦(lm/W)。它是反映光源性能優劣的重要指標。

 4.色溫。光源所發出的光的顏包與黑體某一溫度下輻射的顏色相同時,這時黑體的溫度就稱為該光源的顏色溫度,簡稱色溫。以絕對溫度K作單位。

 5.顯色指數。當光源與基準光源(標準白光)的傳色性能一樣時,該光源的傳色指數為100。它是衡量光源再現標準白光能力的一種參數。

6.額定電壓。電光源在正常工作時所需要的電壓.即規定的使用電壓。單位為伏(V)。

7.額定功率。電光源在額定電壓使用時,輸入的功率。單位為瓦(W)。

8.使用壽命 電光源從開始使用到不能發光或雖能發光但不能使用(如氙燈嚴重飄弧)或者其光通量輸出降到規定的程度(如放映銦燈其光通輸出不能使銀幕再現良好圖象)所經歷的小時數。這一參數.不是針對某一燈泡,而是該類產品壽命的平均值。

 9.燈壓氣體放電燈正常工作時,燈電極兩端的電壓降。單位為伏(V)。

 10.觸發電壓電光源在額定電壓下不能自行啟動工作,而需要一個外加電壓使其開始點燃。這個外加電壓,叫觸發電壓。單位為伏(V)。觸發電壓某些場合也稱擊穿電壓。

4 電光源 -光源研究

電光源LED電光源
人類對電光源的研究始於18世紀末。19 世紀初,英國的H.戴維發明碳弧燈。1879年,美國的T.A.愛迪生髮明了具有實用價值的碳絲白熾燈 ,使人類從漫長的火光照明進入電氣照明時代。1907年採用拉制的鎢絲作為白熾體。1912年,美國的I.朗繆爾等人對充氣白熾燈進行研究,提高了白熾燈的發光效率並延長了壽命,擴大了白熾燈應用範圍。20世紀30年代初,低壓鈉燈研製成功。1938年,歐洲和美國研製出熒光燈 ,發光效率和壽命均為白熾燈的 3倍以上,這是電光源技術的一大突破。40年代高壓汞燈進入實用階段。50年代末,體積和光衰極小的鹵鎢燈問世,改變了熱輻射光源技術進展滯緩的狀態,這是電光源技術的又一重大突破。60年代開發了金屬鹵化物燈和高壓鈉燈,其發光效率遠高於高壓汞燈。80年代出現了細管徑緊湊型節能熒光燈、小功率高壓鈉燈和小功率金屬鹵化物燈,使電光源進入了小型化、節能化和電子化的新時期。

電光源主要性能指標有 6項:①光量特性指標。包括總光通量、亮度、光強 、紫外線量和熱輻射量等。②光色特性指標。包括光色、色溫、顯色性、色度和光譜分佈等。③電氣特性指標。包括消耗功率、燈電壓、燈電流、啟動特性和干擾雜訊等。④機械特性。包括幾何尺寸、燈結構和燈頭等。⑤經濟特性。包括發光效率、壽命、價格和電費等。⑥心理特性。包括燈外觀和舒適性等。

主要是提高發光效率 ,開發體積小的高效節能光源,改善電光源的顯色性,延長壽命。達到上述目的的具體途徑是開發研製新型材料、採用新工藝以及進一步研究新的發光機理、開發新型電光源,而最為現實的途徑則是改進現有電光源的製造技術,採用新型的、自動化性能好的生產設備。

5 電光源 -光源應用

電光源電光源機座
利用電光源照明,稱為電照明: 電照明按發光的方法不同可分為電阻發光、電弧發光、氣體發光和熒光粉發光四類;按照明使用的性質分為一般照明、局部照明和裝飾照明三類:按照明使用的方式分為連續照明和間斷照明兩類;按電光源的起動方式分為電壓自適應和輔助觸發兩類等。

世界上的照明用電(照明光源的耗電量)約佔總發電量的10%~20%。在中國,照明用電約佔總發電量的10%。隨著中國現代化發展速度的加快,照明用電量逐年上升,而電力增長率又不相適應,因此,研製、開發和推廣應用節能型電光源已引起人們的高度重視。

電光源一般可分為照明光源和輻射光源兩大類。照明光源是以照明為目的,輻射出主要為人眼視覺的可見光譜(波長380~780納米)的電光源,其規格品種繁多,功率從0.1瓦到20千瓦,產量占電光源總產量的 95%以上。輻射光源是不以照明為目的,能輻射大量紫外光譜(1~380納米)和紅外光譜( 780~1×106納米)的電光源,它包括紫外光源、紅外光源和非照明用的可見光源。以上兩大類光源均為非相干光源。此外還有一類相干光源,它通過激發態粒子在受激輻射作用下發光,輸出光波波長從短波紫外直到遠紅外,這種光源稱為激光光源。

照明光源品種很多,按發光形式分為熱輻射光源、氣體放電光源和電致發光光源3類。① 熱輻射光源。電流流經導電物體,使之在高溫下輻射光能的光源。包括白熾燈和鹵鎢燈兩種。②氣體放電光源。電流流經氣體或金屬蒸氣,使之產生氣體放電而發光的光源。氣體放電有弧光放電和輝光放電兩種,放電電壓有低氣壓、高氣壓和超高氣壓 3種。弧光放電光源包括:熒光燈、低壓鈉燈等低氣壓氣體放電燈,高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高強度氣體放電燈,超高壓汞燈等超高壓氣體放電燈,以及碳弧燈、氙燈、某些光譜光源等放電氣壓跨度較大的氣體放電燈。輝光放電光源包括利用負輝區輝光放電的輝光指示光源和利用正柱區輝光放電的霓虹燈,二者均為低氣壓放電燈;此外還包括某些光譜光源。③電致發光光源。在電場作用下,使固體物質發光的光源。它將電能直接轉變為光能。包括場致發光光源和發光二極體兩種。

6 電光源 -相關詞條

金屬鹵化物燈低壓鈉燈
高壓汞燈氙燈
面燈泛光燈
黑光燈滅蚊燈

 

 

 

7 電光源 -參考資料

[1] 電光源知識 http://www.ledcac.com/info/detail/66-26837.html

[2] 照明網 http://www.ledcac.com/info/detail/66-26837.html

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