电气照明技术2.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第二章 照明电光源,概述,通电后能发光的器件称电光源，用作照明的叫照明电光源。已有,100,多年的历史。主要有白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高强气体放电灯用作照明领域，场致发光灯、半导体灯主要用作指示照明灯或作为显示器件。,本章内容,介绍电光源的种类、性能指标，常用电光源的结构特点、光电参数及其特性。,第一节,照明电光源的分类及性能指标,电光源的分类,按工作原理分为固体发光光源和气体发光光源两大类。,1,、固体发光光源,包括热辐射光源和电致发光光源,（,1,）热辐射光源 是以热辐射作为辐射的电光源，包括白炽灯、卤钨灯，它们是以钨丝为辐射体，通电后达到白炽温度，产生光辐射。,（,2,）电致发光光源 直接把电能转换成光能的电光源，包括场致发光灯、半导体灯。,2,、气体放电光源 利用电流通过气体而发光的光源，它们主要以原子辐射形式产生光辐射。,按放电形式分 辉光放电、弧光放电灯。,（,1,）辉光放电灯的特点 工作时需要很高的电压，放电电流很小一般在,10,-6,10,-1,A,霓虹灯属于辉光放电灯。,（,2,）弧光放电灯的特点是放电电流大，,在,10,-1,A,以上，照明工程主要用的是弧光灯,弧光放电灯的分类 按压力分低气压、高气压,高气压弧光放电灯 包括高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯,低气压弧光放电灯 包括荧光灯、低压钠灯,高压弧光放电灯表面积小而功率很大，因此管壁负荷很高达,3W/CM2,，又叫高强度气体放电灯，简称,HID,灯。,气体放电的全伏安特性,通过改变电源电压来测量不同电流时灯管电压，可得到气体放电灯 的全伏安特性。,图中,OC,段是非自持放电 去掉外电离，电流停止，电流值在,10,-6,A,以下。当电荷积累后，达到着火点,D,就可自持放电。稳定的自持放电从,E,点开始。,自持放电包括 辉光放电与弧光放电,G,点之后是弧光放电 具有负伏安特性，它是不稳定的工作特性，单独接到电源上，会导致电流无限增大或减小。灯管熄灭或被电流击穿，因此必须用具有正伏安特性的限流装置抵消负伏安特性，才能稳定工作。,气体放电光源主要附件,镇流器 具有正的伏安特性，回路电流增大其电压降增大，作用早灯管上的电压减小，电流就能稳定。可分为电阻、电感、电容、电子镇流器。,电阻镇流器 用于直流电源供电的气体放电灯，功率损耗较大，一般不使用在交流情况下。,电感镇流器 用于工频交流供电的气体放电灯，起限流作用还在启动时产生高压脉冲，使灯管胜利启动。但功率因素低建议线路末端补偿功率因素。,电容镇流器 一般用于高频交流而不适用工频电源，否则会使灯的光通输出具有脉冲性质。,电子镇流器,80,年代引进，具有节能环保特点，优点：在,150250V,下可正常工作，一次性快速启动，损耗小，寿命长，效率高。功率因素高，对设备无干扰，外形美观，结构紧凑，重量轻，安装方便，安全可靠，无闪烁，无噪音。,(2),启辉器 用作灯丝自动接通断开，采用双金属片自动通断加热电路。,补偿电容 电感性镇流器功率因素低，利用电容可将它得到有效提高。,HID,灯的电气附件不能随意调换，否则将影响光源的启动特性，工作特长，使用寿命。,二、,照明电光源的主要性能指标,是选择和使用光源的依据,1,、额定电压 光源及其附件组成的贿赂所需电源电压的额定值。,2,、灯管功率 是灯泡的设计功率值，灯泡在工作时消耗的功率。是在额定电流下消耗的功率。,3,、光通量输出 灯泡在工作时小发出的光通。光源在额定电压、额定功率下的光通量输出，主要与点燃时间有关。在前,100,小时衰减多，之后衰减慢。,4,、发光效率 消耗单位电功率发出的光通量，灯泡的光通量输出与它取用的电功率之比，简称光效。单位,LM/W,。,5,、寿命用点燃的小时数表示。（,1,）平均寿命 取一组样品，同时点燃到,50%,样品损坏，累计时间的平均值。光通衰减小的光源采用。（,2,）有效寿命 从点燃到光通衰减为,70%80%,额定值累计的小时数。一般光通衰减显著的光源采用。,6,、颜色特性 包括色表和显色性。,色表取决于色温，可以分暖色调光源、中间色调光源、冷色调光源。,显色性取决于光谱功率分布，用显色指数表示。,7,、启燃、再启燃时间,启燃时间 接通电源到光通量输出达额定值需要的时间。,再启燃时间 熄灭后再点燃需要的时间，,HID,灯的比启燃时间长。频繁开关的光源场所不用，应急照明用的光源选用瞬时启燃短的光源。,闪烁与频闪效应,闪烁 光源的光通随电流的增减周期变化的现象。,频闪效应 在一定频率变化的光线照射下，运动物体呈现静止或不同于实际运动状态的现象。,三、光源型号命名,白炽灯 由三部分组成,第一部分 由表征光源名称特征的首字母组成，如“普通照明灯泡”用“,PZ”,；第二部分 和第三部分由表征光源的光电特性 额定电压、额定功率，两数字间用小横线隔开。,荧光灯 由两部分组成，表示的意义同上，有时增加第三部分如颜色特征，不同结构形式的顺序号。,举例：,PZ220-100,YZ36RR,表示的意义？,第二节 白炽灯,是第一代光源，,19,世纪,60,年代发明，经历了,100,多年的历程，它结构简单、成本低廉、使用方便、显色性好、点燃迅速、容易调光，因此应用广泛。,一、构造特点,由玻壳、灯丝、支架、引线、灯头组成。,灯丝 灯的关键部分，是灯的发光体，形状和尺寸很关键，直接影响寿命光效光利用率。一般把灯丝绕成单、双、三螺旋减少灯丝的长度，减少热损耗。如,40W,普通白炽灯双螺旋比单螺旋光效高,20%,。,玻壳 用一般玻璃做成不同形状。有透明的磨砂的乳白玻璃的或反射型的（蒸镀反光铝膜）。,为提高寿命防止钨丝氧化燃烧，充惰性气体氩氮混合气体，,60W,以上重氪氙，这样吧蒸发的钨带到灯头部分，减少沉积增加亮度。,灯头 固定灯泡接通电源用。螺口 插口、聚焦灯头特种灯头。螺口用于大功率，插口用于小功率具有防震动。,交通工具中采用。,二、主要类别,依据结构不同分,1,、普通照明用白炽灯 用于工业、民用建筑照明。一般以利梨形透明玻璃灯泡。特点是：结构简单、价格低廉、亮度大容易产生眩光。派生系列磨砂、乳白玻璃灯泡光线柔和。蘑菇形可增强装饰性，乳白灯泡是发展趋势。,2,、装饰白炽灯 特点：外形多样、彩色多变与建筑相配。国内较多的是烛光形灯泡，彩色玻璃制作的节日彩泡，水下用彩色灯泡（承受高气压）。,3,、反射型灯泡 内壁镀发射层，光速定向发射，用在灯光广告、橱窗、展览馆需要光线集中的场合。,4,、局部照明灯泡（低压灯泡）外形相似，额定电压低。主要用于采用安全电压的场所，便携式手提灯、机床照明，工厂车间的台灯。,三、,白炽灯的光电参数及其特性,白炽灯的光电参数及其特性取决于结构,1.,额定电压、额定功率,额定电压 普通和反射型额定电压一般：,220,、,110V,；局部照明灯泡为：,36,、,12,、,6V;,船用灯泡等级为：,24,、,110,、,220V,。,额定功率 普通灯泡在,151000W,；局部照明灯泡和船用灯泡在,10100W,；反射型在几十至几百,W,。,2.,光通量、发光效率,光通量 是在点燃,100,小时后的光通量，在几十到,1100,流明。,发光效率,75%,以上以红外线方式辐射而产生热能，光效只有,1013LM/W,。,3,、寿命、启燃时间,寿命 平均寿命一般为,1000H,，影响寿命的原因是钨丝蒸发变细，导致断丝。,启燃时间,0.070.38S,是瞬时燃和再启燃。,4,、色温、显色指数,色温 取决于工作温度，钨的熔点约为,3680K,，实际使用的普通灯达到的色温不超过,3000K,，在,24002900K,，白炽灯属于低色温、暖色调光源。,显色指数 取决于光谱能量分布，白炽灯具有与黑体一样的连续光谱，显色性好，显色指数达,99.,5,、光电参数与电压电压的关系,电压变化将影响寿命和光通量,电压变化影响光通量输出但不会突然熄灭，具有良好的调光性能。，一般局部照明调光灯，影剧院调光灯均采用。,第三节 卤钨灯,1881,年理论证明通过卤素的再生循环（卤钨循环）会大幅度提高寿命。,1959,年第一只碘钨灯诞生。灯泡内除了充惰性气体，还充卤素或卤化物，防止钨沉积玻壳，从而保持透明度。,卤钨循环 在一定的温度下，从灯丝蒸发出来的钨蒸汽向泡壁方向扩散，并与卤素反应形成挥发性的卤钨化合物，当卤钨化合物扩散到灯丝周围遇到高温重新分解成卤素和钨，钨沉积在灯丝上，分解后的卤素扩散到温度低的泡壁区域与钨化合，参加下一轮循环反应。,根据灯内充入的卤素不同，有氟钨灯、氯钨灯、碘钨灯、溴钨灯。它们的区别是发生卤钨化学反应所需要的温度不同。碘钨灯最线推广使用，溴钨灯也已经得到使用，另两种氟氯对灯丝具有腐蚀作用没有得到广泛应用。,上图就是一种单端碘钨灯。工作温度在,23593150,度，灯管温度高压,250,度。,从灯丝到泡壁分三个区域如上图：,二、卤钨灯的结构特点,卤钨循环是卤钨灯的一大特点，必须使管壁处卤化钨是气态，所以管壁温度比普通白炽灯高很多（碘钨灯大于,250,度，溴钨灯 大于,200,度）。,与白炽灯比结构特点：（,1,）体积小，采用耐高温而膨胀系数小的石英玻璃或硬质玻璃，,500W,的灯泡体积仅是白炽灯的,1%,。（,2,）灯管的机械强度很大，可充入压力较大的惰性气体，进一步抑制钨的蒸发，提高灯泡的质量。（,3,）工作温度高，单位面积光通量大，灯丝绕成细长的单螺旋或双螺旋，设置钨质支架固定灯丝。（,4,）引出端采用高稳定性的钼箔做导电体。,结构、工艺、材料比白炽灯复杂，价格高几倍至几十倍。,三、主要类型及光电参数,两类：管形卤钨灯（双端引出），单端卤钨灯（两端密封在同一端）。,管形卤钨灯 （,1,）大功率（,500W,以上）做成管状。（,2,）管径,810MM,，长度,80330MM,，功率,1002000W,，色温,27003200W,，光效,1522LM,，寿命,1500H,。（,3,）使用在体育场馆，建筑工地广场，厂房车间，大型会场，歌舞厅照明。,管形卤钨灯使用注意事项：（,1,）需要水平安装，倾角不大于正负,4,度，否则卤化物向一端集中，破坏卤钨循环，寿命大大缩短。（,2,）工作管壁温度达,200,度以上，不能与易燃物接近，灯脚引入线应采用耐高温导线。（,3,）引线封口是全灯 最薄弱的环节，使用时避免弯折、扭曲或过大压力，否则造成管子爆裂漏气或引线折断。（,4,）灯丝细长又脆，避免震动和撞击。,单端卤钨灯 （,1,）特点是：体积小，定向性好，装饰性强，安装方便。（,2,）使用场所：仪器，电影，电视，摄影，舞台，歌舞厅，家庭住宅（新型台灯，射灯，落地灯，聚光卤钨灯）。（）参数是功率几千瓦，色温，额定电压，选择和适应方便。,综述：（）卤钨循环以及充入的惰性气体抑制钨蒸发，避免玻壳黑化。（2,）寿命期间光通量不变，寿命,1500200H,为白炽灯的,1.5,倍；光效,1030LM,是白炽灯的两倍。,（,3,）显色性好和色温适应电视播放剧场，绘画摄影建筑物投光照明。（,4,）缺点是价格高，灯丝耐震性差，玻壳温度高，不适用振动易燃易爆灰尘多，移动的场合。,第四节 荧光灯,是第二代光源，,1936,年产生属于低气压汞蒸气弧光放电灯，优点是光效为白炽灯的,4,倍，寿命为白炽灯的,23,倍，光色好。成为主要的一般照明光源。,一、结构工作原理,结构特点 组成：灯头、热阴极、涂荧光粉的玻璃管。,（,1,）灯管 由玻璃制成，内涂荧光粉，两端装钨丝,内封装汞蒸汽及惰性气体。,（,2,）电极 用钨丝绕成螺旋形状，上涂电子发射物（钡、锶、钙等的氧化物）它们溢出功低，在电极温度较低时候就可产生热电子。电极与引入线焊接在玻璃芯柱上，引入线与灯的管脚连接，管脚与灯座连接。,（,3,）荧光粉 用来吸收紫外线并转化成可见光。只有,3%,的输入功率转变可见光，,63%,转变为紫外线，其中最强烈的为,253.7,和,185.0NM,的紫外线，它们射向灯管内壁荧光粉，发生光致发光，产生可见光辐射。,单独一种荧光粉可以产生某种色彩的荧光灯，蓝、绿、黄、白、淡红、金白等彩色荧光灯；改变荧光粉构成物质含量，可得到日光色，冷白色，白色，暖白色等荧光灯；把几种荧光粉混合使用可得到三基色荧光灯。,关于荧光粉,最广泛的荧光粉 卤磷酸钙粉，价格低，光效较高，显色性较差。日本首先使用三基色荧光粉得到,5000K,的三基色荧光灯。三基色荧光粉成分含有钇、铕、铈等稀土元素，并由红粉、绿粉（主要用来提高光效）、蓝粉按一定比例制成。得到的荧光灯光效可达到,100LM/W,，显色指数在,8090,之间，改变三种荧光粉的混合比例，可制造出各种不同光色的高效荧光灯，价格为普通的,23,倍或更高，所以未能得到推广使用。,2,、工作原理,荧光灯的工作电路,工作原理：合上开关，电压全加在启辉器上产生辉光放电发热，双金属片膨胀接通阴极电路预热灯丝，双金属片触点闭合后，辉光放电停止，触点分离，镇流器产生自感电动势，加在灯管的两端，灯管内发射大量的电子，使汞蒸汽电离而导电。汞蒸汽放电产生的紫外光激发荧光物质发出可见光。灯管启然后电源电压加在灯管和镇流器上，灯管电压远小于电源电压，启辉器不再启辉。镇流器在灯管预热及启燃后起着限制工作电流稳定预热的作用。,二、荧光灯的主要类型,1,、按启动线路分 （,1,）预热式：采用启辉器预热阴极，并施加反冲电压使灯管点燃。（,2,）快速启动式：镇流器内附加灯丝预热回路，提高工作电压（高于启动电压），灯管在施加电源电压,1S,后就可启动。（,3,）冷阴极瞬时启动式：利于漏磁变压器产生的高压瞬时启动，因此电极不需要预热，灯管瞬时启动。,2,、按灯管工作电源频率分类：（,1,）工频灯管：工作在50HZ,或,60HZ,回路的灯管，与电感镇流器配套，现在以此为主。（,2,）高频灯管：工作在电源频率为,20100KHZ,高频状态的灯管，与电子镇流器配套工作。（,3,）直流灯管：工作在直流状态下的灯管。对市电工频,50,或,60HZ,交流电整流成直流对灯管供电。,3,、按灯管形状和结构分 （,1,）直管荧光灯：,使用量产量最大的一种照明光源。按直径大小分类：,T12,、,T10,、,T8,、,T5,，其中,T12,已经不再生产。目前主要有,T8T5,两种类型。,T,代表,1/8IN,即,3.175MM,。,T12,管径约,38MM,，,T8,管径约,25MM,。,T12,与,T8,比较：相同点：,A,、均采用卤磷酸钙粉，改变荧光粉中锑锰的比例就可以制成色温为,6500K,、,3000K,日光色与暖白色之间多种荧光灯。,B,、镇流器、灯座、灯头完全匹配，主要规格基本相同。,T8,的优点：（,1,）高光效：光效在,60LM/W,以上更高的光效；（,2,）更省电：,36W,相当于,40W,省电达,10%,；（,3,）省材料：管径小更环保；（,4,）寿命长：寿命高达,8000H,。,T5,特点：管径约,15MM,，采用三基色荧光粉。优点：显色性好在,85,以上，高光效达到,8596LM/W,，节电,20%,，寿命,7500,、,9000H,。,另外,T5,镇流器、灯头、灯座与,T8,不匹配，并且价格贵，技术不成熟没有推广使用。,（,2,）高光通单端荧光灯 具有结构紧凑、光通输出高、灯具布线简单。其功率：,18,、,24,、,36,、,40,、,55W,等规格。使用在有吊顶的场所。,（,3,）环形荧光灯 普通形须外接镇流器与启辉器；一体化电子节能环形荧光灯。优点是光源集中，照度均匀，造型美观。使用在车厢，家庭，民用建筑。,（,4,）紧凑型荧光灯 具有白炽灯、荧光灯的优点用,916MM,细灯管弯曲拼成，结构紧凑，外形美观。,1974,年荷兰飞利浦开始研制，,1979,年研制成功。外形类似白炽灯但体积稍大。优点是：寿命长,800010000H,；光效高耗电为普通白炽灯的,1/4暖色调高显色性，可接在螺口或卡口灯座。,紧凑型的管径小约,9MM,，单位荧光粉层面积受到紫外辐射强度大，采用普通荧光粉光通衰减很大影响等的寿命，必须采用三基色荧光粉。因此成本高价格昂贵，制约了推广使用。,三、荧光灯的参数及工作特性,1,、额定电流、灯管电压、灯管功率 （,1,）额定工作电流 由灯管功率、灯管结构以及最有利的电流密度决定的。（,2,）额定启动电流 比前面大，在启动时预热灯丝，保证短时间内将灯丝预热到某个温度。（,3,）灯管电压 比电源电压小（因为要串入镇流器）约是它的,1/22/3,，是工作电流在灯管上的压降与长度有关。（,4,）灯管功率 灯管在额定电流下消耗的功率。在工作时须保证管内一定的汞蒸汽压力，要求管壁温度低于,40,。,C,，因此管内电流密度功率受到限制，以功率均较小。,2,、颜色特性（光谱能量分布、色温显色性）,与荧光粉密切相关，卤磷酸钙荧光粉三基色荧光粉配方不同则光谱能量分布不同，得到不同的光色，色温显色指数。两种荧光粉都可得到三种标准的白色：暖白色（,2900K,）、冷白色,(4300K),、日光色,(6500K),。,见图涂有三种荧光粉的荧光灯的光谱能量分布。,3,、光通量与光效,光通量是指点燃,100H,后的值。因为在浅,100H,光通会有,2%4%,的衰减。,光通量衰减主要原因：荧光粉老化；管内残留不纯气体作用使荧光粉黑化；电子发射物使管端黑化；灯管老化使透光比下降。,光效：一般是,2782LM/W,。与荧光粉很大的关系。（,1,）三基色的最高；多光谱带的最低；卤磷酸钙的次之。,4,、寿命 荧光灯的寿命指有效寿命，是光通量到额定光通量的,70%,为止，国内约,30005000H,。影响光通量输出的因素都影响它的寿命，最主要的原因是阴极电子发射物质飞溅，实验表面每半小时开关一次寿命将减半。不适宜在频繁开关的场所使用。,5,、电压特性 灯管电流、灯管电功率、光通量与电压基本成正比，与光效成反比。影响最大的是对寿命，电压过高过低都将缩短寿命，因此要求电压波动在正负,10%,之内。,6,、环境温度湿度对性能的影响,荧光灯的最高光效是工作时管壁最冷端温度为,40,度，环境温度约,2035,度，环境温度过高过低都影响管内汞蒸汽压力，从而使得,253.7NM,的紫外线辐射减弱降低光效。,湿度达到,75%80%,空气中的水分子形成的薄膜相当于电阻跨接在灯管两端，降低了启动电压，启动困难。因此环境温度低于,10,度，湿度达到,70%80%,对它的工作不利。,荧光灯适宜在环境条件较好的场所使用如家庭、学校、办公室、医院等。,7,、闪烁与频闪效应,荧光灯的光通量以两倍电压频率闪烁。当照射快速运动的物体，会降低视觉能量产生频闪效应。因此不适宜在有车床等旋转运动的机械场所。,消除方法：（,1,）双管或三管采用分相供电（,2,）单管采用移相电路（3,）单管也可采用电子镇流器市灯管工作在高频状态，或采用直流电源。,第五节高强气体放电灯（,HID,）,产生：,20,世纪,30,年代在第一、二代光源基础上产生。,特点：光效高、寿命长、光色好,技术成熟推广使用的：高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯。,光源表面负载：,3W/CM2,，因此叫高强气体放电灯。,一、荧光高压汞灯,1,、结构与原理,结构：灯头、放电管、玻璃外壳,放电管：核心部件，内充汞和少量的氩气，里面装有钨丝做成的主电及极和辅助电极，钨丝上涂电子发射物质。,玻璃外壳：放电管工作温度很高达到,400600,度，为了保持高温具有良好的工作性能，将它装在玻璃外壳中，外壳涂荧光粉，提高光效改善光色。，内充惰性气体。,荧光高压汞灯的三种类型,普通型与反射型：结构基本相同，须与镇流器配套使用。但反射型内壁涂铝反射层再涂荧光粉，具有定向反射功能，不需要灯具。,自镇流型：在放电管与外管之间装有钨丝，可以代替外接镇流器并能产生白炽灯那样的可见光。可见它是具有热辐射和气体放电灯的混光光源。,2,、基本性能,（,1,）启燃与再启燃 启动燃时间约,48,分钟。低温时会影响它的启动甚至不能启动。再启动时间大约,510,分钟。,（,2,）光通量输出和发光效率：普通型反射型达到,4060LM/W,，自镇流型为,1230LM/W,。主要取决于制造工艺以及邓的设计。,（,3,）颜色特性：具有连续光谱和线光谱，光色是淡蓝绿色，显色性差为,3040.,可通过不同配比的荧光粉制成各种颜色的汞灯使用语庭院、商场、接到、娱乐场所灯装饰照明。,（,4,）寿命：影响寿命的原因有管壁黑化；电子发射物质的消耗；启燃频繁。普通型反射型寿命约,5000H,，自镇流型为,3000H,，国际上达到,24000H,。,（,5,）电源电压变化的影响：会引起光通、功率、灯管电压、灯管电流的变化。,总结：特点是光效高、亮度高、寿命长、显色性差。一般用在广场、车站、街道、工地、高大厂房灯需要大范围照明而不需要分辨颜色的地方。,二、金属卤化物灯,产生：,20,世纪,60,年代，爱高压汞灯基础上产生。内充金属卤化物做放电物质，由此得名。,1,、结构与原理,与高压汞灯相似，在放电管中充入汞和氩气外，还充入金属卤化物。，金卤灯靠这些金属原子的辐射发光，还具有卤化物的循环作用因此有更高的光效和更好的显色性。,工作原理与前相似,2,、主要种类、基本参数,分三种：一是充入钠、铊、铟碘化物的钠铊铟灯；二是充入镝、铊、铟碘化物的镝灯；三是充入鈧、钠碘化物的鈧钠灯。,钠铊铟灯：光谱线是钠铊铟三种金属原子的线光谱叠加，它们波长约这,89589.6,和,535NM,，接近最大光谱光效率，因此光效很高位,80LM/W,，色温,5500K,，显色指数是,6070.,缺点是光效与光色一致性差，高温会使钠与石英管壁发生化学反应而减少从而使得光效光色变化。,镝灯：镝属于稀土类金属。充入金属卤化物灯内在可见光区发出大量密集光谱谱线，类似连续谱线与太阳光接近，因此显色性好大,90,，光效达到,75LM/W,。,鈧钠灯：鈧发出弱的连续谱线，钠发出强度线光谱，因此鈧钠灯的光效较高,80,流明每瓦，显色指数为,6070,。,总结：优点是光效高、光色好、显色指数高、体积小，适用各种场所照明。缺点是启动设备复杂、寿命短、不宜频繁启动、价格昂贵。,主要适用场所：机场、体育场的探照灯，公园庭院照明，电影电视拍摄光源，歌舞厅装饰照明。,3,、工作特性,启燃再启燃：金属卤化物更难蒸发，因此启动时间更长，启动时间约,415MIN,，再启动约,10MIN,。,电源电压变化的影响：对光通量、灯管电压电流、功率都有影响；电压的变化不超过 正负,5%.,4,、灯的点燃位置 点燃位置不同将引起灯电压、光效、光色的变化。使用时保证灯的正确点燃位置。,三、高压钠灯,原理：利于高压钠蒸汽放电发光的高强度,气体放电灯。,1,、构造与原理,构造：放电管用多晶氧化铝陶瓷做成（因为钠对石英玻璃有较强的腐蚀作用），两端各装一个工作电极，内封装钠、汞、氙气，外管用具有耐热冲击的硼酸盐玻璃做成，它可保持放电管的温度在,250300,度。其基本结构与高压汞灯相似。,启动原理：高压钠灯属于冷启动，量工作电极之间需要,10002500V,的高压脉冲，要设启燃触发装置（接在放电管和外管之间的双金属片、电阻、触头），或外接触发器。,工作原理：接通电源后，电流通过双金属片、电阻、触头，电阻发热使双金属片触点断开，在这瞬间镇流器产生脉冲电压，使放电管击穿放电。先是氙气和汞蒸汽放电，光色为红白辉光，随温度上升，过渡到高压钠蒸汽放电，,5MIN,左右稳定工作，光色为白金色。（启动之后靠灯泡热量使金属片触头保持断开）。,启燃时间为,48MIN,，再启燃时间,1020MIN,。,2,、基本性能,特点：特征谱线为,589NM,及其附近谱线，光色呈黄色。色温,20002100K,显色指数,2025,，光效高为,90130LM/W,。具有体积小，亮度高，紫外辐射量少，透雾性好，寿命长。,使用场所：机场跑道，航道，主要交通道路等交通照明。,改显型和高显型高压钠灯：针对显色性差而不适宜室内使用的缺点，进行改造，适当提供管内气压就可提高灯的显色性能，但光效会下降。改造后显色指数可达到,6080,。可使用在商业、体育馆、娱乐场所需要高照度高显色性的地方。,3,、电压电压变化的影响,电压的变化对高压钠灯的光通输出影响很大，为电压变化率的两倍。电压降低,5%,就可导致灯管自熄，因此它的镇流器有特殊要求，使灯管电压保持在稳定的工作范围内。,第六节、低压钠灯,结构,由放电管、外管、灯头组成。其中放电管用耐高温、耐腐蚀的玻璃管做成，管径,16MM,制成,U,型，管内充钠、氖氩混合气体，管的外侧间隔一定距离吹制存放钠球的小窝，两端装钨丝电极。外管有普通玻璃制成，管内抽真空，内壁涂氧化氤，将红外线反射回放电管，使它的温度维持在,270,度左右。,二、特点,谱线是,589NM,的单色光呈黄色，显色性差，光效高成品达到,150LM/W,，是照明光源光效最高的。,启燃时间为,8MIN10,，再启燃时间,1MIN,，寿命,20005000H,。,一般用在铁路、高架桥、隧道要求能见度高不要求显色性的场所。,第七节、场致发光灯和半导体灯,它们根据电致发光原理制造。特点是：耗电省、响应快、方便控制。使用在广告牌和指示牌，组成图案或文字。缺点：表面暗淡不适宜一般照明。,场致发光灯：一般组成平板状，也称场致发光屏。由玻璃板、透明导电膜、荧光粉层、高介电常数反射层、铝箔叠合而成。光效低于,15LM/W,，寿命超过,5000H,，耗电少，可通过电极分割电源，做成图案文字。一般用在建筑物做指示照明，飞机、轮船仪表的显示。,二、半导体灯,又叫发光二极管（,LED,）。工作原理是：,N,去的电子越过,P-N,结注入,P,区，与空穴结合，从而将能量以光子形式放出。只能产生红绿黄光，再产生蓝光，借助于荧光物质见间接产生宽带光谱合成白光。,1996,年成功制造了第一只白光二极管。，目前二极管较多地应用与交通信号灯、标示灯、景观照明灯。,交通信号灯：由红、黄、绿三种组成其中某一个,LED,灯损坏，只是降低等的亮度对整个灯影响不大，,11W,就相当于,150W,的白炽灯，同时寿命长，维护费用少，我国大部分城市都已经采用。,标示灯（诱导灯）：有透射型、直接型。作为建筑物出口标志以及疏散诱导。,景观照明灯：用,LED,做成地埋灯、墙灯、草坪灯，通过控制器控制形成变色的光。美观节电，多用于室内外环境照明。,特别提出白色,LED,灯在,96,年,9,月份的出现是个革命性的事件，现在光效已经达到,4050LM,，显色指数达到,85,，只是功率有待进一步提高，我们相信最终会取代普通照明灯。,第八节、,照明电光源性能比较和选用,一、电光源性能比较 见表格,电光源的选用 选用时综合考虑照明设施的要求、使用环境、经济合理性等：,（,1,）按照照明设施的目的和用途选择电光源,（,2,）按环境要求选择光源,（,3,）按投资与运行费用选择光源,思考题,P63 1,2,3,4,5,8,10,