[2017年整理]各种电光源工作原理_Riva0523.docxVIP

第一次电光源技术革命——白炽灯 （1）普通白炽灯普通白炽灯（简称普通灯泡），一般内部安装有金属钨做的灯丝，内部被抽成真空或充入少量惰性气体，灯丝通电后，钨丝呈炽热状态并辐射发光。 （1）普通白炽灯 普通白炽灯（简称普通灯泡），一般内部安装有金属钨做的灯丝，内部被抽成真空或充入少量惰性气体，灯丝通电后，钨丝呈炽热状态并辐射发光。 较大功率的白炽灯泡内充有约80kPa气压的惰性气体，可以在一定程度上抑制金属钨的蒸发，从而延长了白炽灯的使用寿命。 普通白炽灯的典型发光效率为10lm/W，使用寿命为1000h左右。 （ （2）卤钨灯 普通白炽灯灯丝上的钨原子蒸发出去后，沉积在玻璃泡壳上，时间一长，灯丝越来越细，泡壳越变越黑。经过长期的努力，人们找到了卤族元素——氟、氯、溴、碘。比如碘，它在250℃以上的温度下和钨很亲近，会和钨结合在一起变为碘化钨分子；而在1500℃以上的高温下，碘化钨又分解成碘和钨原子。如果在白炽灯内充上碘，灯泡壁上温度超过250℃时，碘就会把泡壳上的钨化合成碘化钨蒸气，从泡壳上将钨拉走，向灯丝方向移动。在灯丝附近因为温度高了，碘化钨分解，把钨交还给灯丝，剩下的碘又移到温度较低的泡壳上去拉钨原子，这样，人们也就不必担心钨的蒸发了。 低压卤钨灯的工作电压一般为12V/24V 低压卤钨灯的工作电压一般为12V/24V，灯功率从10~50W不等，它们的主要特点是：色温为2900K，显色指数Ra为95~100，发光效率为16~20lm/W，使用寿命为3000h. 热辐射电光源有很多优势：体积小、价格便宜、不需要启动器和镇流器等附件，启动特性好、高显色性、产品自身不含汞等。 但是白炽灯的发光效率低、使用寿命短，这是它逐步被荧光灯所取代的主要原因。 第二次电光源技术革命——荧光灯 到 到20世纪40年代初，荧光灯问世了，灯管的直径为38mm，长度为1.2m 荧光灯是一种充有氩气的低气压汞蒸气的气体放电灯，荧光灯是通过引燃灯管内稀薄汞蒸气进行弧光放电，汞离子受激产生紫外线，激发灯管内壁涂层荧光粉发出可见光. 荧光灯按外形结构可以分为两大类：直管型荧光灯和异型荧光灯。按所涂荧光粉的不同又有日光色、冷色和暖色荧光灯之分。直管型可分为T12、T8、T5、T4、T3、T2等几种，有各种灯功率可供选用，但一般不超过100W。异形荧光灯包括环形灯、弯管荧光灯（例如常用的U形灯和环形灯等）、节能灯、无极灯、组合荧光灯管和紧凑型一体荧光灯（CFL）（这种灯是将灯管和镇流电路做成一体，具有使用方便的优点） 直到1979年，荷兰首先推出紧凑型三基色荧光灯，灯管的直径为12.5mm，用粉量大大减少，经过弯曲折叠、接桥等工艺处理，成为紧凑型号的PL灯和SL灯，功率有7W、9W、11W、13W、18W、25W等规格，发光效率为45~60lm/W，显色指数在80以上，色温2700~2800K，寿命5000h。 严格来说，在荧光灯中，从节能的角度考虑，应该推广使用的是细管径、涂有三基色荧光粉且配有高频电子镇流器的荧光灯，而不单是节能灯。而节能灯是满足上述三个条件的一个典型代表。 3、第三次电光源技术革命——高强度气体放电电光源 高强度放电灯（HID：High Intensity Discharge Lamp）通常指汞灯(Mercury Vapor Lamp)、高压钠灯(High Pressure Sodium Lamp)、金属卤化物灯(Metal Halide Lamp)等。它们的发光效率都远比白炽灯高，按白炽灯、汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯发光效率的上限值排序分别为：25lm/W、60lm/W、120lm/W、140lm/W，高强度气体放电灯（HID）的工作气体压强一般超过10个大气压。 高压汞灯是利用汞放电时产生的高气压来获得可见光的电光源，它由荧光泡壳和放电管两部分组成。放电管又细又短，只有人的手指大小，内装高压汞蒸气，放电管外面有一球状的荧光泡壳。通电后放电管产生很强的可见光和紫外线，紫外线照射在荧光泡壳上，经转换发出大量可见光。 高压汞灯的发光效率与普通荧光灯差不多，使用寿命却比较长。它的缺点是显色性差，发出蓝绿色的光，缺少红色成分，除照到绿色物体上外，其他多呈灰暗色，而且不能瞬时启动。 金属卤化物灯(Metal Halide)又称金属卤素灯，它是20世纪60年代发展起来的第三代电光源产品。它是由汞灯演变而来的，灯管内加入卤盐（铟、铊、钪、碘化钠等），使汞蒸气浓缩，发光效率较汞灯大为提高；同时增加了红光和黄光成分，使光色接近白炽灯。 可以广泛用于彩色电影、电视的录制播放、印刷制版、体育场馆、广场、街道、铁路、码头、施工工地、大型厂房等的照明应用场合 陶瓷金属卤化物灯（CDM）的问世是HID电光源在近些年发展中最为引人注目的成果。由于多晶氧化铝（