第三章 电光源《电气照明技术知识（第3版）》课件.pptVIP

3.1 概述 3.2 白炽发光和热辐射 3.3 气体放电 3.4 荧光灯 3.5 高强度气体放电灯（HID） 3.6 场致发光光源 3.7 各种常用电光源的性能比较与选用 第三章 电光源 基本概念 一、定义 电光源：将电能转换成光学辐射能的器件。 二、分类：按照工作原理分类 （1）热辐射光源：白炽灯、卤钨灯； （2）气体放电光源：荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等； （3）固体发光光源 基本概念 二、分类：按照工作原理分类 （1）热辐射光源：利用电能使物体加热到白炽程度而发光的光源；如：白炽灯、卤钨灯； （2）气体放电光源：利用气体或蒸气的放电而发光的光源；如：荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等； （3）固体发光光源：某些固体材料与电场相互作用而发光的现象；如：LED、OLED； 一、热辐射特性 1、黑体辐射 黑体在任何温度下，可将辐射在它表面的任何波长的能量全部吸收；当黑体加热时，其光谱辐射出射度与它的温度T、波长λ的关系见P49图3-1 黑体辐射的相对能量分布 随温度升高，黑体辐射的总能量迅速增加；黑体辐射曲线的最大值向短波方向移动，温度越高，最大辐射功率的波长越接近可见光。 2、钨丝的辐射 同温度（3000K）下黑体和钨的辐射曲线见图。 钨丝的工作温度越高，热辐射光源的光效就越高。 3.1 概述 图3-1 黑体辐射的相对能量分布 图3-2 同温度（3000K）下黑体和钨的辐射曲线 3、光电参数 （1）额定电压 （2）功率 （3）额定光通量 （4）发光效率 （5）寿命 （6）光谱能量分布 （7）色温 （8）显色指数 白炽灯的光电参数与电源电压的关系 4、特点 便于控光 适于频繁开关 辐射光谱连续 显色性好 价格便宜 缺点：光效较低 （二）卤钨灯 填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯 1、卤钨循环的原理 白炽灯丝蒸发出来的钨，其中部分朝着泡壳壁方向扩散。在灯丝与泡壳之间的一定范围内，其温度条件有利于钨和卤素结合，生成的卤化钨分子又会扩散到灯丝上重新分解，使钨又送回到了灯丝。 反应形式： 卤钨循环示意图 2、卤素的选择 （1）碘钨灯：碘再生循环的温度适合许多灯泡的设计。 （2）溴钨灯：能在室温下以气体的形式填充入泡壳内，简化生产过程。 3、结构与技术参数 图4-12 卤钨灯外形 4、特点 提高灯的使用寿命； 比一般白炽灯的紫外辐射多 5、应用 一般照明用； 投光照明用； 其他 6、注意事项 要避免出现冷端； 管壁温度高，不能与易燃物接近；引线应采用耐高温导线； 避免震动和撞击，不宜作移动式局部照明。 3.3 气体放电 在电场的作用下，载流子在气体（或蒸气）中产生和运动，从而使电流通过气体（或蒸气）的过程称为“气体放电”。 1、辉光放电灯：阴极暗区，也成为阴极位降区是辉光放电的特征区域； 辉光放电时光强沿管轴的分布见图。 2、弧光放电灯：等离子区，气体放电主要产生在此； 1）低气压弧光放电灯：1%大气压时，低压汞灯、低压钠灯被激发； 2）高气压弧光放电灯：很高的气压下，辐射的光谱有很强的连续成分，HID灯就是利用这一原理得到连续光谱。 一、气体放电的全伏安特性 通过改变电源电压 ，测量在不同放电电流时的灯管电压 ，就可得到气体放电的“全伏安特性曲线”。 图4-4 气体放电灯工作电路 图4-5 气体放电的全伏安特性 二、辉光放电灯 辉光放电灯的光强、电位等沿灯管轴的分布见P50图3-3 三、弧光放电灯 四、气体放电灯的稳定工作 放电灯与电阻串联时的伏安特性 镇流器： 与电弧串联的电阻或电感等统称为镇流器。 3.4 荧光灯 一、概念： 为了把放电过程中产生的紫外线辐射转化为可见光，低压汞蒸气弧放电灯在它的玻璃管内壁上涂有荧光材料。 特点：高效能，良好的光输出，光输出的持久性， 颜色的多样性，较长的使用寿命。 二、工作电路 1. 开关型启动电路（预热式） 2. 变压器型启动电路（快速启动、瞬时启动） 图3- 荧光灯的启动电路 三、工作特性 1. 电源电压变化的影响 电压增高----灯管电流变大----电极过热----灯管发黑，寿命缩短； 电压偏低----工作电流小----加剧阴极发射物质的溅射，寿命缩短； 图3-15 荧光灯光电参数随电压的变化 2.光色： 可利用改变荧光粉的成分来得到不同的光色、色温和  显色指数。 荧光粉： （1）卤磷酸盐荧光粉， （2）三基色稀土银光粉， （3）多光谱带荧光粉 3.环境温、湿度的