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半 导 体 照 明 技 术 第二章 光 源 日出而作，日落而息。自古以来，人类受照明条件的制 约安排生活、工作、休息等一切活动。即使有了火的照明， 乃至蜡烛、油灯，仍基本限制了人们在夜间的生活和活动。 爱迪生于 1879 年发明白炽灯，才结束了人类“黑暗”的历史。 随着科学技术的发展，其后又研发生产了荧光灯、高强度气 体放电灯。 本章主要学习 人工光源的分类、主要性能指标，各种人 工光源的发光原理和特征，照明的经济核算等内容。 半 导 体 照 明 技 术 第一节 自然光源 一、太阳 太阳是最重要的自然光源，太阳光谱具有很宽的范围，但进 入大气层后，从 X 射线到宇宙射线的高能粒子，因散射而损失掉， 到达地球表面的直射光部分具有与约 5700K 的黑体辐射能谱几乎 一致的连续光谱分布。 在地球表面上，太阳光在 500nm 处达到极大值，紫外部分只 延伸到 290nm ，即地球大气上层的臭氧强烈吸收的区域。 在照明工程设计中，充分利用太阳光是创造舒适环境和节约 能源的重要措施。 二、月亮和行星 月亮和行星作为天体辐射源，仅仅是反射太阳的辐射，对于 照明的利用价值极低。 半 导 体 照 明 技 术 第二节 人工光源 一、人工光源的发明与发展 火 (50 万年前 ) 油灯 ( 约 5 千年前 ) 煤 油 灯 (1850 年 ) 白炽灯 (1879 年 ) 蜡烛 ( 约 2 千多年前 ) 荧光灯 (1938 年 ) LED 灯 (20 世纪 90 年代 ) 半 导 体 照 明 技 术 人 工 光 源 二、人工光源的分类 人工光源按其工作原理可分为 热辐射光源 和 气体放电光源 两大 类。 半 导 体 照 明 技 术 三、人工光源的主要性能指标 1 、额定电压 2 、灯泡（灯管）功率 3 、光通量输出 指光源在工作时所发出的光通量，是光源的重要性能指标。 4 、发光效率 光源消耗单位电功率所发出的光通量称为光源的发光效率 , 简 称光效，单位是 lm/W 。 5 、寿命 寿命是光源的重要性能指标，通常用点燃的小时数表示。 光源从第一次点燃到损坏熄灭为止 , 累计点燃的小时数称为光 源的寿命 。光源的寿命有相当大的离散性，因此常用平均寿命和 有效寿命来表示光源的寿命。 半 导 体 照 明 技 术 a. 平均寿命 取一组光源作试样，从一起点燃到 50% 的光源试样损坏为 止的累计点燃时间的平均值就是该组光源的平均寿命。 b. 有效寿命 光源从点燃起一直到光通量衰减到额定值的某以百分数 ( 一 般取 70%-80%) 所累计点燃小时数就称为光源的有效寿命。 6 、颜色特性 光源的颜色特性包括 色温和显色性 ，是光源的重要性能指 标。 7 、启燃与再启燃时间 a. 启燃时间： 光源接通电源到光源的光通量输出达到额定值所 需要的时间。 ( 热辐射光源小于 1s ，气体放电光源几秒到几分 不等 ) 半 导 体 照 明 技 术 b. 再启燃时间： 正常工作着的光源熄灭后再将其点燃所需 要的时间。 8 、闪烁与频闪效应 （ 1 ）闪烁： 用交流电点燃光源时，在每半周期内，光源的 光通量随着电流的增减发生周期性明暗变化的现象。 （ 2 ）频闪效应：