第二章電電光源與與燈具2.1電電光源的的分類及主主要技術(shù)指指標(biāo)一、電光源的分分類電光源按工工作原理分分為三類:熱輻射光源源利用電流的的熱效應(yīng)，，把具有耐耐高溫低揮揮發(fā)性的燈燈絲加熱到到白熾程度度而產(chǎn)生可可見光。典型產(chǎn)品有有：白熾熾燈鹵鹵鎢燈氣體放電光光源利用電流通通過燈管中中氣體時，，激發(fā)氣體體電離和放放電而產(chǎn)生生可見光。。典型產(chǎn)品有有：熒光燈燈高高強氣體放放電燈（HID燈）高壓汞燈高高壓鈉燈燈金屬鹵鹵化物燈固體發(fā)光光光源通過電流或或電壓作用用，使原子子在不同能能級間運動動時輻射與與吸收發(fā)射射出光子。。典型產(chǎn)品有有：LCLELED二、電光源源的主要技技術(shù)指標(biāo)光通量額定光通量量指光源燃燃點100h時所發(fā)出的的光通發(fā)光效率（（光效）指電能轉(zhuǎn)換換成光能的的效率單單位：：Lm/w顯色性及色色表用Ra及色溫表示示壽命全壽命從從點燃燃到損壞累累計使用時時間有效壽命Φ0→70%ΦΦ0使用的時間間平均壽命批批量燈燈具有效壽壽命的平均均值啟燃及再啟啟燃時間電源特性電壓對光通通的影響U↓→ΦΦ↓↓溫度特性常用光源的的光效光源光效/（Lm/W）光源光效/（Lm/W)白熾燈6～12金屬鹵化物燈

鹵鎢燈21～34鈉-鉈-銦燈75～80熒光燈65～78鏑燈80高壓汞燈40～60鹵化錫燈50～60氙燈22～50高壓鈉燈130色表與色溫溫的相應(yīng)關(guān)關(guān)系色溫色表色溫色表2000K橙色4000K白中偏黃2500K淺橙色4500～7500K白色3000K橙白色6000～6500K日光色常用電光源源的顯色指指數(shù)電光源Ra電光源Ra白熾燈95～99鹵鎢燈95～99日光色熒光燈80～95氙燈95～97白色熒光燈75～85高壓汞燈40暖白色熒光燈80～90高壓鈉燈252.2常用用的電光源源白熾燈鹵鎢燈熒光燈高壓汞燈金屬鹵化物物燈高壓鈉燈氙燈場致發(fā)光器器件—發(fā)光光二極管1、白熾燈燈圖4.1普通白熾燈燈結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)簡單，，成本低。。有高度集光光性，便于于光的再分分配。可頻繁操作作，對壽命命無影響，，使用方便便。顯色性好（（99－100〕無閃爍壽命短（1000h〕光效低（10～20lm/w））受電壓影響響大白熾燈特點點2、鹵鎢燈燈圖2.2鹵鎢燈外形形a)兩端引出b)單端引出壽命提高（（1500～2000h〕光效提高（（20～30lm/w)體積小顯色性好色溫較高不適于易燃燃易爆及多多塵的場所所水平安裝耐震差鹵鎢燈特點點3、熒光燈燈圖2.3熒光燈管的的結(jié)構(gòu)熒光燈特點點壽命長（3000h)光效高（25～85lm/w)光譜成分好好表面亮度低低不能頻繁開開閉（2h/次〕點燃遲有閃爍和頻頻閃效應(yīng)電壓影響壽壽命（（±≤≤10％)受溫濕度影影響大（（<75-80%,18-250C)熒光燈接線線圖2.4熒光燈電路路（帶鎮(zhèn)流流器）1－燈管；2－啟輝器；；3－鎮(zhèn)流器；；4－開關(guān)圖2.5雙管熒光燈燈電路1－相線；2－零線；3－開關(guān)4－鎮(zhèn)流器；；5－燈管；6－啟輝器T8熒光燈T5熒光燈環(huán)環(huán)形熒光燈燈LED熒光燈4、高壓汞汞燈高壓汞燈的的結(jié)構(gòu)與原原理工作原理：：當(dāng)電源接通通時，首先先在相距較較近的主電電極E1和輔助電極極E3之間發(fā)生輝輝光放電，，產(chǎn)生大量量的電子，，激發(fā)汞原原子電離，，然后引起起兩個主電電極E1和E2間的弧光放放電，燈管管啟燃。同同時汞原子子電離通過過外殼壁上上的熒光粉粉將紫外線線轉(zhuǎn)化成可可見光光源特性光效高（40～60lm/w)壽命長（2500～～5000h,國外：24000h)耐震、耐熱熱起動穩(wěn)定時時間4～8min再起動穩(wěn)定定時間5～～10min壽命與起動動次數(shù)關(guān)系系：5h/次電壓影響大大（±≤5％)色溫5500K，Ra：30～40點燃位置無無特殊要求求不適于頻繁繁開關(guān)或比比較重要的的場所，以以及電壓波波動的線路路。適于街街道、廣場場大面積照照明，室內(nèi)使用最最好與白熾熾燈混合使使用。5、金屬鹵鹵化物燈與汞燈相比比，光效更更高（70～100lm/w)顯色性良好好(Ra：60～90),光色好受環(huán)境影響響較小，耐耐震好起動穩(wěn)定時時間4～10min再起動穩(wěn)定定時間10～15min電壓波動影影響大點燃位置要要求高例：(1)鈉鉈鉈銦燈NTY－色溫5500K光效80lm/w壽命1000～2000hRa60～70廣泛用于室室內(nèi)照明。。(2)鏑燈燈DDG－色溫6000K光效80lm/w壽命500hRa>85適于舞臺，，體育館，，大廳攝影影棚等照明明(3)鈧鈉鈉燈KNG－色溫3800KRa：65～706、高壓鈉鈉燈圖2.7高壓鈉燈結(jié)結(jié)構(gòu)1－金屬排氣氣管2－鈮帽3－電極4－放電管5－玻璃外殼殼6－管腳7－雙金屬片片8－金屬支架架9－鋇消氣劑劑10－焊錫高壓鈉燈特特點光效最高(150lm/w)壽命長（5000h,國外12000～20000h)受環(huán)境條件件影響小透霧性好，，色溫2300K顯色性差(Ra：20～25)起動穩(wěn)定時時間4～8min再起動穩(wěn)定定時間10～20min電壓波動影影響大(HID中最大<5%)例：新產(chǎn)品NGX改進顯色型型Ra：65NGG高顯色型Ra：80適于道路、、機場、車車站、碼頭頭等照明。。室內(nèi)多以以混光形式式出現(xiàn)，常常與汞燈混混光；與鏑鏑燈混光，，可獲得高高光效，照照度與光色色改善的好好處。7、低壓鈉鈉燈圖2.8低壓鈉燈結(jié)結(jié)構(gòu)1—固定彈簧2—玻璃殼3—放電管4—電極5—燈頭低壓鈉燈特特點光效最高（（150lm/w)壽命長(2000~6000h)視覺敏感高高，透霧性性好起動穩(wěn)定時時間10min再起動穩(wěn)定定時間1min水平點燃光色、顯色色性差受環(huán)境影響響小用于隧道、、道路、廠廠區(qū)等多霧霧地區(qū)照明明8、現(xiàn)代建建筑照明技技術(shù)新光源源（1）無極極熒光燈組成：放電管、功功率耦合器器、燈頭、、高頻發(fā)生生器性能：壽命命長（6000h）、光效高（70lm/w））、Ra=80、無頻閃、能能瞬時啟動動（2）微波波硫燈工作原理：：用微波激激發(fā)放電管管-石英玻玻璃內(nèi)的發(fā)發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生生連續(xù)可見見光性能：光效效高、Ra=90、壽命長（>2000h）沒有燈絲和和電極、紅紅外線和紫紫外線輻射射小、污染染小（3）LED燈（二極管管燈）LED的定義:LED是LightEmittingDiode（發(fā)光二極極管）的縮縮寫。廣泛泛見于日常常生活中，，如家用電電器的指示示燈，汽車車后防霧燈燈等。目前前在家庭裝裝飾中也有有應(yīng)用。LED的最顯著特特點是使用用壽命長，，光電轉(zhuǎn)換換效能高。。工作原理：：PN結(jié)加正向電電壓時，電電子和空穴穴在PN結(jié)處復(fù)合而而發(fā)光優(yōu)點：1°方向性性好2°工作驅(qū)驅(qū)動電壓低低（<10V）、電流小交直直流通用3°亮度可可達100cd/m2，可以顯示各各種顏色、、壽命達十年以以上缺點：1°受溫溫度和環(huán)環(huán)境影響響2°光效效低25-30lm/w3°用LED拼接圖案案、文字字時，部部分的損損壞會影影響整體的顯顯示效果果LED路燈LED光源的特特點電壓：LED使用低壓壓電源，，供電電電壓在6-24V之間，根根據(jù)產(chǎn)品品不同而而異，所所以它是是一個比比使用高高壓電源源更安全全的電源源，特別別適用于于公共場場所。效能：消消耗能量量較同光光效的白白熾燈減減少80%適用性：：很小，，每個單單元LED小片是3-5mm的正方形形，所以以可以制制備成各各種形狀狀的器件件，并且且適合于于易變的的環(huán)境穩(wěn)定性：：10萬小時，，光衰為為初始的的50%響應(yīng)時間間：其白白熾燈的的響應(yīng)時時間為毫毫秒級，，LED燈的響應(yīng)應(yīng)時間為為納秒級級對環(huán)境污污染：無無有害金金屬汞顏色：改改變電流流可以變變色，發(fā)發(fā)光二極極管方便便地通過過化學(xué)修修飾方法法，調(diào)整整材料的的能帶結(jié)結(jié)構(gòu)和帶帶隙，實實現(xiàn)紅黃黃綠蘭橙橙多色發(fā)發(fā)光。如如小電流流時為紅紅色的LED，隨著電電流的增增加，可可以依次次變?yōu)槌瘸壬S黃色，最最后為綠綠色價格：LED的價格比比較昂貴貴，較之之于白熾熾燈，幾幾只LED的價格就就可以與與一只白白熾燈的的價格相相當(dāng)，而而通常每每組信號號燈需由由上300～500只二極管管構(gòu)成。。4、太陽陽能燈工作原理理：利用用光敏電電池，將將太陽能能轉(zhuǎn)成電電能儲存在鎳氫氫電池中中。特點：電電壓低、、功率小小5、電致致發(fā)光器器件(LE)工作原理理：在電電致發(fā)光光材料或或電致變變色材料料薄膜的的兩面分分別采用用干法或或濕法制制作兩個個導(dǎo)電層層，其中中一個導(dǎo)導(dǎo)電層為為透明導(dǎo)導(dǎo)電層，，通過兩兩個導(dǎo)電電層向顯顯示材料料施加電電壓或電電流，則則在透明明導(dǎo)電層層的一側(cè)側(cè)有可見見光發(fā)出出或有反反射光的的顏色亮亮度發(fā)生生改變，，由此實實現(xiàn)信息息的顯示示。特點：電電壓低、、體積小小、薄、、輕、光光效高、、色彩清清晰、易易于安裝裝。能夠夠在不同同材質(zhì)的的基板上上制造，，做成柔柔軟顯示示器。照明電光光源性能能比較與與選擇性能比較較顯色性好好:白熾燈、、鹵鎢燈燈、熒光光燈、金金屬鹵化化物燈光效高：：高壓壓鈉燈、、金屬鹵鹵化物燈燈、熒光光燈壽命長：：高高壓鈉燈燈、高壓壓汞燈能瞬時起起動，再再起動:白白熾熾燈、鹵鹵鎢燈受電壓影影響大：高壓壓鈉燈小：熒光光燈電光源的的選擇按照明要要求選光光源按環(huán)境要要求選擇擇按使用的的經(jīng)濟性性要求選選擇室內(nèi)照明明光源的的確定，，應(yīng)根據(jù)據(jù)使用場場所的不不同，合合理地選選擇光源源的光效效、顯色色性、壽壽命、起起動點燃燃和再啟啟燃時間間等光電電特性指指標(biāo)，以以及環(huán)境境條件對對光源光光電參數(shù)數(shù)的影響響。室內(nèi)照明明應(yīng)優(yōu)先先采用高高光效光光源和高高效燈具具。在有有連續(xù)調(diào)調(diào)光、防防止電磁磁波干擾擾、頻繁繁開閉或或室內(nèi)裝裝修設(shè)計計需要的的場所，，可選用用白熾燈燈或鹵鎢鎢燈光源源。建筑照明明設(shè)計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB50034-20043.2.3條:照明設(shè)計計時可按按下列條條件選擇擇光源:高度較低低房間,如辦公室室、教室、會議室及及儀表、電子等生生產(chǎn)車間間宜采用用細(xì)管徑徑直管形形熒光燈燈商店營業(yè)業(yè)廳宜采采用細(xì)管管徑直管管形熒光光燈、緊湊型熒熒光燈或或小功率率的金屬屬鹵化物物燈高度較高高的工業(yè)業(yè)廠房,應(yīng)按照生生產(chǎn)使用用要求,采用金屬屬鹵化物物燈或高高壓鈉燈燈,亦可采用用大功率率細(xì)管徑徑熒光燈燈一般照明明場所不不宜采用用熒光高高壓汞燈燈,不應(yīng)采用用自鎮(zhèn)流流熒光高高壓汞燈燈一般情況況下,室內(nèi)外照照明不應(yīng)應(yīng)采用普普通照明明白熾燈燈;在特殊情情況下需需采用時時,其額定功功率不應(yīng)應(yīng)超過100W3.2.4條下下列工作作場所可可采用白白熾燈要求瞬時時啟動和和連續(xù)調(diào)調(diào)光的場場所,使用其他他光源技技術(shù)經(jīng)濟濟不合理理時對防止電電磁干擾擾要求嚴(yán)嚴(yán)格的場場所開關(guān)燈頻頻繁的場場所照度要求求不高,且照明時時間較短短的場所所對裝飾有有特殊要要求的場場所3.2.5條應(yīng)應(yīng)急照明明應(yīng)選用用能快速速點燃的的光源3.2.6條應(yīng)應(yīng)根據(jù)識識別顏色色要求和和場所特特點,選用相應(yīng)應(yīng)顯色指指數(shù)的光光源2.3照照明器器一、組成成：光源源+燈具具二、燈具具的作用用：對光源發(fā)發(fā)出的光光通量進進行再次次分配防眩光，，減少和和防止光光源的污污染對光源的的機械保保護裝飾、美美化環(huán)境境三、照明明器的特特性照明器的的光學(xué)特特性有：：配光曲線線保護角效率1、照明器的的配光曲曲線照明器在在空間各各個方向上的光光強分布布稱配光光，如果用曲曲線方式式表示的的配光稱配配光曲線線。基本概念念配光配光特性性光中心光軸垂直角θ水平角α燈具配光光示意圖圖光強的空空間分布布與配光光曲線乳白玻璃璃半圓球球罩燈的的配光帶格柵多多管熒光光燈的配配光2、保護護角指控照器器開口邊邊緣與發(fā)發(fā)光體最最遠(yuǎn)邊緣緣的連線線與水平平之間的的夾角。。即：控控照器遮遮擋光源源的角度度。3、燈具具的效率率燈具的效效率指照照明器所所發(fā)出的的光通量量與光源源所發(fā)出出的光通通量的比比值燈具的效效率與燈燈罩材料料、形狀狀、及光光學(xué)中心心位置有有關(guān)。如：白熾熾燈深照照型照明明器效率率為0.6左右右；白熾燈燈配照照型照照明器器效率率為0.7左右右；簡裝熒熒光燈燈照明明器的的效率率為0.97左左右；；格柵熒熒光燈燈照明明器的的效率率為0.46左左右。。四、照照明器器的分分類1、按按配光光曲線線分類類（1））按配配光曲曲線的的形狀狀分類類（2））按光光通量量在空空間上上、下下半球球的分分配比比例分類2、按按結(jié)構(gòu)構(gòu)特點點分類類3、按按安裝裝方式式分類類4、按按防觸觸電防防護等等級分分類照明器器按配配光曲曲線的的形狀狀分類類1—正正弦分分布型型2—廣廣照型型3—均均勻配配照型型4—配配照型型5——深照照型6—特特深照照型照明器器按光光通量量在空空間上上、下下半球球的分分配比比例分分類配光曲線示意圖照明器類型直接型半直接型漫射型半間接型間接型光通分配比例（%）上半球0-1010-4040-6060-9090-100下半球100-9090-6060-4040-1010-0特點光線集中，工作面上可獲充分照度光線主要向下射出，其余透過燈具向四周射出光線柔和，各方向上光線基本一致，無眩光，但光通量損失較大光線主要反射到墻或頂棚后再反射到室內(nèi)光線全部反射，能最大限度減弱陰和眩光照明器器按結(jié)結(jié)構(gòu)特特點分分類示示意圖圖（a）開啟型型（（b）閉合型型（（c）密閉型型（d）防爆型型（（e）隔爆型型（（f）安全型型按安裝裝方式式分類類（a）懸吊式式（吊吊線、、吊鏈鏈、吊吊桿））（b）吸頂式式（（c）壁式（（d）嵌入式式（e）半嵌入入式（（f）落地式(g)臺式（（h）庭院式(i)道路、廣廣場式按防觸電電防護等等級分類類等級定義說明0類依靠基本絕緣防觸電，在易觸及的部分及外殼和帶電體間的絕緣安全程度低，用于安全程度好的場所，如空氣干燥、塵埃少、木地板等條件下的吊燈、吸頂燈Ⅰ類除基本絕緣外，易觸及的部分及外殼有接地裝置，一旦絕緣失效時，不致有危險用于金屬外殼燈具，如投光燈、路燈、庭院燈等，提高了安全程度Ⅱ類采用雙重絕緣或加強絕緣作為安全保護，無保護地線絕緣性好，安全程度高，適用于環(huán)境差，人經(jīng)常觸摸的燈具，如臺燈、手提燈等Ⅲ類采用特低安全電壓（交流有效值不超過50V）燈內(nèi)不產(chǎn)生高于此值的電壓安全程度最高，可用于惡劣環(huán)境，如機床工作燈、兒童用燈等燈具的選選擇按使用環(huán)環(huán)境選擇擇按配光特特性選擇擇按防觸電電保護要要求選擇擇按經(jīng)濟效效果選擇擇燈具形狀狀應(yīng)與建建筑物風(fēng)風(fēng)格相協(xié)協(xié)調(diào)按使用環(huán)環(huán)境選擇擇正常環(huán)境境開開啟式潮濕環(huán)境境防防水式特別潮濕濕環(huán)境防防水防防塵式腐蝕性氣氣體密密閉閉防防爆振動場所所防防振特殊場所所專專用燈具具按配光特特性選擇擇合理的光光特性光強分布布照明器表表面亮度度保護角按經(jīng)濟效效果選擇擇光通輸出出比高利用系數(shù)數(shù)高壽命長光通衰減減少安裝維護護方便經(jīng)濟性考考核的兩兩個指標(biāo)標(biāo):初投資運行費用用在選擇燈燈具時，，應(yīng)根據(jù)據(jù)環(huán)境條條件和使使用特點點，合理理地選定定燈具的的光強分分布、效效率、遮遮光角、、類型、、造型尺尺度以及及燈的表表觀顏色色等。室內(nèi)燈具具效率不不低于70%，室外燈燈具不應(yīng)應(yīng)低于40%（其中投投光燈不不宜低于于55%）。燈具的遮遮光格柵柵的反射射表面應(yīng)應(yīng)選用難難燃材料料，其反反射系數(shù)數(shù)不應(yīng)低低于70%，遮光角角宜為25～45度。燈具的選選擇推廣高效效節(jié)能燈燈具(1)選用高效效率燈具具在滿足眩眩光限制制和配光光要求的的條件下下,熒燈具效效率不應(yīng)應(yīng)低于:開敞式的的為75%、帶透明明罩的為為65%、帶磨砂砂或棱鏡鏡保護罩罩的為55%和格柵的的為60%。高強度氣氣體放電電燈燈具具效率不不應(yīng)低于于:開敞式的的為75%、格柵或或透光罩罩的為60%。(2)選用控光光合理燈燈具根據(jù)使用用場所條條件,采用控光光合理的的燈具.如:蝙蝠翼式式配光燈燈具、塊塊板式高高效燈具具等,塊板式燈燈具可提提高燈具具效率5%~20%。(3)選用光通通量維持持率好的的燈具