電氣照明與新型電光源

1.1

、光的度量單位及①光通量（F）：光源在內(nèi)向四周發(fā)出的使人能產(chǎn)生光感覺的能量。光通量（F）的：流明（Lm）?！镫姽庠吹陌l(fā)光效率：光效的：流明/瓦（Lm/W）例如：1W功率完全轉(zhuǎn)化為565nm光波的光通量是683Lm。（人眼對500-600nm的的光感覺相對靈敏）。②照度（E）：受光面的光通量，E=F/S（Lx）

。照度的：勒克斯（Lx）光通量：Lm，受光面：m2。三、電氣照明與新型電光源1、電光源基礎(chǔ)知識的生活照明歷程：

天然照明(日月)→化學(xué)照明油燈→電氣照明。物質(zhì)生活照明→文化裝飾照明。2011-9-1912011-9-19長江大學(xué)龍從玉1③發(fā)光強(qiáng)度（I）：光源在單位立體角內(nèi)輻射的光通量。發(fā)光強(qiáng)度（I）的單位：坎德拉（Cd）。發(fā)光強(qiáng)度

I=F/ω其中光通量單位：Lm，立體角單位：sr。

發(fā)光強(qiáng)度主要用于對點光源的分析。④亮度（B）：光源的單位投影面上的發(fā)光強(qiáng)度，表明發(fā)光面的明亮程度。亮度的單位：坎德拉/平方米（Cd/m2）。1.2、室內(nèi)照明對照度的要求1.2.1

室內(nèi)照明的方式要求：①一般照明：特點使整個室內(nèi)任何部分得到一定的照明，照度值不要大；如在室內(nèi)天花板上的吊燈。②局部照明：特點是燈具不對稱設(shè)置，讓燈光集中照射在某一區(qū)域。例如臺燈常用于讀書寫作，工作燈用于精細(xì)工作。2表-1不同材料的反射率表（單位：%）材料白漆白灰白瓷磚淡色墻壁深色墻壁反射率80-8575-856040-6015-25表-2家庭室內(nèi)照明的照度參考表(單位:Lx)樓梯、衛(wèi)生間飯廳.客廳起居室辦公室寫字臺20-501001002003001.2.3

根據(jù)中國建筑設(shè)計研究院的CIES008/E-2001室內(nèi)工作場所照明標(biāo)準(zhǔn)，對維持照度標(biāo)準(zhǔn)、限制眩光值及最小顯色指數(shù)的規(guī)定較以前有提高，對室內(nèi)連續(xù)工作場所的照度的要求一般在200-500Lx，精密工作場所提高1000-1500Lx。據(jù)此，給出家庭室內(nèi)照明參考表-2。1.2.2室內(nèi)表面材料對室內(nèi)亮度的影響

在同樣的光源下，室內(nèi)的表面顏色及材料直接影響到室內(nèi)的亮度。2011-9-1932.1、電光源的種類及其特性2.1.1熱輻射光源及其特性白熾燈常用圖形符號：①白熾燈：構(gòu)造：白熾燈如右圖燈絲（鎢絲）、玻殼、燈頭。原理：鎢燈絲通過電流加熱成白熾自發(fā)光體。

特性：光線柔和，目感舒適，觀察物體色差小。因為鎢絲在常溫下的電阻較小，所以白熾燈在開燈瞬間的電流較大！因此使用時要盡可能減少開關(guān)次數(shù)。例如：100W/220V白熾燈的計算電阻R=2202/100=484Ω;常溫下測量電阻R≈85Ω。②碘鎢燈：在白熾燈的基礎(chǔ)上在管內(nèi)充入微量的碘，提高發(fā)光效率，延長鎢絲的使用壽命（2倍）。碘鎢燈主要用于大型的大功率照明的場所（廣場或籃球場等）。目前，主要發(fā)達(dá)國家先后頒布了禁用普通白熾燈的條令。2、電光源和常用燈具2011-9-1942.1.2氣體放電光源及其特性放電光源的工作原理：利用汞蒸氣和惰性氣體弧光放電發(fā)出可見光。典型的氣體放電光源有：①高壓汞（水銀）燈：主要用于大場面照明。②熒光（日光）燈。常用的圖形符號：2、電光源和常用燈具2.2、典型日光燈的電路如右圖1：R：日光燈管、L：電抗鎮(zhèn)流器、S：啟輝器。S圖-1日光燈電路圖LR:日光燈管VL220vVR2.2.1日光燈的工作原理：①通電初燈管沒放電，電源電壓全部加在啟輝器兩雙金屬片上，產(chǎn)生輝光放電發(fā)熱，使兩片接通，電流通過鎮(zhèn)流器和燈管兩端的燈絲并預(yù)熱燈絲發(fā)射電子。2011-9-1952.2.3日光燈的使用注意事項常見故障：①日光燈不亮：可能是燈管管座或啟輝器座接觸不良;②日光燈亮暗變換：可能是啟輝器內(nèi)的電容擊穿。2.2.4電子鎮(zhèn)流器式日光燈：用電子鎮(zhèn)流器取代電抗鎮(zhèn)流器是發(fā)展趨勢，目前有些設(shè)計或材料缺陷，市場認(rèn)可度不高。②兩雙金屬片短接輝光放電停，雙金屬片因降溫分?jǐn)?，?zhèn)流器產(chǎn)生自感電動勢，與電源電壓串聯(lián)相加（約350V）在燈管兩端，燈絲發(fā)射熱電子在高壓作用下碰撞管內(nèi)惰性氣體電離，并使水銀蒸氣也被電離，產(chǎn)生弧光放電，產(chǎn)生紫外線，激發(fā)燈管管壁熒光粉發(fā)出可見光，點亮燈管。2.2.2日光燈的安裝與使用注意事項：①日光燈電路安裝時，一定要將開關(guān)與保險絲裝在相（火）線上。否則有安全隱患，也會減少使用壽命。②

合理控制開燈次數(shù)，頻繁開關(guān)日光燈會降低其使用壽命。③日光燈工作時，40W燈管電壓約90V、鎮(zhèn)流器電壓約200V，鎮(zhèn)流器損耗功率約8W。電路的功率因數(shù)約

。2011-9-1963.1、發(fā)光二極管（LED）照明：從紅、綠、黃色的顯示發(fā)光二極管到白色的照明發(fā)光二極管，現(xiàn)在部分城市的景觀照明已廣泛采用。電光源的光效明顯提高。3.2、有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）照明：是有機(jī)涂層面發(fā)光光源，效率更高。雖然成本較高，但是由于使用壽命的提高（已可從24000提高至100000小時），是有廣泛的使用前景的。3、新型電光源介紹3.3、我國新型電光源的使用現(xiàn)狀：目前，國內(nèi)發(fā)光二極管照明還處在景觀照明階段，歐美發(fā)達(dá)國家已進(jìn)入實用照明階段，現(xiàn)在沿海地區(qū)有數(shù)量相當(dāng)多并有一定規(guī)模的新型電光源生產(chǎn)企業(yè)，主要生產(chǎn)出口的LED照明器材，并且有些還是代工生產(chǎn)的。在美國能源部2008年9月的評估報告中估計：2008年期間，OLED的使用壽命從24000小時提升至100000小時;

并預(yù)測：2012年OLED照明光效可達(dá)150（Lm/W），2013年OLED照明市場規(guī)模將達(dá)到約45億美元。2011-9-1974.1、視覺適應(yīng)：暗適應(yīng)（由明處到暗處）眼瞳孔睜大，由約2mm→8mm。明適應(yīng)（由暗處到明處）眼瞳孔減小，由約8mm→2mm。4.2、眩光：是泛指由于亮度分布、亮度范圍不合適或在時間上相繼出現(xiàn)的亮度差過大所造成的人的感覺不適應(yīng)或視力減低的視覺條件。直目眩光：由光源體直照所引起的眩光。反射眩光：有觀察方向或相關(guān)發(fā)光體的鏡面反射所引起的眩光。例如：教室黑板上的反光會引起反射眩光造成看不清。表-3光譜顏色波長及范圍表顏色紅橙黃綠藍(lán)紫波長/nm710610580510470420波段范圍670-780590-670566-589495-566420-495380-4204、人的視覺特性、電光源質(zhì)量與照明效果4.3、光的顏色：LED光源不但光效較高，還能有多種顏色，光是電磁波，其的顏色反應(yīng)光的波長，如下表-3。2011-9-1984.4、光源的顯色性：

在傳統(tǒng)電光源中白熾燈等熱光源的顯色性較好，通常以白光的顯色指數(shù)為100，白熾燈的顯色指數(shù)高達(dá)95以上。

熒光燈的顯色指數(shù)僅為55-80，其中日光型的較高。

至于高壓汞燈與高壓鈉燈則分別為50與20。

在新型的發(fā)光二極管LED與有機(jī)發(fā)光（OLED）中的白色光源，其顯色性都能做到很高。表-4典型電光源的光效及顯色性對照表電光源白熾燈碘鎢燈日光燈LEDOLED光效（Lm/W）10-15205065-8580-120顯色指數(shù)9755-7555-8585-954.5、典型電光源的顯色性對比可見表-4。LED燈的色溫豐富，表中的顯色指數(shù)是白色LED燈的。2011-9-1994.7、對于辦公桌的照明光源的選擇建議對50hz電源的熒光燈這類冷光源雖然光效較高，冷光源的每秒100次的閃爍會造成人的視神經(jīng)疲勞（人眼感覺遲逾時間為0.1秒）

，產(chǎn)生近視。不易做局部照明。①建議優(yōu)先采用新興的LED照明燈做臺燈。②其次可以用高頻熒光燈可作臺燈。③目前暫時選擇白熾燈作臺燈照明。④盡量不要用普