室内照明调研课件.pptx
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1、3第1页/共63页2第2页/共63页1第3页/共63页常用照明电光源的种类常用照明电光源的种类凡可以将其他形式的能量转换成光能,从而提供光通量的设备、器具统称为凡可以将其他形式的能量转换成光能,从而提供光通量的设备、器具统称为光源;而其中可以将电能转换为光能,从而提供光通量的设备、器具则称为光源;而其中可以将电能转换为光能,从而提供光通量的设备、器具则称为电光源。电光源。电光源发出的光和大自然的光都是电磁波。发出电光源发出的光和大自然的光都是电磁波。发出380-780纳米可见光波长的电纳米可见光波长的电光源叫做光源叫做照明光源照明光源。紫外线和红外线是看不见的光,发出这两种光的电光源。紫外线和
2、红外线是看不见的光,发出这两种光的电光源叫做叫做辐射光源辐射光源。电光源是构成照明系统的主体,电光源品种很多,按工作原理分类,可以分电光源是构成照明系统的主体,电光源品种很多,按工作原理分类,可以分为为固体发光光源固体发光光源和和气体放电发光光源气体放电发光光源两大类。其中,固体发光光源又分为两大类。其中,固体发光光源又分为热热辐射光源辐射光源和和电致发光光源电致发光光源,我们平常所用的白炽灯和卤素灯、卤钨灯都属于,我们平常所用的白炽灯和卤素灯、卤钨灯都属于热辐射光源,热辐射光源,场致发光灯场致发光灯(EL发光板)和发光板)和半导体发光灯半导体发光灯(LED)属于电致发)属于电致发光光源。气体
3、放电发光光源可分为光光源。气体放电发光光源可分为辉光放电灯辉光放电灯(例如:氖灯、霓虹灯)和(例如:氖灯、霓虹灯)和弧弧光放电灯光放电灯(例如:荧光灯、汞灯、钠灯)。(例如:荧光灯、汞灯、钠灯)。第4页/共63页热辐射光源热辐射光源白炽灯电灯,准确技术名称为白炽灯。人工光源之一。它是电流把灯丝加热到白炽状态而用来发光的灯。电灯泡外壳用玻璃制成,把灯丝保持在真空,或低压的惰性气体之下,作用是防止灯丝在高温之下氧化。它只有78的电能变成可见光,90以上的电能转化成了热,白炽灯的发光效率很低,然而,它却是电灯世界的开路先锋。现代的白炽灯一般寿命为1000小时左右。电灯是根据电产生热的原理制成的。现在
4、的灯泡一般都选用钨丝做灯丝。特点:显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉,但寿命短、光效低。用途:居室、客厅、大堂、客房、商店、餐厅、走道、会议室、庭院。运用方式:台灯、顶灯、壁灯、床头灯、走廊灯。第5页/共63页第6页/共63页卤素灯卤素灯卤素灯泡(英文:halogenlamp),简称为卤素泡或者卤素灯,又称为钨卤灯泡、石英灯泡,是白炽灯的一个变种。为提高白炽灯的发光效率,必须提高钨丝的温度,但相应会造成钨的蒸发,使玻壳发黑。在白炽灯中充入卤族元素或卤化物,利用卤钨循环的原理可以消除白炽灯的玻壳发黑现象。这就是卤素灯的来由。但为确保卤钨循环的正常进行,必须大大缩小
5、玻壳尺寸,以提高玻壳温度(一般要求碘钨灯的玻壳温度为250-600,溴钨灯的玻壳温度为200-1100),使灯内卤化钨处于气态。因此,卤素灯的玻壳必须使用耐高温和机械强度高的石英玻璃。其结构有双端直管形、单端圆柱形和反射形。由于使用石英玻璃作玻壳,卤素灯又常称石英灯。其中反射形卤素灯因带有反射杯,又常称杯灯。第7页/共63页功能特点:卤素灯具有体积小、发光效率高(达17-33lm/W)、色温稳定(可选取2500K-3500K)、光衰小(5以下)、寿命长(可达3000小时至5000小时)等特点,这些特点显示出它有取代普通白炽灯的趋势。但石英玻璃昂贵,卤素灯的价格当然要比白炽灯高。卤钨灯功率有5W
6、、10W、15W、20W、25W、30W、35W、40W、45W、50W、60W、70W、100W、150W、200W和250W等多种。工作电压有6V、12V、24V、28V、110V和220V等多种。灯头有螺口式(E10、E11、E14等)、插入式(GU5.3、GX5.3、GY6.35、GZ4和G8等)和直接引出式。其中杯灯还有带前罩与不带前罩之分。杯口直径有25mm(MR8),35mm(MR11)和50mm(MR16)等几种。反射角有8、10、12、20、24、30、36、40和60等多种。平均寿命:3,000-5,000小时第8页/共63页第9页/共63页第10页/共63页卤钨灯卤钨灯
7、卤钨灯的基本发光原理和白炽灯相同,都是热辐射光源。不同的地方在于卤钨灯里面充入了特殊的工作气体,其成分是95%的混合气(二溴甲烷和氪气)以及5%的高纯氮,这些气体在灯泡内建立了卤钨循环。具体过程是灯丝中的钨挥发出来后,会超温度较低的地方移动,然后在管壁处和Br结合生成WBr2;而在温度较高处,WBr2又会分解,生成的W会回到灯丝上,Br回到工作气体中,这就是整个卤钨循环的过程。通过这样的卤钨循环,灯丝上的钨不会逐渐挥发,由于“热点”效应而是灯丝烧断,也不会因为钨在灯泡壳上沉积而发黑,其寿命得到大大延长。卤钨灯分为主电压卤钨灯(可直接接入220V-240V电源)及低电压卤钨灯(需配相应的变压器)
8、两种,低电压卤钨灯具有相对更长的寿命,安全性能等优点。第11页/共63页特点:卤钨灯是根据卤钨循环原理制成的白炽灯,具有体积小、亮度高、显色性好、寿命长、使用方便等特点。卤钨灯按用途分为6类:照明卤钨灯。又分为高压双端灯、低压单端灯和多平面冷反射低压定向照明灯3种,广泛用于商店、橱窗、展厅、家庭室内照明。汽车卤钨灯。又分前灯,近光灯,转弯灯,刹车灯等。红外、紫外辐照卤钨灯。红外辐照卤钨灯用于加热设备和复印机上,紫外辐照卤钨灯已开始用于牙科固化粉的固化工艺。摄影卤钨灯。已在舞台影视和新闻摄影照明中取代普通钨丝白炽灯。仪器卤钨灯。用于现代显微镜、投影仪、幻灯以及医疗仪器等光学仪器上。冷反射仪器卤钨
9、灯。用于轻便型电影机、幻灯机、医用和工业用内窥镜、牙科手术着色固化、彩色照片扩印等光学仪器上。用途:适用于电影放映、电化教学、光学显微镜的照明光源,以及医疗设备、高级仪器仪表的光源、舞台照明光源。第12页/共63页第13页/共63页电致发光光源电致发光光源场致发光灯电致发光1(英文electroluminescent),又可称电场发光,简称EL发光板,是通过加在两电极的电压产生电场,被电场激发的电子碰击发光中心,而引致电子解级的跃进、变化、复合导致发光的一种物理现象。目前电致发光的研究方向主要为有机材料的应用。电致发光板是以电致发光原理工作的。电致发光板是一种发光器件,简称冷光片、EL灯、EL
10、发光片或EL冷光片,它由背面电极层、绝缘层、发光层、透明电极层和表面保护膜组成,利用发光材料在电场作用下产生光的特性,将电能转换为光能。第14页/共63页“EL”的产品特点:超级节能、不产生热量、发光均匀柔和、光线穿透力强且无照明辐射对眼睛没有刺激、超薄(标准厚为0.25毫米)、色彩丰富、图案细腻、动感表现力极强、用途广泛;不久将是现有广告灯箱和霓虹灯制作材料的最好替代品;该产品完全符合国家和国际环保要求,即绿色照明;高端产品(高品质)只有大型企业才能制造;适用范围:EL冷光片、标准EL广告灯箱、标准EL背光源像框、标准商店发光动感招牌(酒吧、咖啡、24小时营业、美容美发、小卖部、名烟名酒、网
11、吧)、EL动感车贴、标准EL装饰彩条、标准EL装饰画或图案(用于酒吧、咖啡、歌厅、舞厅、餐厅、服装和化妆品柜台等)、标准节日装点用品(春节、圣诞节)、订制类(EL广告灯箱、EL发光条、EL冷光仪表盘、各类标牌、EL冷光片专用驱动器、城市景观用新型霓虹灯、各种背光照明板)。第15页/共63页第16页/共63页第17页/共63页半导体发光灯LEDLED是英文lightemittingdiode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料,置于一个有引线的架子上,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,所以LED的抗震性能好。LED结构图如下图所示发光二极管的核心部分是由p型
12、半导体和n型半导体组成的晶片,在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层,称为p-n结。在某些半导体材料的PN结中,注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来,从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压,少数载流子难以注入,故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管,通称LED。当它处于正向工作状态时(即两端加上正向电压),电流从LED阳极流向阴极时,半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线,光的强弱与电流有关。第18页/共63页LED光源的特点1.电压:LED使用低压电源,供电电压在6-24V之间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高压电源更安全的
13、电源,特别适用于公共场所。2.效能:消耗能量较同光效的白炽灯减少80%3.适用性:很小,每个单元LED小片是3-5mm的正方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适合于易变的环境4.稳定性:10万小时,光衰为初始的50%5.响应时间:其白炽灯的响应时间为毫秒级,LED灯的响应时间为纳秒级6.对环境污染:无有害金属汞7.颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现红黄绿兰橙多色发光。如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色8.价格:LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通
14、常每组信号灯需由上300500只二极管构成。第19页/共63页适用范围:LED系列可广泛应用在发光立体字;建筑景观外观发光体;高架、高楼、公路、桥梁、地标、标志建筑发光源;广告立体字、标志、标识、指示光源;商业空间、机场、建筑工程、地铁、医院、饭店、白货商场、广场、餐馆、PUB设计灯光;汽车、运输、轮船、宣传指示警示光源;电脑、手机、通信、滑鼠、信号传输应用光源。第20页/共63页第21页/共63页第22页/共63页第23页/共63页辉光放电灯辉光放电灯氖灯,全称为氖氩辉光灯,属于冷阴极气体放电灯。氖灯利用其放电发光特性,电气特性或兼用两特性,在电器设备、电子线路或仪器仪表中作指示用,在电路元
15、件,在电器设备。电子线路或电路元件用。可以利用氖灯的发光特性,用于各种家用电器和配电板上电源指示用,保险丝监视器,高频电压指示和测电笔指示等。如把较多的灯管排成行列,用适当电路使其中某些灯管起辉,就可以出现发光的字符或图像,并且能够变换。氖灯也用作数字指示或图画广告,极为醒目。利用它的电气特性可以应用于直流电压稳定,电路保护,充电电压指示和弛张振荡电路等。氖灯兼用发光和电子特性的应用有触发电路用等。氖是无色、无臭、无味的一种惰性气体,在一般情况下不与其他物质发生反应。氖在放电时发出橘红色辉光,用于制造霓虹灯。此外,氖被大量用于高能物理研究方面。第24页/共63页第25页/共63页霓虹灯霓虹灯霓
16、:有时在虹的外侧还能看到第二道虹,光彩比第一道虹稍淡,色序是外紫内红,与虹相反。虹:原意也是一种自然现象,就是彩虹,也是七彩的,色序从外至内分别为:赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。霓虹灯是一种特殊的低气压冷阴极辉光放电发光的电光源,而不同于其它诸如荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯、水银灯、白炽灯等弧光灯。霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体,在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。霓虹灯的光色是由充入惰性气体的光谱特性决定:光管型霓虹灯充入氖气,霓虹灯发红色光;荧光型霓虹灯充入氩气及汞,霓虹灯发蓝色、黄色等光,这两大类霓虹灯都是靠灯管内的工作气体原子受激辐射发光。第26页/共63页霓虹灯具有以下特点:一、
17、高效率二、温度低,使用不受气候限制三、低能耗四、寿命长五、制作灵活,色彩多样六、动感强,效果佳,经济实用由于霓虹灯是冷阴极辉光放电,因此一支质量合格的霓虹灯其寿命可达20000-30000小时。第27页/共63页第28页/共63页第29页/共63页荧光灯荧光灯荧光灯分传统型荧光灯和无极荧光灯,传统型荧光灯即低压汞灯,是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线,从而使荧光粉发出可见光的原理发光,因此它属于低气压弧光放电光源。传统型荧光灯内装有两个灯丝。灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐(碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙),俗称电子粉。在交流电压作用下,灯丝交替地作为阴极和阳极。灯管内壁涂有荧光粉。管内充有4
18、00Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。通电后,液态汞蒸发成压力为0.8Pa的汞蒸气。在电场作用下,汞原子不断从原始状态被激发成激发态,继而自发跃迁到基态,并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波253.7nm,约占全部辐射能的70-80;次峰值波长是185nm,约占全部辐射能的10),以释放多余的能量。荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉不同,发出的光线也不同,这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线,因此,荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高,是目前节能的电光源。无极荧光灯即无极灯,它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极,利用电
19、磁耦合的原理,使汞原子从原始状态激发成激发态,其发光原理和传统荧光灯相似,是现今最新型的节能光源。有寿命长、光效高、显色性好等优点。第30页/共63页主要特点光源效率高,寿命长,经济性好;显色性良好,光色丰富,适用范围广;可得到发光面积大,阴影少而宽的照明效果,更适用于要求照度均匀一致的照明场所。市场上常见的荧光灯和适用范围1、彩色直管型荧光灯。常见标称功率有20W,30W,40W。管径用T4,T5,T8。灯头用G5、G13。彩色荧光灯的光通量较低,适用于商店橱窗、广告或类似场所的装饰和色彩显示。2、环形荧光灯。除形状外,环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。常见标称功率有22W,32W,40
20、W。灯头用G10q.。主要提供给吸顶灯、吊灯等作配套光源,供家庭、商场等照明用。3、(直管形荧光灯。这种荧光灯属双端荧光灯。较理想的照明效果,光衰小,寿命长,平均寿命达10000小时。适用于服装、百货、超级市场、食品、水果、图片、展示窗等色彩绚丽的场合使用。T8色光、亮度、节能、寿命都较佳,适合宾馆、办公室、商店、医院、图书馆及家庭等色彩朴素但要求亮度高的场合使用。第31页/共63页直管型荧光灯的灯管的型号直管型荧光灯的灯管的型号 T4,T5,T8,T9,T10,12的单位是什么?的单位是什么?直管型荧光灯管按管径大小分为:12、10、8、6、5、4、3等规格。T后面数字表示灯管的粗细,规格中
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