电光源及其选择ppt课件.ppt
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1、项目项目2 2 照明工程光照设计照明工程光照设计目目 录录概述概述电电光源的性能指标光源的性能指标常用的电光源常用的电光源电光源的选择电光源的选择内内 容容 介介 绍绍电光源的种类电光源的种类描述电光源的性能指标描述电光源的性能指标常用电光源的结构、工作原理及特性常用电光源的结构、工作原理及特性本章重点:本章重点:描述电光源的性能指标描述电光源的性能指标 几种常用电光源的性能比较几种常用电光源的性能比较电光源的发展史电光源的发展史什么叫什么叫“电光源电光源”?-能把电能转换成光能,从而提供光通量能把电能转换成光能,从而提供光通量 的器具设备的器具设备电光源的电光源的分类分类?热辐射光源:热辐射
2、光源:利用电能使物体利用电能使物体(耐高温、低挥发)(耐高温、低挥发)加加 热到白炽程度而发光的光源。热到白炽程度而发光的光源。气体放电光源:气体放电光源:利用气体或蒸汽的放电而发光的利用气体或蒸汽的放电而发光的 光源。光源。电光源图片电光源图片爱迪生爱迪生1879年发明年发明球型灯泡球型灯泡彩色灯泡彩色灯泡电光源图片电光源图片自镇荧光灯自镇荧光灯直管荧光灯直管荧光灯冰箱灯泡冰箱灯泡电光源图片电光源图片晒图机用荧光灯晒图机用荧光灯T5线形荧光灯线形荧光灯T5HO线形荧光灯线形荧光灯电光源图片电光源图片防暴防腐全塑荧光灯防暴防腐全塑荧光灯防紫外线荧光灯防紫外线荧光灯高显色性荧光灯高显色性荧光灯常
3、用电光源常用电光源重点重点 1.举例说明电光源的分类?举例说明电光源的分类?2.荧光灯的结构,镇流器的类型?荧光灯的结构,镇流器的类型?3.常见光源中,不同光源的适用场合。常见光源中,不同光源的适用场合。4.几种常见电光源的比较。几种常见电光源的比较。电光源的分类电光源的分类电光源电光源热辐射光源热辐射光源气体放电光源气体放电光源白炽灯白炽灯卤钨灯卤钨灯 真空灯真空灯充气灯充气灯弧光放电灯弧光放电灯辉光放电灯辉光放电灯低气压灯低气压灯高气压灯高气压灯荧光灯荧光灯低压钠灯低压钠灯高压汞灯高压汞灯高压钠灯高压钠灯高压氙灯高压氙灯金属卤化物灯金属卤化物灯霓虹灯霓虹灯氖灯氖灯一、热辐射光源一、热辐射光
4、源(一)普通白炽灯(一)普通白炽灯 1、结构和种类、结构和种类 结构结构:由玻璃壳、灯丝、支架、引线和由玻璃壳、灯丝、支架、引线和灯头灯头等等 几部分组成。几部分组成。种类:种类:(1)真空灯泡:一般)真空灯泡:一般40W (2)充气灯泡:一般)充气灯泡:一般40W 工作原理:工作原理:当钨丝因通电而加热至白炽状态当钨丝因通电而加热至白炽状态 (24003000K)时,发出可见光。)时,发出可见光。白炽灯的结构白炽灯的结构螺口灯头螺口灯头E E插口灯头插口灯头B B聚焦灯头聚焦灯头特种灯头特种灯头灯灯 头头 类类 型型 2.2.白炽灯的特点白炽灯的特点 优点:优点:具有高度的集光性,便于控制,
5、适于频具有高度的集光性,便于控制,适于频 繁开关,点燃和熄灭对灯的性能寿命影繁开关,点燃和熄灭对灯的性能寿命影 响小,辐射光谱连续,显色性好,价格响小,辐射光谱连续,显色性好,价格 便宜,使用方便,便于控光。便宜,使用方便,便于控光。缺点:缺点:使用时放热,光效较低,寿命短。使用时放热,光效较低,寿命短。3.3.应用应用 色温较高(色温较高(3200K3200K):摄影、舞台、电影放映):摄影、舞台、电影放映 光源光源 色温为(色温为(270027002900K2900K):家庭、旅馆、饭店、):家庭、旅馆、饭店、艺术照明、信号照明艺术照明、信号照明 色温为(色温为(2500K2500K):红
6、外线灯):红外线灯4.4.使用时注意事项使用时注意事项(1 1)启动电流大()启动电流大(121216I16IN N),一个开关控制),一个开关控制 数量有限数量有限(2 2)对电压敏感:)对电压敏感:U5U5寿命寿命5050;U5U5光通量光通量1818(3 3)使用时间)使用时间灯丝细灯丝细P PL L光通量光通量(4 4)表面温度高()表面温度高(4040200200),防止烫伤和),防止烫伤和 炸裂。炸裂。(二)卤钨灯(二)卤钨灯 1 1、结构和种类、结构和种类 结构:结构:石英管、灯丝、支架、电极,内充入石英管、灯丝、支架、电极,内充入惰性气体惰性气体 和少量和少量卤族元素卤族元素或
7、相应的卤化物。或相应的卤化物。种类:种类:溴钨灯溴钨灯(光效高)、碘钨灯(寿命长)(光效高)、碘钨灯(寿命长)两端引出两端引出单端引出单端引出碘或溴碘或溴 2.2.特点特点 优点:优点:体积小、寿命长、发光效率高、寿命终体积小、寿命长、发光效率高、寿命终 了时光通量为初始值的了时光通量为初始值的95959898、工、工 作温度高、光色得到改善、显色性好。作温度高、光色得到改善、显色性好。缺点:缺点:价格贵、功率大(价格贵、功率大(1001002000W2000W)、耐震)、耐震 性能差、玻璃壳温度高。性能差、玻璃壳温度高。3.3.应用应用:大面积照明场所、电视播放照明、歌舞:大面积照明场所、电
8、视播放照明、歌舞 厅、剧场、绘画、摄影、建筑物投光照厅、剧场、绘画、摄影、建筑物投光照 明、橱窗照明等。明、橱窗照明等。4.4.使用时注意事项使用时注意事项 (1 1)灯管表面温度高()灯管表面温度高(250250600600)不适于)不适于 有易燃、易爆物的场合,且管角引线耐有易燃、易爆物的场合,且管角引线耐 高温;高温;(2 2)安装水平,倾斜角范围)安装水平,倾斜角范围44;(3 3)不宜于做移动式照明;)不宜于做移动式照明;(4 4)定期用酒精或丙酮擦洗,保持其透光性。)定期用酒精或丙酮擦洗,保持其透光性。二、气体放电光源二、气体放电光源(一)荧光灯(一)荧光灯 1 1、荧光灯的结构和
9、种类荧光灯的结构和种类 结构:结构:玻璃管、玻璃管、镇流器镇流器、启辉器、启辉器 种类:种类:直管型、环型、直管型、环型、紧凑型紧凑型电阻镇流电阻镇流器器电感镇流电感镇流器器电容镇流电容镇流器器电子镇流电子镇流器器插拔式插拔式一体式一体式2.2.特点特点 优点:优点:表面亮度低、光线柔和、发光效率高、表面亮度低、光线柔和、发光效率高、寿命长、属冷色光,适于办公、阅览寿命长、属冷色光,适于办公、阅览 场所。场所。缺点:缺点:点燃慢、有频闪效应、可造成汞伤害、点燃慢、有频闪效应、可造成汞伤害、显色性差。显色性差。3.3.附件:附件:镇流器、启辉器、补偿电容器镇流器、启辉器、补偿电容器 4.4.使用
10、时注意事项使用时注意事项(1 1)工作环境温度:)工作环境温度:18182525;(2 2)不宜频繁启动;)不宜频繁启动;(3 3)电源电压波动不宜超过)电源电压波动不宜超过5%5%;(4 4)防止汞伤害;)防止汞伤害;(5 5)有旋转物的场合不宜使用;)有旋转物的场合不宜使用;5.5.应用应用:图书馆、教室、办公室、隧道、地铁、:图书馆、教室、办公室、隧道、地铁、商店、室内装饰等商店、室内装饰等预热起动预热起动快速起动快速起动瞬时起动瞬时起动(二)(二)HIDHID灯灯(High Intensity Discharge)High Intensity Discharge)高压钠灯:高压钠灯:光
11、通量维持好(光通量维持好(75%75%)、寿命长)、寿命长(1000010000 20000h20000h)、显色性差、起动时间长、显色性差、起动时间长 (4min4min)、发光效率高、亮度高等。)、发光效率高、亮度高等。用于高大厂房、广场、车站、道路交通用于高大厂房、广场、车站、道路交通高压汞灯:高压汞灯:发光效率高、寿命长发光效率高、寿命长(500050006000h6000h)显色性差显色性差(30304040)、起动时间长、起动时间长(4min4min)广场、街道、建筑工地等。广场、街道、建筑工地等。金属卤化物灯:金属卤化物灯:显色性好、发光效率高、亮度高、显色性好、发光效率高、亮度
12、高、重量轻等。重量轻等。摄影、绘画、体育场、广场等。摄影、绘画、体育场、广场等。反射型高压钠灯反射型高压钠灯高压钠灯高压钠灯彩色金属卤化物灯彩色金属卤化物灯彩彩色色金金属属卤卤化化物物灯灯高压钠灯高压钠灯高压镝灯高压镝灯高高 压压 汞汞 灯灯结构结构 镇流器镇流器 工作电路工作电路三、霓虹灯三、霓虹灯 属辉光放电灯,其特点是高电压、小电流。属辉光放电灯,其特点是高电压、小电流。原理:原理:电源接通电源接通二次测产生二次测产生15KV15KV高压高压灯管内气体电离灯管内气体电离产生彩色辉光产生彩色辉光性能:性能:发光效率低、显色性差、耗能大、装饰效果强、发光效率低、显色性差、耗能大、装饰效果强、
13、控制方便。控制方便。安装安装使用注意事项:使用注意事项:(1 1)二次回路与所有金属构架、建筑物等必须完全绝)二次回路与所有金属构架、建筑物等必须完全绝 缘;缘;(2 2)变压器尽量靠近灯侧安装,一般放在支撑霓虹灯)变压器尽量靠近灯侧安装,一般放在支撑霓虹灯 的构架上,并用密封箱作防水保护,变压器中性的构架上,并用密封箱作防水保护,变压器中性 点及外壳必须可靠接地;点及外壳必须可靠接地;(3 3)高压线路与金属构件的建筑物之间及地面之间应)高压线路与金属构件的建筑物之间及地面之间应 保持保持50m50m的距离;的距离;(4 4)需配电容补偿器。)需配电容补偿器。四、发光二极管四、发光二极管(一
14、)(一)LED光源的特点光源的特点(1)电压:电压:LED使用低压电源,供电电压在使用低压电源,供电电压在6-24V之之 间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高间,根据产品不同而异,所以它是一个比使用高 压电源更安全的电源,特别适用于公共场所。压电源更安全的电源,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,每个单元适用性:很小,每个单元LED小片是小片是3-5mm的正的正 方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适方形,所以可以制备成各种形状的器件,并且适 合于易变的环境合于易变的环境(4)稳定性:稳定性:10万
15、小时,光衰为初始的万小时,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,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。灯的响应时间为纳秒级。(6)对环境污染:无有害金属汞。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,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,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄 色,最后为绿色。
16、色,最后为绿色。(8)价格:价格:LED的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几的价格比较昂贵,较之于白炽灯,几 只只LED的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,的价格就可以与一只白炽灯的价格相当,而通常每组信号灯需由上而通常每组信号灯需由上300500只二极管构只二极管构 成。成。(二)发光二极管的应用(二)发光二极管的应用 1.优点:寿命长、可靠性高、节能、无噪声,优点:寿命长、可靠性高、节能、无噪声,2.应用:普遍制作成指示灯、显示器、交通信应用:普遍制作成指示灯、显示器、交通信 号灯、汽车灯、舞台聚光灯、红外线号灯、汽车灯、舞台聚光灯、红外线 灯,目前还多用于城市景观照明。灯,目前还多用于城市景
17、观照明。几种常见电光源的比较:几种常见电光源的比较:光效较高的:光效较高的:高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯高压钠灯、金属卤化物灯、荧光灯 90-130lm/w 70-100lm/w 50-85lm/w显色性好的:显色性好的:卤钨灯、白炽灯、金属卤化物灯、荧光灯卤钨灯、白炽灯、金属卤化物灯、荧光灯 95-100 95-99 60-95 60-80 寿命长的:寿命长的:高压钠灯、高压汞灯高压钠灯、高压汞灯 10000-20000h 5000-6000h能瞬时起动和再起动的:能瞬时起动和再起动的:白炽灯、卤钨灯白炽灯、卤钨灯 瞬时瞬时 瞬时瞬时输出光通量随电压波动最大的是高压钠灯,最小的是荧输出光通
18、量随电压波动最大的是高压钠灯,最小的是荧 光灯。光灯。光源的性能指标光源的性能指标光源的性能指标包括光学性能指标和电学性能光源的性能指标包括光学性能指标和电学性能指标。指标。重点重点:描述电光源的光学性能指标有哪些?描述电光源的光学性能指标有哪些?分别代分别代表什么含义表什么含义?一、光学性能指标一、光学性能指标 1.光通量光通量(是衡量电光源发光能力的重要指标)(是衡量电光源发光能力的重要指标)额定光通量额定光通量-指电光源在额定工作条件下,无约束发指电光源在额定工作条件下,无约束发 光工作环境下的光通量输出。光工作环境下的光通量输出。额定光通量的两种计量情况额定光通量的两种计量情况 初始光
19、通量初始光通量 (例如:卤钨灯)(例如:卤钨灯)100h100h后的光通量后的光通量 (例如:荧光灯)(例如:荧光灯)2.2.发光效率发光效率(是表征光源经济效果的重要参数)(是表征光源经济效果的重要参数)发光效率发光效率-指光源在额定状态下消耗指光源在额定状态下消耗1W1W电功率所发出电功率所发出 的光通量。的光通量。光源的性能指标光源的性能指标3.寿命寿命(是衡量电光源可使用时间长短的重要指标)(是衡量电光源可使用时间长短的重要指标)全寿命全寿命-某光源从第一次点燃到不能使用的某光源从第一次点燃到不能使用的 时间。时间。平均寿命平均寿命-取一组同一规格的电光源一同点取一组同一规格的电光源一
20、同点 燃,至燃,至50的损坏,所经过的小的损坏,所经过的小 时数。时数。有效寿命有效寿命-电光源从点燃起,至光通量降低电光源从点燃起,至光通量降低 到到70-80%时,经过的小时数。时,经过的小时数。光源的性能指标光源的性能指标4.光色指标光色指标(是衡量光源颜色质量的指标)(是衡量光源颜色质量的指标)(1)色表)色表-指光源的表观颜色。在定性分析时,常用指光源的表观颜色。在定性分析时,常用相相 关色温关色温来度量。来度量。色温色温-指光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐指光源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐 射的光色相同时的温度,称为该光源的色温。射的光色相同时的温度,称为该光源的色温。暖色
21、光暖色光 相关色温相关色温3300K 中见光中见光 3300K相关色温相关色温5300K 冷色光冷色光 相关色温相关色温5300K(2)显色性)显色性-指光源对被照物体颜色的显现能力。一般指光源对被照物体颜色的显现能力。一般 用显色指数用显色指数RaRa表示。表示。Ra=0Ra=0100 100 指数越高显色性越好指数越高显色性越好光源的性能指标光源的性能指标5.5.点燃时间和稳定时间点燃时间和稳定时间(是衡量光源启动速度快慢的指标)(是衡量光源启动速度快慢的指标)点燃时间点燃时间-指光源接通电源到光源达到额定光通量输出指光源接通电源到光源达到额定光通量输出 时所需要的时间。时所需要的时间。再
22、点燃时间再点燃时间-指光源正常工作时熄灭后再点燃所需要的指光源正常工作时熄灭后再点燃所需要的 时间。时间。稳定时间稳定时间-指光源点燃后达到额定光通量或额度状态的指光源点燃后达到额定光通量或额度状态的 时间。时间。光源的性能指标光源的性能指标二、光源的电学性能指标二、光源的电学性能指标 1 1、额定电压、额定电压U UN N 2 2、额定功率、额定功率P PN N三、三、环境条件对两种光源性能的影响环境条件对两种光源性能的影响 1 1、频闪效应、频闪效应-气体放电电光源在交流电源的作用下,其气体放电电光源在交流电源的作用下,其 光通量随电流一同作周期变化。光通量随电流一同作周期变化。2 2、电
23、压特性、电压特性-指电光源电压与额定电压不符时,对其使指电光源电压与额定电压不符时,对其使 用造成的影响。用造成的影响。3 3、温度特性、温度特性-指环境温度过高或过低会影响其使用性能。指环境温度过高或过低会影响其使用性能。光源的性能指标光源的性能指标电光源的选用电光源的选用根据照明设施的目的与用途选根据照明设施的目的与用途选 1.1.美术馆、商店、化学分析实验室、印染车间美术馆、商店、化学分析实验室、印染车间 RaRa8080 2.2.办公室、阅览室:高色温;休息场所:低色温办公室、阅览室:高色温;休息场所:低色温 3.3.开关频繁:白炽灯、卤钨灯开关频繁:白炽灯、卤钨灯 4.4.须调光:白
24、炽灯、卤钨灯须调光:白炽灯、卤钨灯 5.5.需瞬时点亮:不用需瞬时点亮:不用HIDHID灯灯按环境要求选按环境要求选 1.1.低温:不用电感式荧光灯;低温:不用电感式荧光灯;2.2.空调房:不用白炽灯和卤钨灯;空调房:不用白炽灯和卤钨灯;3.3.电压波动:不用电压波动:不用HIDHID灯;灯;4.4.机床:不用气体放电灯机床:不用气体放电灯 5.5.有振动:不用卤钨灯;有振动:不用卤钨灯;6.6.悬挂高度在悬挂高度在4m4m以上时,宜采用以上时,宜采用 高强气体放电灯。高强气体放电灯。按投资与年运行费用选按投资与年运行费用选 年运行费用包括电力费、年耗用灯泡费、照明装置的维护费以及折年运行费用
25、包括电力费、年耗用灯泡费、照明装置的维护费以及折旧费,其中电费和维护费占较大比重。旧费,其中电费和维护费占较大比重。住宅光源的住宅光源的选择选择种种类类 序号序号房房间间名称名称基基 本本 要要 求求适适 用用 光光 源源1 1起居室起居室明亮、高照度、点亮明亮、高照度、点亮连续时间长连续时间长紧紧凑型、凑型、环环型、直管型、直管荧荧光灯光灯要求要求较较高的高的艺术艺术装修和豪装修和豪华华的的场场所所白白炽炽灯的花灯、台灯、壁灯、灯的花灯、台灯、壁灯、重点照明用低重点照明用低压卤钨压卤钨灯灯2 2卧室卧室暖色暖色调调、低照度、需要宁静温馨的、低照度、需要宁静温馨的气氛、在卧室内气氛、在卧室内长
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