照明基础知识课件.pdf

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1、照 明 基 础 知 识 第 一 节 基 本 概 念 一、常 用 术 语 名 称 符 号 单 位 说 明 光 线 和 辐 射 光 是 电 磁 波 辐 射 到 人 的 眼 睛，经 视 觉 神 经 转 换 为 光 线,即 能 被 肉 眼 看 见 的 那 部 分 光 谱。这 类 射 线 的 波 长 范 围 在 360 830nm之 间，仅 仅 是 电 磁 辐 射 光 谱 非 常 小 的 一 部 分。光 通 量 流 明 L M 光 源 发 射 并 被 人 的 眼 睛 接 受 能 量 的 总 和 即 为 光 通 量。光 强 I 坎 德 c d 光 的 强 度，可 见 光 在 某 一 特 定 方 向 角 内

2、 所 放 射 的 强 度。照 度 E 勒 克 斯 Lux照 度 是 光 通 量 与 被 照 面 积 之 间 的 比 例 系 数。ILux即 指 ILm的 光 通 量 平 均 分 布 在 面 积 1 的 平 面 上 的 明 亮 度。色 温 K 开 尔 文(k)当 光 源 所 发 出 的 光 的 颜 色 与“黑 体”在 某 一 温 度 下 辐 射 的 颜 色 相 同 时，“黑 体”的 温 度 就 称 为 该 光 源 的 色 温。“黑 体”的 温 度 越 高，光 谱 中 蓝 色 的 成 分 则 越 多，而 红 色 的 成 分 则 越 少。例 如：白 炽 灯 的 光 色 是 暖 色，其 色 温 表 示

3、 为 2700K,而 日 光 色 荧 光 灯 的 色 温 表 示 方 法 则 是 6000K。色 温 以 绝 对 温 度 K 来 表 示，色 温 值 越 高，表 示 冷 感 越 强，色 温 越 低 暖 感 越 强,越 柔 和,通 常 大 部 分 光 源 设 计 集 中 在 2700K4300K及 5800K 6700K两 个 色 温 位 置。光 色 光 色 实 际 上 就 是 色 温，大 致 分 为 三 大 类：暖 色 3300K、中 间色 3300K 5000K、日 光 色 5000K,由 于 光 线 中 光 谱 组 成 有 差 别，因 此 即 使 光 色 相 同，光 的 显 色 性 也 可

4、 能 不 同。显 色 性 原 则 上，人 造 光 线 应 与 自 然 光 线 相 同，使 人 肉 眼 能 正 确 辨 别 事 物 的 颜 色。当 然，这 要 根 据 照 明 的 位 置 和 目 的 而 定。光 源 对 于 物 体 颜 色 呈 现 的 程 度 称 为 显 色 性。通 常 叫 做“显 色 指 数”（Ra）灯 具 效 率 灯 具 效 率（也 叫 光 输 出 系 数）是 衡 量 灯 具 利 用 能 量 效 率 的 重 要 标 准，它 是 灯 具 输 出 的 光 通 量 与 灯 具 内 光 源 输 出 的 光 通 量 之 间 的 比 例。光 源 效 率 光 源 效 率（Lm/W）也 就

5、是 每 一 瓦 电 力 所 发 出 的 光 量，其 数 值 越 高 表 示 光 源 的 效 率 愈 高，所 以 对 于 使 用 时 间 较 长 的 场 所，如 办 公 室 走 廊、走 道、隧 道 等，效 率 通 常 是 一 个 重 要 的 考 虑 因 素。亮 度 光 源 在 某 一 方 向 上 的 单 位 投 影 面 在 单 位 立 体 角 中 反 射 光 的 数 量，称 为 光 源 在 某 一 方 向 的 光 亮 度，符 号 为 L,L=di/ds单 位 为 cd/nf（坎 德 拉 每 平 方 米）。眩 光 视 野 内 有 亮 度 极 高 的 物 体 或 强 烈 的 亮 度 对 比，则 可

6、以 造 成 视 觉 不 舒 适 称 为 眩 光。眩 光 可 以 分 为 视 能 眩 光 和 不 舒 适 眩 光。眩 光 是 影 响 照 明 质 量 的 重 要 因 素。功 率 因 素 电 路 中 有 用 功 率 与 实 际 功 率 之 间 的 比 值。功 率 因 数 低，则 电 流 中 的 谐 波 含 量 越 高，对 电 网 产 生 污 染，破 坏 电 网 的 平 衡 度，无 功 损 耗 增 加。平 均 寿 命 也 就 是 额 定 寿 命，是 指 点 亮 批 量 灯 完 好 率 为 50%的 小 时数。光 束 角 射 灯 发 射 光 的 空 间 分 布，以 中 心 最 强，向 四 周 逐 渐

7、减 弱 到 中 心 光 强 50%强 度 的 圆 锥 角 为 光 束 角。三 基 色 红、绿、蓝(稀 土 元 素 在 紫 外 线 照 射 下 呈 现 的 三 种 颜 色)。频 闪 效 应 电 感 式 荧 光 灯 随 电 压 电 流 周 期 性 变 化，光 通 量 也 周 期 性 的 产 生 强 弱 变 化，使 人 产 生 不 舒 适 的 感 觉，称 为 频 闪 效 应。二、光 色 的 应 用 名 称 说 明 暖 色 光 暖 色 光 的 色 温 在 3300K以 下，暖 色 光 与 白 炽 灯 相 近，红 光 成 分 较 多，能 给 人 温 暖、健 康、舒 适 的 感 觉。适 用 于 家 庭、住

8、 宅、宿 舍、宾 馆 等 场 所 或 温 度 较 低 的 地 方。冷 白 色 光 又 叫 中 性 色，它 的 色 温 在 3300K 5300K之 间，中 性 色 由 于 光 线 柔 和，使 人 有 愉 快、舒 适、安 详 的 感 觉。适 用 于 商 店、医 院、办 公 室、饭 店、餐 厅、候 车 室 等 场 所。冷 色 光 又 叫 日 光 色，它 的 色 温 在 5300K以 上，光 源 接 近 自 然 光，有 明 亮 的 感 觉，使 人 精 力 集 中。适 用 于 办 公 室、会 议 室、教 室、绘 图 室、设 计 室、图 书 馆 的 阅 览 室、展 览 橱 窗 等 场 所。三、推 荐 照

9、 度 范 围 序 号 照 度 范 围(LX)应 用 场 所 1 20-30-50室 外 活 动 场 所 及 工 作 场 所。如 走 廊、贮 藏 室、楼 梯 间、浴 室、咖 啡 厅、站 前 广 告 等 等。2 3 0-1 0 0-1 5 0流 通 场 所，短 途 旅 程 的 方 向 定 位。如 电 梯 前 室、客 房 服 务 室、酒 吧 柜 台、室 内 菜 场 营 业 厅、值 班 室、邮 电、游 艺 厅、剧 场、进 站 大 厅、问 询 处、诊 室、商 场 领 道 区 等 等 3 100-150-200非 连 续 使 用 的 工 作 场 所。办 公 室、接 待 室、客 房 写 字 台、商 店 货

10、架、柜 台、小 卖 部、厨 房、售 票 房、排 演 厅、检 票 处、手 术 室、放 射 室、广 播 室、总 机 室、电 教 室、保 龄 球、理 发 室 等 等。4 2 0 0-3 0 0-5 0 0简 单 视 觉 要 求 的 作 业 场 所。如 阅 览 室、设 计 室、打 字 室、橱 窗、陈 列 室、美 容、烹 调、体 育 运 动 的 训 练 场、玻 璃 石 器 金 属 品 的 展 览 厅、保 龄 球、排 球、羽 毛 球、武 术 等 的 比 赛 场 所 等 等。5 3 0 0-5 0 0-7 0 0中 等 视 觉 要 求 的 作 业 场 所。体 操 网 球 篮 球 比 赛 场、游 泳 跳 水

11、比 赛 场、绘 图 室、印 刷 机 房、木 材 机 械 加 工、一 般 精 细 作 业、粗 加 工、机 床 区、电 修 车 间 等 等。6 500-750-1000较 强 视 觉 要 求 的 作 业。乒 乓 球、围 棋、象 棋、等 比 赛 场、金 属 加 工 厂、机 电 装 配 车 间 的 小 件 装 配、精 密 电 修 车 间、打 字 室、抛 光 车 间 等 等。7 750-1000-1500较 难 视 觉 作 业 要 求 的 场 所。8 1000-1500-2000特 殊 视 觉 要 求 的 作 业 场 所。9 2 0 0 0以 上 进 行 很 精 密 的 视 觉 作 业。四、照 明 产

12、品 分 类（1）电 光 源 产 品 包 括 新 型 普 通 照 明 灯 泡、卤 鸨 灯 泡（包 括 单 端、双 端、反 端 式 等）、荧 光 灯（包 括 直 管 型、环 型、紧 凑 型、异 型 等）、高 强 气 体 放 电 灯(包 括 高 压 钠 灯、金 属 卤 化 物 灯 等)、各 类 辐 射 光 源(红 外 紫 外 等)、高 频 无 极 灯、霓 虹 灯、各 类 交 通 运 输 及 信 号 灯。(2)灯 具 灯 饰 民 用 灯 具、建 筑 灯 具、工 矿 灯 具、投 光 照 明 灯 具、室 内 外 灯 具 灯 饰、嵌 入 式 灯 具、船 用 荧 灯 照 明 灯 具、船 用 防 暴 灯 具、道

13、 路 照 明 灯 具、汽 车 摩 托 车 飞 机 照 明 灯 具、特 种 车 辆 标 志 照 明 灯 具、电 影 电 视 舞 台 照 明 灯 具、防 爆 灯 具、水 下 照 明 灯 具。(3)照 明 电 器 附 件 整 流 器、电 子 触 发 器、电 子 变 压 器、电 子 镇 流 器、电 子 调 频 器、启 辉 器、灯 用 电 器。五、各 国 电 器 电 子 产 品 认 证 标 致 及 说 明 认 证 是 由 第 三 方 经 授 权 的 独 立 的 权 威 机 构 根 据 相 关 的 国 家 或 国 际 法 规 标 准，对 生 产 厂 家 的 产 品 或 生 产 体 系 进 行 检 测 与

14、监 督，并 就 通 过 与 否 签 发 检 测 报 告 与 证 书 的 过 程。如 果 取 得 认 证，也 就 说 明 产 品 质 量 符 合 了 国 家 或 国 际 标 准。长 城 标 志 长 城 标 志 又 称 CCEE安 全 认 证 标 志，为 电 工 产 品 专 用 认 证 标 志。中 国 电 工 产 品 认 证 委 员 会(CCEE)是 国 家 技 术 监 督 局 授 权，代 表 中 国 参 加 国 际 电 工 委 员 会 电 工 产 品 安 全 认 证 组 织(IECEE)的 唯 一 合 法 机 构，代 表 国 家 组 织 对 电 工 产 品 实 施 安 全 认 证(长 城 标 志

15、 认 证)。按 照 中 华 人 民 共 和 国 标 准 化 法 和 中 华 人 民 共 和 国 产 品 质 量 认 证 管 理 条 例，电 工 产 品 开 展 安 全 认 证 是 以 等 效 转 化 国 际 电 工 委 员 会(IEC)安 全 标 准 的 强 制 性 国 家 标 准 和 行 业 标 准 为 依 据，按 此 类 标 准 开 展 的 认 证 必 须 进 行 强 制 性 监 督 管 理，凡 未 经 安 全 认 证 的 此 类 产 品，不 准 出 厂、销 售、进 口 和 使 用。PRC标 志 PRC标 志 为 电 子 元 器 件 专 用 认 证 标 志，其 颜 色 及 其 印 制 必

16、须 遵 守 国 务 院 标 准 化 行 政 主 管 部 门，以 及 中 国 电 子 元 器 件 质 量 认 证 委 员 会 有 关 认 证 标 志 管 理 办 法 的 规 定。UL认 证 标 志 U L 是 美 国 保 险 商 实 验 室(Underwrite rs LaboratoriesIncorporation)的 缩 写，它 是 一 个 国 际 认 可 的 安 全 检 验 及 UL标 志 的 授 权 机 构，对 机 电 包 括 民 用 电 器 类 产 品 颁 发 安 全 保 证 标 志。一 百 多 年 来，一 直 致 力 于 对 有 关 材 料、工 具、产 品、设 备、构 造、方 法

17、和 系 统 等 对 生 命 财 产 的 危 险 性 进 行 评 估 实 验。美 国 安 全 检 测 实 验 室 公 司 提 出 了 为 公 众 所 接 受 的 科 学 测 试 方 法 和 要 求，它 制 订 了 七 百 多 种 安 全 标 准，其 中 部 分 UL安 全 标 准 被 美 国 政 府 采 纳 为 国 家 标 准。产 品 要 行 销 美 国 市 场，UL认 证 标 志 是 不 可 缺 少 的 条 件。CE标 志 C E 标 志 是 欧 洲 共 同 市 场 安 全 标 志，是 一 种 宣 称 产 品 符 合 欧 盟 相 关 指 令 的 标 识。使 用 CE标 志 是 欧 盟 成 员

18、对 销 售 产 品 的 强 制 性 要 求。目 前 欧 盟 已 颁 布 12类 产 品 指 令，主 要 有 玩 具、低 压 电 器、医 疗 设 备、电 讯 终 端(电 话 类)、自 动 衡 器、电 磁 兼 容、机 械 等。GS标 志 GS标 志 是 德 国 安 全 认 证 标 志，它 是 德 国 劳 工 部 授 权 由 特 殊 的 TUV法 人 机 构 实 施 的 一 种 在 世 界 各 地 进 行 产 品 销 售 的 欧 洲 认 证 标 志。GS标 志 虽 然 不 是 法 律 强 制 要 求，但 是 它 确 实 能 在 产 品 发 生 故 障 而 造 成 意外 事 故 时，使 制 造 商 受

19、 到 严 格 的 德 国(欧 洲)产 品 安 全 法 的 约 束，所 以 GS标 志 是 强 有 力 的 市 场 工 具，能 增 强 顾 客 的 信 心 及 购 买 欲 望，通 常 GS认 证 产 品 销 售 单 价 更 高 而 且 更 加 畅 销。欧 共 体 CE规 定,从 1997年 1 月 1 日 起 管 制“低 电 压 指 令(LVD)”。GS已 经 包 含 了“低 电 压 指 令(LVD)”的 全 部 要 求。所 以 获 得 GS标 志 后，TUV会 例 外 免 费 颁 发 该 产 品 LVD的 CE证 明(COC),TUV Rheinlandl997年 后 的 证 书 则 在 GS

20、证 书 中 包 含 了 LVD证 书。厂 商 申 请 GS标 志 的 同 时 获 得 了 LVD证 明。瑞 士 和 波 兰 产 品 安 全 认 证 标 志 产 品 范 围 同 GS标 志。TUV标 志 TUV标 志 是 德 国 零 部 件 产 品 型 式 认 证 标 志，适 用 于 电 气 零 部 件，如：电 源、变 压 器、调 光 器、继 电 器、插 接 件、插 头、导 线 等 机 械 产 品 零 部 件 及 运 动 器 材 零 部 件。随 着 电 气 电 子 技 术 的 发 展，家 用 电 器 产 品 日 益 普 及。广 播 电 视、邮 电 通 讯 和 计 算 机 网 络 的 日 益 发

21、达，电 磁 环 境 日 益 复 杂 和 恶 化，使 得 电 气 电 子 产 品 的 电 磁 兼 容 性 问 题 受 到 各 国 政 府 和 生 产 企 业 的 日 益 重 视。欧 共 体 政 府 规 定，从 1996年 1 月 1 日 起,所 有 电 气 电 子 产 品 必 须 通 过 EM C 认 证，加 贴 CE标 志 后 才 能 在 欧 共 体 市 场 上 销 售。此 举 在 世 界 上 引 起 广 泛 反 响，各 国 政 府 纷 纷 采 取 措 施，对 电 气 电 子 产 品 的 EM C 性 能 实 行 强 制 性 管 理。国 家 标 准 GM4343 家 用 和 类 似 用 途 电

22、 动、电 热 器 具，电 动 工 具 以 及 类 似 电 器 无 线 电 干 扰 特 性 测 量 方 法 和 限 值 已 于 1996年 12月 1 日 起 强 制 实 施，国 内 的 家 用 电 器 生 产 厂 家 必 须 尽 早 行 动 起 来，重 视 E M C 认 证 工 作，了 解 和 提 高产 品 EM C 性 能，紧 随 EM C 认 证 的 新 形 势，以 取 得 市 场 上 的 主 动 地 位。JIS标 志 JIS标 志 是 日 本 标 准 化 组 织(JISC)对 经 指 定 部 门 检 验 合 格 的 电 器 产 品、纺 织 品 颁 发 的 产 品 标 志。BEB标 志

23、BEB标 志 是 英 国 家 用 电 器 审 核 局 对 电 器 及 电 器 设 备 经 指 定 的 第 三 方 认 证 机 构 确 认 合 格 后，颁 发 的 安 全 质 量 认 证 标 志。NF标 志 N F 标 志 是 法 国 认 证 标 志，这 种 标 志 可 单 独 用 于 电 器 及 非 电 器 类 产 品，也 可 与 其 他 标 志 或 字 母 的 图 案 共 同 使 用，主 要 指 安 全 标 准 要 求 和 效 能 特 征。CB标 志 CB检 验 为 全 球 性 相 互 认 证 体 系，全 世 界 有 34个 会 员。在 共 同 的 IEC标 准 下，各 验 证 单 位 均

24、相 互 承 认 彼 此 核 发 之 CB证 书 及 报 告，据 此，可 以 迅 速 地 转 换 他 国 证 书。Nordic标 志 Nordic标 志 是 北 欧 四 国 安 全 认 证 标 志，产 品 范 围 同 CB标 志。第 二 节 光 源 一、常 见 光 源 分 类、特 征 及 应 用 类 别 效 率(LM)经 济 寿 命(小 时)特 征 适 用 范 围 白 炽 灯 Incadescent Lamps普 通 灯 泡Normal incandescent lamps 818 1000安 装 及 使 用 容 易、立 即 启 动、成 本 低、反 射 灯 泡 可 做 聚 光 投 射。住 宅 的

25、 基 本 照 明 及 装 饰 性 照 明、反 射 灯 泡 可 用 于 重 点 照 明。反 射 灯 泡 Reflector lamps 818 1000卤 素 灯 Halogen lamps 1214 20003000体 积 小、高 亮 度、光 色 较 白、安 装 容 易、寿 命 较 普 通 灯 泡 长。商 业 空 间 的 重 点 照 明。日 光 灯 Fluorescent Lamps普 通 型 日 光 灯 Tubular Lamp 60104 500012000有 各 种 不 同 光 色 可 供 选 择、可 达 到 高 照 度 并 兼 顾 经 济 性。办 公 室、商 场、住 宅 及 一 般 公

26、 共 建 筑。PL灯 管 4687 800010000体 积 小、寿 命 长、效 率 高、省 电。局 部 照 明、安 全 照 明、方 向 指 标 照 明。SL省 电 灯 管 3950 6000高 效 率、省 电、能 直 接 取 代 普 通 白 炽 灯 泡。大 部 分 使 用 白 炽 灯 泡 的 场 所 均 可 使 用。气 体 放 电 灯 高 压 水 银 灯 泡 High-pressure mercury lamp 4061 100012000 高 效 率、寿 命 长、适 当 的 演 色 性。住 宅 区 的 公 用 照 明、运 动 场、工 厂。免 用 整 流 器 水 银 灯 泡 Blended-

27、light self-ballasted light 1026 6000 寿 命 长、演 色 性佳、安 装 容 易、效 率 较 白 炽 灯 泡 高。可 直 接 取 代 白 炽 灯 泡 用 于 小 型 工 业 场 所、公 共 区 域 用 植 栽 照 射。金 属 卤 化 物 灯 泡 Metal halide light 66108 400010000 效 率 高、寿 命 长、演 色 性 佳。适 合 彩 色 电 视 转 播 的 运 动 场 投 光 照 明、工 业 照 明、道 路 照 明、植 栽 照 射。高 压 钠 气 灯 泡 High-pressure sodium lamp 68150 80001

28、6000 效 率 极 高、寿 命 较 长、光 输 出 稳 定。道 路、隧 道 等 公 共 场 所 照 明、投 光 照 明、工 业 照 明、植 栽 照 射。低 压 钠 气 灯 泡 Low-pressure sodium lamp 99203 12000 效 率 极 高、寿 命 特 长、明 视 度 高、显 色 性 差 为 单 一 光 色。要 求 节 约 能 源 及 效 率 而 颜 色 不 重 要 的 各 种 场 所。二、主 要 光 源 介 绍 实 质 上，使 用 效 率 最 高 的 光 源 是 低 压 钠 灯，由 于 它 发 射 单 色 的 黄 色 光,因 此 儿 乎 没 有 显 色 性 能。与

29、之 相 对 照，白 炽 灯 及 卤 鸽 灯 有 极 好 的 显 色 性 能，但 是 其 发 光 效 率 很 低。1、白 炽 灯 有 较 宽 的 工 作 电 压 范 围，从 电 池 提 供 的 儿 伏 电 压 到 市 电 电 压，价 格 低 廉，不 需 要 附 加 电 路。其 主 要 应 用 是 家 庭 照 明 及 需 要 密 集 的 低 工 作 电压 灯 的 地 方，如 手 电 筒、控 制 台 照 明 等。仅 有 10%的 输 入 能 量 转 化 为 可 见 光 能，典 型 的 寿 命 从 儿 十 小 时 到 儿 千 小 时 不 等。使 用 通 电 的 方 式 加 热 玻 璃 泡 壳 内 的

30、灯 丝，导 致 灯 丝 产 生 热 辐 射 而 发 光 的 光 源，灯 头 是 白 炽 灯 电 连 接 和 机 械 连 接 部 分，按 形 式 和 用 途 主 要 可 分 为 螺 口 式 灯 头，聚 焦 灯 头 及 特 种 灯 头。在 普 通 白 炽 灯 中，最 常 用 的 螺 口 式 灯 头 为 E14、E27；最 常 用 的 插 口 灯 头 为 B15、B22。常 用 于 住 宅 基 本 照 明 及 装 饰 照 明，具 有 安 装 容 易，立 即 启 动，成 本 低 廉 等 优 点。主 要 部 件：灯 丝、支 架、泡 壳、填 充 气 体、灯 架。2、卤 鸨 灯 同 额 定 功 率 相 同

31、的 无 卤 素 白 炽 灯 相 比，卤 鸨 灯 的 体 积 要 小 得 多，并 允 许 充 入 高 气 压 的 较 重 气 体（较 昂 贵），这 些 改 变 可 延 长 寿 命 或 提 高 光 效。同 样，卤 鸨 灯 也 可 直 接 接 电 源 工 作 而 不 需 控 制 电 路。卤 鸨 灯 广 泛 用 于 机 动 车 照 明、投 射 系 统、特 种 聚 光 灯、低 价 泛 光 照 明、舞 台 及 演 播 室 照 明 及 其 他 需 要 在 紧 凑、方 便、性 能 良 好 上 超 过 非 卤 素 白 炽 灯 的 场 合。3、荧 光 灯 主 导 商 业 和 工 业 照 明。通 过 设 计 的 革

32、 新、荧 光 粉 的 发 展，及 电 子 控 制 线 路 的 应 用，荧 光 灯 的 性 能 不 断 提 高。带 一 体 化 电 路 的 紧 凑 型 荧 光 灯 的 引 入 拓 宽 了 荧 光 灯 的 应 用，包 括 家 居 的 应 用，这 种 灯 替 代 白 炽 灯，将 节 能 75%,寿 命 提 高 810倍。一 般 情 况 下，所 有 气 体 放 电 灯 都 需 要 某 种 形 式 的 控 制 电 路 才 能 工 作。荧 光 灯 的 性 能 主 要 取 决 于 灯 管 的 儿 何 尺 寸 即 长 度 和 直 径，填 充 气 体 的种 类 和 压 器，涂 敷 荧 光 灯 粉 及 制 造 工

33、 艺。现 在 我 们 常 用 的 荧 光 灯 主 要 分 以 下 三 类：直 管 灯：一 般 使 用 的 有 T5、T8、T12,常 用 于 办 公 室，商 场、主 宅 等 一 般 公 用 建 筑，具 有 可 选 光 色 多，可 达 到 高 照 度 兼 顾 经 济 性 等 优 点。“T”表 示 灯 管 直 径 一 个“T”表 示 1/8英 寸 T5管 直 径 15mm T8管 直 径 25 mm T12管 直 径 38 m m 荧 光 灯 都 可 调 配 出 3000K 3500K 4000K 6500K 四 种 标 准“白 色”。高 流 明 单 端 荧 光 灯 高 流 明 单 端 荧 光 灯

34、 又 称 为 是 为 高 级 商 业 照 明 中 代 替 直 管 荧 光 灯 设 计。这 种 灯 管 与 直 管 型 灯 管 相 比，主 要 的 优 点 有：结 构 紧 凑、流 明 维 护 系 数 高，还 有 它 这 种 单 端 的 设 计 使 得 灯 具 中 的 布 线 简 单 的 多。紧 凑 型 荧 光 灯（CFLS）紧 凑 型 荧 光 灯 又 称 为 节 能 灯，使 用 直 径 9-16 mm细 管 弯 曲 或 拼 接 成（U型、H 型、螺 旋 型 等），缩 短 了 放 电 的 线 型 长 度。它 的 光 效 为 白 炽 灯 的 五 倍，寿 命 约 800010000小 时，常 用 于

35、局 部 照 明 和 紧 急 照 明。一 般 分 为 两 类：A、带 镇 流 器 一 体 化 紧 凑 型 荧 光 灯 这 种 灯 自 带 镇 流 器、启 辉 器 等 全 套 控 制 电 路；并 装 有 爱 迪 生 螺 旋 灯 头 或 插 式 灯 头。可 用 于 使 用 普 通 白 炽 灯 泡 的 场 所，具 有 体 积 小，寿 命 长，效 率 高，省 电 节 能 等 优 点，可 用 来 取 代 白 炽 灯。B、与 灯 具 中 电 路 分 离 的 灯 管（PLC）用 于 专 门 设 计 的 灯 具 之 中 借 助 与 灯 具 结 合 成 一 体 的 控 制 电 路 工 作，灯 头 有 两 针 和

36、四 针 两 种，两 针 灯头 中 含 有 启 辉 器 和 射 频 干 扰（RFI）抑 制 电 容，四 针 无 任 何 电 器 组 件。一 般 四 针 PLC光 源 使 用 于 高 频 的 电 子 镇 流 器 中。常 用 于 局 部 照 明 和 紧 急 照 明。荧 光 灯 控 制 电 路（镇 流 器）可 分 为：电 感 式、电 子 式。电 感 式 镇 流 器 的 特 点 是 功 率 因 素 低，有 频 闪 效 应，自 身 重 量 大，但 寿 命 长，坚 固 耐 用，成 本 低；电 子 式 镇 流 器 的 特 点 是 功 率 因 素 高，无 频 闪，重 量 轻。随 着 技 术 的 发 展 进 步，

37、低 成 本、长 寿 命 的 电 子 镇 流 器 将 逐 步 取 代 传 统 的 电 感 镇 流 器。4、低 压 钠 灯 光 效 最 高，但 仅 辐 射 单 色 黄 光，这 种 灯 照 明 情 况 下 不 可 能 分 辨 各 种 颜 色 的。主 要 应 用 是：道 路 照 明，安 全 照 明 及 类 似 场 合 下 的 室 外 应 用。其 光 效 是 荧 光 灯 的 2 倍，卤 鸨 灯 的 10倍。与 荧 光 灯 相 比，低 压 钠 灯 放 电 管 是 长 管 形 的，通 常 弯 成“U”型，把 放 电 管 放 在 抽 成 真 空 的 夹 层 外 玻 壳 内，其 夹 层 外 玻 壳 上 涂 有

38、红 外 反 射 层 以 达 到 节 能 和 提 高 最 大 光 效 的 目 的。5、高 强 度 气 体 放 电 灯（HID）这 类 灯 都 是 高 气 压 放 电 灯，特 点 是 都 有 短 的 高 亮 度 的 弧 形 放 电 管，通 常 放 电 管 外 面 有 某 种 形 状 的 玻 璃 或 石 英 外 壳，外 壳 是 透 明 或 磨 砂 的，或 涂 一 层 荧 光 粉 以 增 加 红 色 辐 射。分 为：高 压 汞 灯（HPMV）：最 简 单 的 高 强 度 气 体 放 电 灯，放 电 发 生 在 石 英 管 内 的 汞 蒸 气 中，放 电 管 通 常 安 装 在 涂 有 荧 光 粉 的

39、外 玻 璃 壳 内。高 压 汞灯 仅 有 中 等 的 光 效 及 显 色 性，因 此 主 要 应 用 于 室 外 照 明 及 某 些 工 矿 企 业 的 室 内 照 明。高 压 钠 灯(HPS)：需 要 用 陶 瓷 弧 光 管，使 它 能 承 受 超 过 1000C的 有 腐 蚀 性 的 钠 蒸 气 的 侵 蚀。陶 瓷 管 安 装 在 玻 璃 或 石 英 泡 内，使 它 与 空 气 隔 离。在 所 有 高 强 度 气 体 放 电 灯 中，高 压 钠 灯 的 光 效 最 高，并 且 有 很 长 的 寿 命(24000小 时)因 此 它 是 市 中 心、停 车 场、工 厂 厂 房 照 明 的 理

40、想 光 源。在 这 些 场 合，中 等 的 显 色 性 就 能 满 足 需 要。显 色 性 增 强 型 及 白 光 型 高 压 钠 灯 也 可 用，但 这 是 以 降 低 光 效 为 代 价 的。金 属 卤 化 物 灯(M-H)：是 高 强 度 气 体 放 电 灯 中 最 复 杂 的，这 种 灯 的 光 辐 射 是 通 过 激 发 金 属 原 子 产 生 的，通 常 包 括 儿 种 金 属 元 素。金 属 元 素 是 以 金 属 卤 化 物 的 形 式 引 入 的，能 发 出 具 有 很 好 显 色 性 的 白 光。放 电 管 由 石 英 或 陶 瓷 制 成，与 高 压 钠 灯 相 似，放 电

41、 管 装 在 玻 璃 泡 壳 或 长 管 形 石 英 外 壳 内。广 泛 应 用 在 需 要 高 发 光 效 率、高 品 质 白 光 的 所 有 场 合。典 型 应 用 包 括 上 射 照 明、下 射 照 明、泛 光 照 明 和 聚 光 照 明。紧 凑 型 金 属 卤 化 物 灯 在 需 要 精 确 控 光 的 场 合 尤 其 适 宜。6、感 应 灯 刚 出 现 不 久 的 无 极 气 体 放 电 灯。所 需 要 的 能 量 是 通 过 高 频 场 耦 合 到 放 电 中 的，变 压 器 的 次 级 线 圈 就 能 产 生 有 效 的 放 电。从 形 式 看 来，感 应 灯 是 紧 凑 型 荧

42、 光 灯 的 另 一 种 形 式，但 高 压 部 分 也 许 不 同。这 种 灯 不 局 限 于 长 管 形(如 荧 光 灯 管)，同 时 还 能 瞬 时 发 光。工 作 频 率 在 几 个 兆 赫 之 内，并 且 需 要 特 殊 的 驱 动 和 控 制 灯 燃 点 的 电 子 线 路 装 置。7、场 致 发 光 照 明包 括 多 种 类 型 的 发 光 面 板 和 发 光 二 极 管，主 要 应 用 于 标 志 牌 及 指 示 器，高 亮 度 发 光 二 极 管 可 用 于 汽 车 尾 灯 及 自 行 车 闪 烁 尾 灯，具 有 低 电 流 消 耗 的 优 点。三、发 光 原 理 1、白 炽

43、 灯 太 阳 发 光 是 因 为 表 面 温 度 接 近 6000K,所 有 固 体、液 体 及 气 体 如 达 到 足 够 高 的 温 度，都 会 产 生 可 见 光。白 炽 灯 中 的 固 体 鸨 在 大 约 3000K时 的 炽 热 就 是 我 们 常 见 的 光 源。白 炽 体 的 重 要 特 性：辐 射 的 色 表 随 着 辐 射 体 的 温 度 的 升 高 从 暗 红、经 过 桔 黄、发 白，最 后 到 炽 蓝。色 温 也 随 着 辐 射 体 的 温 度 升 高 而 提 高。白 炽 灯 之 所 以 使 用 鸨 做 灯 丝 材 料 是 因 为 鸨 在 高 温 下 的 低 蒸 气 速

44、率 以 及 可 以 被 抽 成 细 丝 等 其 他 性 质。电 流 在 金 属 导 线 中 流 过 时 会 有 一 定 的 消 耗，当 输 入 功 率 与 辐 射 功 率 及 其 他 功 率 损 失 的 总 和 精 确 平 衡 时，就 达 到 了 一 个 稳 定 态。影 响 一 些 光 源 寿 命 的 因 素，主 要 原 因 是 由 于 鸨 灯 丝 的 蒸 发 损 失，主 要 是 热 点 和 填 充 气 体。2、卤 鸨 灯 维 恩 位 移 定 律 表 明：温 度 越 高 光 效 越 高。如 鸨 丝 表 面 在 3200K时 的 光 效（每 一 瓦 电 力 所 发 出 的 光 量，其 数 值 越

45、 高 表 示 光 源 的 效 率 愈 高）为 36 lm.W-1,而 在 2800K时 为 22 lm.W-lo如 果 在 高 压 下 使 用 一 种 低 热 导 气 体，如 氮，使 蒸 发 受 到 抑 制，就 可 以 使 用 较 高 的 灯 丝 温 度。要 安 全 承 受 这 种 高 压，就 需 要 一 种 小 而 结 实 的 灯 泡。非 常 小 量 的 卤 素，如 各 种 形 式 的 碘、澳，可 以 用 来 与 到 达 灯 泡 壳 壁 的 鸨 起 反 应，确 保 泡 壳 的 干 净。通 过 这 种 手 段 制 造 出 灯 丝 温 度 达 到 3450K的 灯 泡，同 时 也 改 进 了 光

46、 效。如 果 没 有 充 入 卤 素，这 种 灯 泡 会 在 儿 小 时 内 变 黑。改 善 鸨 丝 灯 的 方 法 是 只 允 许 可 见 辐 射 出 射。如 果 红 外 辐 射 被 反 射 回 来 并 被 灯 丝 吸 收，则 维 护 灯 丝 温 度 的 功 率 就 可 以 减 小。商 业 化 实 现 方 法:发 明 制 造 低 费 用、低 损 耗、高 质 量 的 红 外 反 射 膜，我 们 也 可 称 之 为 红 外 反 射 滤 光 器。3、气 体 放 电 放 电 通 常 比 白 炽 灯 更 有 效，这 是 由 于 其 辐 射 来 自 高 于 固 体 灯 丝 能 达 到 的 温 度 区 域

47、。放 电 是 比 鸨 更 有 选 择 的 发 射 体（可 移 向 可 见 区 或 者 紫 外 区 而 远 离 红 外 辐 射 区），因 此 在 红 外 辐 射 区 有 更 少 的 能 量 浪 费。放 电 形 成 等 离 子 体，它 是 离 子、电 子 形 成 的 混 合 体，平 均 呈 电 中 性。一 般 必 须 有 与 等 离 子 体 的 电 子 连 接，通 常 是 电 极，但 无 电 极 连 接 也 是 可 能 的。带 电 极 的 气 体 放 电 气 体 放 电 示 意 图：空 心 圆 表 示 可 被 电 离 和 形 成 等 离 子 体 的 气 体 原 子。当 带 有 正 电 荷 的 粒

48、子 在 电 场 作 用 下 定 向 位 移 时，就 形 成 了 放 电 电 流。阴 极 必 须 能 发 射 出 足 够 多 的 电 子，以 维 持 电 流 的 持 续，而 阳 极 则 接 收 电 流。图 中 的 电 阻 是 直 流 放 电 时 起 限 制 电 流 作 用 的 镇 流 器。圆 中 有*符 号 的 表 示 是 被 高 能 电 子 激 发 的 原 子，他 们 会 产 生 辐 射。当 一 个 足 够 大 的 电 场 加 在 气 体 上，气 体 被 击 穿 而 导 电。最 熟 悉 的 例 子是 闪 电。产 生 击 穿 是 由 于 自 然 界 中 总 有 数 量 很 小 的、由 宇 宙 射

49、 线 或 者 自 然 放 射 所 产 生 的 以 电 子-离 子 对 形 式 存 在 的 电 离。外 加 的 电 场 使 电 子 加 速（离 子 相 对 是 静 止 的），一 部 分 可 能 获 得 足 够 能 量 从 而 电 离 气 体 原 子。当 施 加 足 够 大 的 电 场 时，电 离 的 速 率 可 能 超 过 离 子 与 电 子 复 合 的 损 失 速 率；那 么 放 电 电 流 就 会 迅 速 增 长。电 荷 携 带 者 的 产 生 率 比 电 流 增 长 得 更 迅 速。结 果 是 放 电 电 压 将 随 着 电 流 的 上 升 而 下 降。电 流 限 制 通 过 镇 流 器

50、来 实 现，以 阻 止 电 流 上 涨 到 使 保 险 丝 熔 断 或 者 一 些 别 的 破 坏 性 结 果 的 产 生。为 了 维 持 放 电 电 流，在 阳 极 返 回 外 部 电 路 的 电 子 必 须 被 从 阴 极 发 射 的 电 子 代 替。阴 极 是 典 型 的 鸨 丝 结 构（卷 状 或 者 穗 状）。来 自 放 电 过 程 的 离 子 轰 击 阴 极 使 之 加 热。电 子 能 够 逃 离 阴 极 的 可 能 儿 率 指 数 地 依 赖 于 它 的 温 度 以 及 表 面 的 障 碍 因 素。放 电 通 常 工 作 在 交 流 电 网 频 率 条 件 下。高 频 电 子 镇