电气照明技术第2版肖辉03第三章节.ppt

第三章 电光源 概述 3.1 白炽发光和热辐射 3.2 气体放电 3.3 白炽灯和卤钨灯 3.4 荧光灯 3.5 高强度气体放电灯 3.6 场致发光 3.7 各种常用电光源的性能比较与选用 概述 一、定义 电光源：将电能转换成光学辐射能的器件。 二、分类：按照工作原理分类 （1）热辐射光源：白炽灯、卤钨灯； （2）气体放电光源：荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等； 3.1 白炽发光和热辐射 一、黑体辐射 （一）普朗克公式 （二）维恩(Wien)位移定律 （三）斯特藩－玻尔兹曼(Stefan-Boltzmann) 定律 二、钨丝的辐射 3.2 气体放电 在电场的作用下，载流子在气体（或蒸气）中产生和运动，从而使电流通过气体（或蒸气）媒质时所发生的物理过程称为“气体放电”。 一、气体放电的全伏安特性 通过改变电源电压 ，测量在不同放电电流时的灯管电压 ，就可得到气体放电的“全伏安特性曲线”。 二、辉光放电灯 辉光放电灯的光强、电位等沿灯管轴向的分布情况。 三、弧光放电灯 （一） 低气压弧光放电灯 （二） 高气压弧光放电灯 四、气体放电灯的稳定工作 3.3 白炽灯和卤钨灯 一、白炽灯 （一）结构 图3-7 白炽灯结构图 图3-8 各种白炽灯的外形 （二）白炽灯的类别 1、规格：一般可以分为真空灯泡和充气灯泡 2、型号意义： 譬如，普通照明灯泡的型号为“PZ220-100”。其中，P—“普(pu)”的第一个字母；Z—“照(zhao)”的第一个字母；220—灯泡的额定电压(V)；100—灯泡额定功率(W)。 （三）光电参数 （1）额定电压 （2）功率 （3）额定光通量 （4）发光效率 （5）寿命 （6）光谱能量分布 （7）色温 （8）显色指数 （四）特点 便于控光 适于频繁开关 辐射光谱连续 显色性好 价格便宜 缺点：光效较低 二、卤钨灯 定义：填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯 （一）卤钨循环的原理 白炽灯丝蒸发出来的钨，其中部分朝着泡壳壁方向扩散。在灯丝与泡壳之间的一定范围内，其温度条件有利于钨和卤素结合，生成的卤化钨分子又会扩散到灯丝上重新分解，使钨又送回到了灯丝。 反应形式： （二）卤素的选择 （1）碘钨灯：维持碘再生循环的温度适合许多使用灯泡的设计 （2）溴钨灯：能在室温下以气体的形式填充入泡壳内，简化了生产过程 （三）结构与技术参数 （四）特点 提高灯的使用寿命 比一般白炽灯的紫外辐射多 （五）应用 一般照明用 投光照明用 其他 （六）注意事项 要避免出现冷端 管壁温度高，不能与易燃物接近；引线应采用耐高温导线 避免震动和撞击，不宜作移动式局部照明 3.4 荧光灯 荧光灯： 为了把放电过程中产生的紫外线辐射转化为可见光，低压汞蒸气弧放电灯在它的玻璃管内壁上涂有荧光材料. 特点：高效能，良好的光输出，光输出的持久性，颜色的多样性，较长的使用寿命 一、结构与材料 二、工作电路 （一）开关型启动电路(预热式) 荧光灯最常用的工作电路是开关启动电路，如图3-14a所示 （二）变压器型启动电路 （1）快速启动(预热式) 荧光灯的快速启动工作电路，如图3-14b所示。 （2）瞬时启动(冷阴极式) 典型的电路，如图3-14c所示。 三、工作特性 （一）电源电压变化的影响 电压增高—灯管电流变大—电极过热—灯管发黑、寿命缩短 电压偏低—工作电流小—加剧阴极发射物质的溅射—寿命缩短 （二）光色： 可利用改变荧光粉的成分来得到不同的光色、色温和显色指数。 荧光粉： （1）卤磷酸盐荧光粉， （2）三基色稀土银光粉， （3）多光谱带荧光粉 （三）环境温、湿度的影响 最佳工作环境：温度--20~35，相对湿度—60% （四）控制电路的影响 启辉器预热电路中，灯的寿命取决于开关次数 高频电子镇流器点灯点灯电路中，频繁开关不影响灯管寿命 （五）寿命： 发射物质，开关次数 （六）流明维持（光通量衰减）： 灯管在寿命期间光输出随点燃时间变化的情况 因素：荧光粉材料的损伤，钠含量，污染物质的沉积 （七）闪烁与频闪效应 （八）高频工作特性 四、电子镇流器 一种电源转换器，将输入的恶电源进行频率和幅度的改变，给灯管提供符合要求的能源，同时还具有灯的启动和输入功率的控制等作用。 五、荧光灯的种类 （一）按功率： 标准型、高功率型、超高功率型 （二）按工作电源频率： 工频灯管、高频灯管、直流灯管 （三）按形状和结