光源基础知识及大类介绍课件.ppt

光源基础知识及大类介绍,目录,光源基本概念 光源产品大类介绍,光源基本概念,光的本质,人眼能直接看到的可见光只是电磁波宽广的波谱中的很小的一部分。,人眼可见的光谱范围约在380780纳米（nm）之间。,光源基本概念,光的本质,光波的波长不同人眼感觉到的颜色不同。700400纳米的光依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。,光源基本概念,光与视觉,光源基本概念,视觉灵敏度,人的眼睛对不同颜色光的视觉灵敏度不同，对光谱中心部位的黄绿色光最灵敏，对两边的紫光和红光都不灵敏。人眼看不见紫外线和红外线。,光源基本概念,明视觉和暗视觉,明视觉条件下，人眼对黄绿光最灵敏；暗视觉条件下，人眼对蓝绿光最灵敏。,光通量,发光体发出的光量之总和，即光源光通量。,单位：流明 (lm),光源基本概念,光通量,白炽灯 1923牌60W 620lm 节能灯 1923牌11W2U 580lm 直管荧光灯 亚牌30W 1720lm 高压钠灯 1923牌100W 8500lm 高压汞灯 1923牌250W 11025lm 金卤灯 1923牌UPS400W 44000lm,光源基本概念,光强,发光体特定方向单位立体角内所发射的光通量。,单位：坎德拉 (cd),光源基本概念,照度,发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。,单位：勒克斯 (lx),光源基本概念,照度（lx）,活动场所,100,300,500,750,1000,30,000,流通场所,粗加工工厂, 演讲场所,实验室,电脑房,超级市场,中等类型工厂,普通办公室, 电子工厂,画图室,精密工厂,影剧院的投影光束,光源基本概念,亮度,发光体特定方向单位立体角内单位面积所发射的光通量，即光源在某一方向的单位面积上的光强。,单位：坎德拉/平方米 （cd/m2 ）,r,光强,视觉方向,光源基本概念,在下图的相应位置标出如下概念：光强、照度、亮度、光通量。,光源基本概念,讨论,平均寿命,在质量受控的情况下，点燃批量灯泡，其完好率为50%的小时数。,光源基本概念,光效,光源将电能转化为可见光的效率，即光源消耗每一瓦电能所发出的光通量。数值越高表示光源的效率越高。光效是考核光源经济性能的一个重要参数。,单位：流明/瓦 (lm/W),光源基本概念,光效,光效越高，就意味着更节能！,10,20,60,60,120,0,20,40,60,80,100,120,140,白炽灯,卤钨灯,节能灯,荧光灯管,汞灯,金卤灯,钠灯,110,lm/W,光源基本概念,色温,以绝对温度K(Kelvin)来表示。是将一标准黑体加热，温度升高至某一程度时，颜色开始由红浅红橙黄白蓝白蓝，逐渐变化，利用这种光色变化的特性，某光源的光色与黑体在某一温度下呈现的光色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为该光源的相关色温。,光源基本概念,色温,光源基本概念,光源,色温,亚牌T8,1923牌高压钠灯,1923牌金卤灯UPS,6400K,2000K,4000K,光源基本概念,显色指数 (Ra),衡量光源显现被照物体真实颜色的能力参数，显色指数（0-100）越高的光源对颜色的再现越接近自然原色。,光源基本概念,光源,显色指数,亚牌T8,亚牌T5,71,80,1923牌陶瓷金卤灯,90,光源基本概念,LED光源,80,光源产品大类介绍,电光源,固体发光光源,气体放电发光光源,白炽灯,真空灯,充气灯,卤钨灯,半导体发光灯,弧光放电灯,辉光放电灯,低气压灯,高气压灯,荧光灯紧凑型荧光灯低压钠灯,高压汞灯高压钠灯高压氙灯金属卤化物灯碳弧灯,霓虹灯氖灯,热辐射光源,充气白炽灯,白炽灯,LED,光源产品大类介绍,白炽灯,电流通过钨丝将其加热至白炽状态而发光。白炽灯把大约6的电能转变成光，其余94的电能转变成热而浪费掉了。爱迪生发明灯泡时是炭丝灯泡，玻璃壳内是真空。现代白炽灯是钨丝灯泡，大部分玻璃壳内充入惰性气体，减少钨丝的蒸发率，增加灯丝温度，提高光效。卤钨灯是白炽灯的最新发展，灯泡内加入卤素元素，寿命更长，效率更高。卤钨灯泡把1012的电能转变成光。,光源产品大类介绍,特点： 连续光谱，显色性极好：Ra=98100 光效低 色温较低，约2800K，发光偏黄色，给人温暖的感觉,现代白炽灯,应用： 家居、宾馆 其中装饰型灯泡还广泛应用于街道、门楼、商店等的装饰照明,光源产品大类介绍,卤钨灯,特点： 与白炽灯相比，体积小、寿命长、光效高 多种外形，适合更多场合的使用,反射型,单端,双端,带金属反光碗,应用： 商业照明 家居 泛光照明,光源产品大类介绍,气体放电灯,灯泡内的气体放电形成后，气体原子直接发光，或者发出紫外线激发荧光粉再发出可见光。气体放电灯泡的效率远比白炽灯泡高，工作时需要镇流器。,电流通过两固体阴极间的气体 电流载体是填充气体中的带电粒子,光源产品大类介绍,气体放电灯,辉光放电是小电流、高电压的放电现象。弧光放电是大电流、低电压的放电现象。由于弧光放电产生后，放电电压随着电流的增加反而降低，这一特性称为负阻特性。因此，弧光放电的光源必须串联限制电流无限制增长的镇流元件。根据气体压强的不同，把弧光放电分为低气压放电和高气压放电。,光源产品大类介绍,低气压放电灯,荧光灯,主要由放电产生的紫外辐射激发荧光粉而发光的放电灯称为荧光灯。荧光灯是一种低气压汞蒸气弧光放电灯。,荧光粉的种类,光源产品大类介绍,荧光灯,光源产品大类介绍,荧光灯,特点： 多种色温可供选择 光效是白炽灯的45倍 寿命是白炽灯的38倍 三基色产品显色性好,应用： 适合大面积表面照明 家居、办公室、学校、医院、工厂、餐厅、酒店、商场、广告灯箱照明,双端直管,环形,光源产品大类介绍,紧凑型荧光灯,紧凑型荧光灯（CFL）是使用9-16mm的细管弯曲或拼结成一定形状（有U形、H形、螺旋形等），以缩短放电管线形长度，它可广泛地替代白炽灯，在达到同样光输出的前提下，耗电为白炽灯的1/4，故又称它为节能灯。,插拔式,光源产品大类介绍,紧凑型荧光灯,特点： 多种色温可供选择 与白炽灯相比，省电80% 寿命为白炽灯的6倍 三基色荧光粉提供优异的显色性,一体化,应用： 一体化产品自带电子镇流器，是工业及家居用白炽灯替换产品 插拔式产品大量应用于商业照明,光源产品大类介绍,高气压放电灯（HID）,高压汞灯,高压汞灯是由石英电弧管、外泡壳（通常内涂荧光粉）、金属支架、电阻件和灯头组成。电弧管内充汞和惰性气体。放电时，内部的汞蒸气压为2-15个大气压。,光源产品大类介绍,高压汞灯,特点： 光效比白炽灯高2倍 光色偏蓝绿，缺少红色成分，显色性较差 玻壳涂荧光粉，以便将放电产生的紫外辐射的大部分转换成可见光 自镇流产品不需要附加镇流器，可直接替换白炽灯,应用： 工业厂房照明 公共场所户外照明,荧光高压汞灯,自镇流高压汞灯,反射型高压汞灯,光源产品大类介绍,高压钠灯,高压钠灯是由半透明的多晶氧化铝陶瓷电弧管、外泡壳、金属支架、消气剂和灯头组成。电弧管内充汞、钠和惰性气体。放电时，内部的钠蒸气压为10-100kPa。,光源产品大类介绍,高压钠灯,特点： 电光源中光效高的品种，可达120lm/W 光色偏黄，显色性差 寿命长 透雾性好,应用： 道路照明 公共场所户外照明 工业厂房照明,外启动,内启动,光源产品大类介绍,金属卤化物灯,金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上在电弧管中添加一些金属卤化物（如铊、铟、镝等卤化物），这些金属卤化物在工作时参与放电发光。调配金属卤化物的成分和配比，可以得到各种全光谱的光源。,按发光物分类,光源产品大类介绍,金属卤化物灯,稀土类 （欧洲技术）,钪钠类 （美国技术）,金属卤化物灯的技术类别（显色和节能性能）,钠铊铟类 （欧洲技术）,稀土类 （欧洲技术）,钪钠类 （美国技术）,金属卤化物灯的技术类别（显色和节能性能）,钠铊铟类 （欧洲技术）,钠铊铟型金卤灯光谱,光源产品大类介绍,按电器系统配置分类,金属卤化物灯,美标金属卤化物灯配用CWA（LC超前顶峰式）镇流器和工作电容。,欧标金属卤化物灯配用电感镇流器、多脉冲触发器和补偿电容。,光源产品大类介绍,金属卤化物灯,按电弧管材料分类,石英金属卤化物灯的电弧管为石英材料。,陶瓷金属卤化物灯是将石英金卤灯和钠灯的陶瓷电弧管技术结合在一起，集两者的优点于一身的新型光源。,光源产品大类介绍,特点： 光效高 光色好 有显色性好的产品 寿命长,石英金属卤化物灯,应用： 普通石英金卤灯：工业厂房照明、大型超市 小功率高显色产品：广告牌、商业照明 彩卤灯：园林、庭院、绿地等的景观照明 镝灯：建筑工地,单端,双端,彩色,镝灯,光源产品大类介绍,陶瓷金属卤化物灯,特点： 优秀的显色性：Ra8096 光色稳定 光效高 寿命长,应用： 商业照明 展示照明,双端,G12,反射型,光源产品大类介绍,半导体发光灯（LED）,从20世纪60年代第一只发光二极管问世以来，LED经历了30多年在指示器和显示器方面的应用。90年代初，新材料开发成功，使LED光效得到大幅度提高，1996年实现白光LED。LED基本的工作原理是一个电光转换过程。单个LED本身是一个点光源，但是为了保护二极管、方便安装和使用，往往配上平行光发射器、偏振片、透光罩和导线等附件，组成新的单个LED发光器。把许多LED集中在一起，按不同组合方式配合附件做成LED灯具。,LED与传统的照明光源相比较，有如下显著的特点： 能耗小：单体LED的功率一般在0.055W 寿命长：可超过100,000小时 可靠、耐用：没有钨丝、玻壳等易损部件 应用多变：体积小、便于造型 环保：无污染、全固态、其废物不含汞 控制灵活：通过控制电路很容易调控亮度，实现多样的动态变化效果,光源产品大类介绍,光源产品大类介绍,电光源,固体发光光源,气体放电发光光源,白炽灯,真空灯,充气灯,卤钨灯,半导体发光灯,弧光放电灯,辉光放电灯,低气压灯,高气压灯,荧光灯紧凑型荧光灯低压钠灯,高压汞灯高压钠灯高压氙灯金属卤化物灯碳弧灯,霓虹灯氖灯,热辐射光源,充气白炽灯,白炽灯,各光源大类的技术指标比较,光源产品大类介绍,