电气照明技术 第2版 教学课件 作者 肖辉 03第三章.ppt

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1、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第三章电光源概述一、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；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3.1白炽发光和热辐射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

2、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—

3、“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

4、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）结构与技术参数图3-12卤钨灯外形（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、

5、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—寿命缩短图3-15荧光灯光电参数随电压的变化（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

6、，（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%图3-16典型荧光灯的光输出随温度的变化（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）高频工作特性图3-18荧光灯的高频工作特性曲线四、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

7、，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）按形状和结构：直管型、高光通量单端型、紧凑型（四）按启动线路方式：预热型、快速启动型、冷阴极瞬时启动型（五）特种荧光灯：平板（平面）荧光灯、高频无极感应灯3.5高强度气体放电灯（HID）“高强度气体放电灯(HID-HighIntensityDischarge)”是高压汞灯、金属卤化物灯和高压钠灯的统称，是高压弧光放电灯。荧光高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯。一、HID灯的结构（一）荧光高压汞灯（

8、二）金属卤化物灯（三）高压钠灯。图3-21HID灯的结构二、HID灯的工作特性（一）灯的启动与再启动启动时间