电气照明技术教程文件.ppt

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1、电气照明技术基本概念一、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）固体发光光源基本概念二、分类：按照工作原理分类（1）热辐射光源：利用电能使物体加热到白炽程度而发光的光源；如：白炽灯、卤钨灯；（2）气体放电光源：利用气体或蒸气的放电而发光的光源；如：荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等；（3）固体发光光源：某些固体材料与电场相互作用而发光的现象；如：LED、OLED；一、热辐射特性1、黑体辐射黑体在任何温度下，可将辐射在它表面的任

2、何波长的能量全部吸收；当黑体加热时，其光谱辐射出射度与它的温度T、波长λ的关系见P49图3-1黑体辐射的相对能量分布随温度升高，黑体辐射的总能量迅速增加；黑体辐射曲线的最大值向短波方向移动，温度越高，最大辐射功率的波长越接近可见光。2、钨丝的辐射同温度（3000K）下黑体和钨的辐射曲线见图。钨丝的工作温度越高，热辐射光源的光效就越高。3.1概述图3-1黑体辐射的相对能量分布图3-2同温度（3000K）下黑体和钨的辐射曲线三、白炽灯和卤钨灯（一）白炽灯1、结构白炽灯结构图各种白炽灯的外形2、白炽灯的类别规格：一般可以分为真空灯泡和充气灯泡型号意义

3、：譬如，普通照明灯泡的型号为“PZ220-100”。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)。3、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）显色指数白炽灯的光电参数与电源电压的关系4、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）卤钨灯填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯1、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

4、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：卤钨循环示意图2、卤素的选择（1）碘钨灯：碘再生循环的温度适合许多灯泡的设计。（2）溴钨灯：能在室温下以气体的形式填充入泡壳内，简化生产过程。3、结构与技术参数图4-12卤钨灯外形4、特点提高灯的使用寿命；比一般白炽灯的紫外辐射多5、应用一般照明用；投光照明用；其他6、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。3.3气体放电在电场的作用下，载流子在气体（或蒸气）中产生和

5、运动，从而使电流通过气体（或蒸气）的过程称为“气体放电”。1、辉光放电灯：阴极暗区，也成为阴极位降区是辉光放电的特征区域；辉光放电时光强沿管轴的分布见图。2、弧光放电灯：等离子区，气体放电主要产生在此；1）低气压弧光放电灯：1%大气压时，低压汞灯、低压钠灯被激发；2）高气压弧光放电灯：很高的气压下，辐射的光谱有很强的连续成分，HID灯就是利用这一原理得到连续光谱。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”。图4-4气体放电灯工作电路图4-5气体放电的全伏安特性二、辉光放电灯辉光

6、放电灯的光强、电位等沿灯管轴的分布见P50图3-3三、弧光放电灯四、气体放电灯的稳定工作放电灯与电阻串联时的伏安特性镇流器：与电弧串联的电阻或电感等统称为镇流器。3.4荧光灯一、概念：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。二、工作电路1.开关型启动电路（预热式）2.变压器型启动电路（快速启动、瞬时启动）图3-荧光灯的启动电路三、工作特性1.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

7、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2.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3.环境温、湿度的影响最佳工作环境：温度--20~35，相对湿度--60%；典型荧光灯的光输出随温度的变化见P60图4-16；4.控制电路的影响控制电路类型对荧光灯的效率、寿命都有影响。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5.寿命发射物

8、质，开关次数6.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7.闪烁与频闪效应：8.