电光源种类与特点分析论文.doc

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1、电光源种类与特点分析论文摘要：分别讨论了热辐射型电光源、气体放电型电光源和高亮度白色发光二极管灯的性能和特点，从节能和长寿的角度分析，推广使用高亮度白色发光二极管灯，是二十一世纪电光源发展的必然趋势。关键词：电光源；白炽灯；荧光灯；金属卤化物灯；发光二极管1引言电光源自最初的白炽灯诞生以来，已有百余年的历史，随着科学技术的不断发展，相继涌现出众多的电光源品种，以适应各种场合的照明需求。进入二十世纪下半叶以后，世界性的能源短缺和火力发电厂二氧化碳排出量造成的温室效应，以及许多新的应用领域对电光源的性能提出了新的要求等，促使

2、电光源向着节能、环保、安全、长寿等方面发展，并取得了一系列令人瞩目的成就。本文将分别讨论热辐射型光电源、气体放电型电光源和前景无量的白色发光二极管灯的性能和特点，与读者共同交流。2热辐射型电光源热辐射型电光源主要有白炽灯、卤钨灯两种。白炽灯是电光源中最古老，也是最常见的品种，它的派生种类也最多。白炽灯的制造工艺成熟、成本低、光色柔和及显色性好，显色指数高达95~99，近似为自然光，无须任何附件配合工作，调光方便，且无启动时间，但发光效率较低，一般只有5~20lm/w，寿命也较短，通常只有1000小时左右。卤钨灯是继白炽

3、灯之后改进而成的，它是在装有钨丝的灯管内，充入微量的卤素或卤化物构成的电光源。钨丝点亮后，在高温下能挥发出钨蒸气，在灯管内壁附近温度较低的区域与卤素化合成卤化钨，由于对流的作用，卤化钨又在钨丝表面的高温区分解出钨，再返回到钨丝表面。如此将不断地挥发、分解与返回，因此，钨丝不会很快变细，灯管也不会发黑，故卤钨灯具有寿命长（一般为2000小时）、光效高（20~30lm/W）的特点，而且还具有体积小、亮度强、使用方便、价格便宜等一系列优点。4学海无涯白炽灯和卤钨灯都是依靠电流通过灯内的钨丝产生热效应而发光的，钨丝属于金属导体，在电路

4、中显示纯电阻性，不影响供电电源的交流参数，对电源质量不会产生危害，对电源设备不构成影响。3气体放电型电光源气体放电型电光源主要有普通型（即标准型）荧光灯、节能型荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等品种。普通型荧光灯是诞生最早的气体放电型电光源，外形为直管状，且管径较粗（T12，φ38mm）。它能够发出近似自然光的白光，光色好，显色指数高达70~80，光线柔和，发光效率高（大多为40~70lm/w），平均寿命2000~3000小时。节能型荧光灯是上世纪八十年代以后发展起来的，主要有细管径T8型（φ26mm）和超细管径

5、T5型（φ16mm）两种类型。T8型的显色指数可达60，发光效率高达70lm/w；T5型的显色指数提高到80，发光效率更是高达85lm/w，性能非常优越。除了T8、T5型管状节能荧光灯外，还有细管H灯、U型灯和双D灯，通常称它们为紧凑型节能灯。这些灯体积小、重量轻、亮度高、功耗低、寿命长，因此应用十分广泛。上述几种荧光灯在使用时，必须由镇流器和启辉器配合工作。高压汞灯是利用汞放电时产生的高气压获得可见光的电光源，它的发光效率较高，一般为30~60，使用寿命长达2500~5000小时。它的缺点是显色性差，显色指数为30~40，

6、而且不能瞬间启动，并要求电源的电压波动不能太大，还需要镇流器的配合方能工作。高压钠灯是一种高强度气体放电灯，它的发光效率非常高，可达90~100lm/w，寿命可达3000小时，其光色柔和，透雾性强，唯独显色指数较低，只有20~25，在工作时需要镇流器、启辉器的配合。金属卤化物灯集中了荧光灯、高压汞灯和钠灯的优点，是目前世界上最理想的气体放电型电光源，它的发光效率一般为80左右，显色指数高达65~85，使用寿命大多在10000小时以上，是名副其实的高效、节能、广用、长命灯。该灯在工作时也需要镇流器的配合。4白色发光二极管灯4

7、学海无涯发光二极管（LED）自从1962年开始生产以来，一直主要用作电子装置的显示和图象用光源。随着半导体工艺技术和纳米技术的飞速发展，近几年来，以块状氮化镓（GaN）单晶基材的成长及其有关的成长技术，取得了引人注目的成果，以氮化镓为材料的白色发光二极管应运而生，成为继白炽灯、各类气体放电型电光源之后的一颗耀眼的新星。单芯片白色发光二极管，是一种含InGaN活性层的GaN发光二极管，In的高浓度扩散成为提高发光效率的主要手段，其白色光获取的机理分为两种：其一是结合蓝色LED和黄磷，通过蓝光和磷发射的黄光混合后产生白色光；其二是

8、通过紫外线LED与红、蓝、绿磷的组合而产生白色光。白色LED的正向压降大多为3.5V左右，额定电流为2~20mA，亮度高达600mcd，发光效率现已超过60lm/w，远远优于白炽灯泡。以氮化镓为基础而制成的高亮度白色发光二极管，是新一代节能高效环保型绿色光源，