电光源是进行电气照明的主要部件,各种电光源的特性原理性能指标及其选择应用是生产生活必不可少的基本知识。
1.电光源的分类
常用电光源的种类很多,其可分为固体发光光源和气体放电发光光源,固体发光光源可分为场致发光灯、半导体发光器件、热辐射光源(白炽灯、卤钨灯);气体放电发光光源包括辉光放电灯和弧光放电灯。辉光放电灯分氖灯、霓虹灯;弧光放电灯分低气压放电灯(荧光灯、紧凑型荧光灯、低压汞灯、低压钠灯)和高气压放电灯(高压汞灯、高压钠灯、高压氙灯、金属卤化物灯)。由于固体发光光源中主要是热辐射光源,因此,电光源也可分为热辐射光源和气体放电光源两大类。
2.常用电光源介绍
一般工业企业及民用建筑中常用的电光源有以下几种:
(1)白炽灯。白炽灯即一般俗称的“灯泡”,它是通过电流将灯丝(常用钨丝)加热至白炽状态而发光的光源。按玻壳内是否封入气体划分,白炽灯又可分为两种:一种是真空灯泡,即在玻壳内保持真空而不封入气体的白炽灯;另一种是充气灯泡,即在玻壳内封入惰性气体的白炽灯。大部分白炽灯泡是充气灯泡,充有氩(Ar)、氮(N)、氪(Kr)等气体,只有少数小功率灯泡是真空灯泡。白炽灯泡的结构中有灯头,灯头有螺口、插口两种。
(2)卤钨灯。卤钨灯是以一定的比率封入碘(I)、溴(Br)等卤族元素或其化合物的充气灯泡。最常用的是碘钨灯,其结构如图6.3所示。
图6.3 碘钨灯结构
(a)直管荧光灯的结构及电路图
1—玻璃管;2—惰性气体;3—芯柱;4—排气管;5—灯头插销;6—灯头胶粘剂;7—灯头;8—镍丝;9—灯丝;10—荧光粉膜;11—汞
(b)高压泵灯的典型结构
1—金属支架;2—主电极;3—石英玻璃放电管;4—硬玻璃外壳(内表面涂荧光粉);5—辅助电极(触发极);6—限流电阻(c)反射型荧光高压汞灯外形
(3)气体放电灯。气体放电灯为在气体、金属蒸汽或几种气体与蒸汽的混合物内放电发光的灯。
(4)荧光灯。荧光灯是因电极放电产生紫外辐射,因光子激发荧光物质而引起荧光物质发光现象的放电灯。
(5)汞(水银)灯。汞(水银)灯是主要通过汞(Hg)原子的激发而发光的放电灯。
(6)高压汞灯。高压汞灯是在开灯时蒸汽的分压力在105N/m2以上的汞灯。其中,荧光高压汞灯在外管玻壳上涂有荧光物质。
(7)自整流型汞灯。自整流型汞灯是汞灯的发光管和白炽灯丝串联在一起,安装在同一玻壳内的放电灯。
(8)高压钠灯。高压钠灯是在开灯时蒸汽分压力在104N/m2左右的钠蒸汽放电灯。(www.xing528.com)
(9)低压钠灯。低压钠灯是在开灯时蒸汽分压力在几个N/m2以下的钠蒸汽放电灯。
(10)氙灯。氙灯是主要通过氙(Xe)气体的激发而发光的放电灯。
(11)金属卤化物灯。金属卤化物灯是封入金属卤化物(如碘化铊、碘化钠等)的放电灯,开灯时金属卤化物蒸发分解而可以得到金属特有的发光。
(12)霓虹灯。霓虹灯是主要通过丁氖(Ne)气体的辉光放电而发光的管形放电灯。
3.电光源的性能指标及比较
电光源的主要性能指标包括光效、寿命、显色件、启动及再启动、频闪效应等。光效是电光源发光效率的简称,它是指一个电光源每1W功率所发出的光通量,单位是1lm/W,气体放电光源的光效远比热辐射光源高。光源的寿命(h),即其使用寿命标准值,包括全寿命标准值、有效寿命和平均寿命。全寿命指光源不能在起点和发光时所点燃的时间;有效寿命是指光源的发光效率下降到初始值的70%~80%时总共点燃的时间;平均寿命则指每批产品抽样试验时有效寿命的平均值。气体放电光源的寿命比热辐射光源长。
常用照明电光源的特点及应用场所见表6.11,常用照明电光源的主要特性比较见表6.12。
表6.11 常用照明电光源的特点及应用场所
续表
表6.12 常用照明电光源的主要特性比较
续表
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