灯具照明知识大全

照明灯具发展史产生光的过程白炽灯发明过程•在电灯问世以前，人们普遍使用的照明工具是煤油灯或煤气灯。这种灯因燃烧煤油或煤气，因此，有浓烈的黑烟和刺鼻的臭味，并且要经常添加燃料，擦洗灯罩，因而很不方便。更严重的是，这种灯很容易引起火灾，酿成大祸。多少年来，很多科学家想尽办法，想发明一种既安全又方便的电灯。19世纪初，英国一位化学家用2000节电池和两根炭棒，制成世界上第一盏弧光灯。但这种光线太强，只能安装在街道或广场上，普通家庭无法使用。无数科学家为此绞尽脑汁，想制造一种价廉物美、经久耐用的家用电灯。这一天终于来到了。1879年10月21日，一位美国发明家通过长期的反复1600多次试验，终于点燃了世界上第一盏有实用价值的电灯。从此，这位发明家的名字，就象他发明的电灯一样，走入了千家万户。他，就是被后人赞誉为“发明大王”的爱迪生。竹丝灯用了好多年。直到1906年，爱迪生又改用钨丝来做，使灯泡的质量又得到提高，一直沿用到今天。当人们点亮电灯时，每每会想到这位伟大的发明家，是他，给黑暗带来无穷无尽的光明。1979年，美国花费了几百万美元，举行长达一年之久的纪念活动，来纪念爱迪生发明电灯一百周年。白炽灯•英文名:incandescentlamp•白炽灯将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。•在所有用电的照明灯具中，白炽灯的效率是最低的，它所消耗的电能只有很小的部分，即12％－18％可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失了。至于照明时间，这种电灯的使用寿命通常不会超过1000小时。白炽灯发光原理•所有白炽灯的发光原理都是利用物体受热发光原理和热辐射原理而实现的，最简单的白炽灯就是给灯丝导通足够的电流，灯丝发热至白炽状态，就会发出光亮，但这种白炽灯的寿命会相当相当的短。目前我们见到的白炽灯之所以采用了以下各种技术，其目的都在于使得白炽灯具有更长的寿命和使用起来更加方便：真空玻璃管（减少灯丝氧化程度）、灯脚（便于你将灯泡插在灯座上）、填充惰性气体（增加灯泡的亮度以及使用寿命）等等。白炽灯的优点和缺点•白炽灯具有很多的优点：简单、成本低廉、亮度容易调整和控制、显色性好（Ra=100）等等，但同时也存在着许多致命的缺点：如使用寿命短、发光效率低（仅有12％－18％可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失）、色温低（2700-3100K）。卤素灯泡则在保留上述优点的基础上大大改善了这些缺点。卤素灯•卤素灯泡（英文：halogenlamp），简称为卤素泡或者卤素灯，又称为钨卤灯泡、石英灯泡，是白炽灯的一个变种。卤素灯泡工作原理•卤素灯泡与其他白炽灯的最大差别在于一点，就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体（通常是碘或溴），其工作原理为：当灯丝发热时，钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接近玻璃管壁时，钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨或溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程，灯丝的使用寿命不仅得到了大大延长（几乎是白炽灯的4倍），同时由于灯丝可以工作在更高温度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。•卤钨灯的基本发光原理和白炽灯相同，都是热辐射光源。不同的地方在于卤钨灯里面充入了特殊的工作气体，其成分是95%的混合气（二溴甲烷和氪气）以及5%的高纯氮，这些气体在灯泡内建立了卤钨循环。具体过程是灯丝中的钨挥发出来后，会超温度较低的地方移动，然后在管壁处和Br结合生成WBr2；而在温度较高处，WBr2又会分解，生成的W会回到灯丝上，Br回到工作气体中，这就是整个卤钨循环的过程。通过这样的卤钨循环，灯丝上的钨不会逐渐挥发，由于“热点”效应而是灯丝烧断，也不会因为钨在灯泡壳上沉积而发黑，其寿命得到大大延长。荧光灯•是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线，从而使荧光粉发出可见光的原理发光，因此它属于低气压弧光放电光源。荧光灯概括•荧光灯分传统型荧光灯和无极荧光灯，传统型荧光灯即低压汞灯。传统型荧光灯内装有两个灯丝。灯丝上涂有电子发射材料三元碳酸盐（碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙），俗称电子粉。在交流电压作用下，灯丝交替地作为阴极和阳极。灯管内壁涂有荧光粉。管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。通电后，液态汞蒸发成压力为0.8Pa的汞蒸气。在电场作用下，汞原子不断从原始状态被激发成激发态，继而自发跃迁到基态，并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线(主峰值波长是253.7nm，约占全部辐射能的70-80％；次峰值波长是185nm，约占全部辐射能的10％)，以释放多余的能量。荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉不同，发出的光线也不同，这就是荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。由于荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线，因此，荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前节能的电光源。荧光灯管中是压力约为0.8Pa的汞蒸汽，在电场作用下放电，在放电过程中，汞原子的价电子不断地从原始状态被激发成激发态，同时又激发态自发的返回到基态，将价电子的为能转化为电磁辐射能，并辐射初3.7nm的紫外线（另外还约有10%的85nm的短波紫外线）。屠夫载波管内壁上的荧光粉吸收353.7nm的紫外线，把它转化为可见光。无极荧光灯即无极灯，它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极，利用电磁耦合的原理，使汞原子从原始状态激发成激发态，其发光原理和原统荧光灯相似，是现今最新型的节能光源。有寿命长、光效高、显色性好等优点。••从荧光灯的发光机制可见，荧光粉对荧光灯的质量起关键作用。20世纪50年代以后的荧光灯大都采用卤磷酸钙，俗称卤粉。卤粉价格便宜，但发光效率不够高，热稳定性差，光衰较大，光通维持率低，因此，它不适用于细管径紧凑型荧光灯中。1974年，荷兰飞利蒲首先研制成功了将能够发出人眼敏感的红、绿、蓝三色光的荧光粉氧化钇（发红光，峰值波长为611nm）、多铝酸镁（发绿光，峰值波长为541nm）和多铝酸镁钡（发蓝光，峰值波长为450nm）按一定比例混合成三基色荧光粉（完整名称是稀土元素三基色荧光粉），它的发光效率高（平均光效在80lm/W以上，约为白炽灯的5倍），色温为2500K-6500K，显色指数在85左右，用它作荧光灯的原料可大大节省能源，这就是高效节能荧光灯的来由。可以说，稀土元素三基色荧光粉的开发与应用是荧光灯发展史上的一个重要里程碑。没有三基色荧光粉，就不可能有新一代细管径紧凑型高效节能荧光灯的今天。但稀土元素三基色荧光粉也有其缺点，其最大缺点就是价格昂贵。荧光灯分类•（1）直管形荧光灯。这种荧光灯属双端荧光灯。常见标称功率有4W，6W，8W，12W，15W，20W，30W，36W，40W，65W，80W，85W和125W。管径用T5，T8，T10，T12。灯头用G5，G13。目前较多采用T5和T8。T5显色指数＞30，显色性好，对色彩丰富的物品及环境有比较理想的照明效果，光衰小，寿命长，平均寿命达10000小时。适用于服装、百货、超级市场、食品、水果、图片、展示窗等色彩绚丽的场合使用。T8色光、亮度、节能、寿命都较佳，适合宾馆、办公室、商店、医院、图书馆及家庭等色彩朴素但要求亮度高的场合使用。•为了方便安装、降低成本和安全起见，许多直管形荧光灯的镇流器都安装在支架内，构成自镇流型荧光灯。•（2）彩色直管型荧光灯。常见标称功率有20W，30W，40W。管径用T4，T5，T8。灯头用G5、G13。彩色荧光灯的光通量较低，适用于商店橱窗、广告或类似场所的装饰和色彩显示。•（3）环形荧光灯。除形状外，环形荧光灯与直管形荧光灯没有多大差别。常见标称功率有22W，32W，40W。灯头用G10q.。主要提供给吸顶灯、吊灯等作配套光源，供家庭、商场等照明用。•（4）单端紧凑型节能荧光灯。这种荧光灯的灯管、镇流器和灯头紧密地联成一体（镇流器放在灯头内），除了破坏性打击，无法把它们拆卸，故被称为“紧凑型”荧光灯。由于无须外加镇流器，驱动电路也在镇流器内，故这种荧光灯也是自镇流荧光灯和内启动荧光灯。整个灯通过E27等灯头直接与供电网连接，可方便地直接取代白炽灯。•这种荧光灯大都使用稀土元素三基色荧光粉，因而具有节能功能。荧光灯的色调•荧光灯主要是一种低压汞蒸气弧光放电灯，它在气体放电中消耗的电能主要转化为紫外范围的电磁辐射（大约63%转化为254-185nm之间的C类紫外辐射），大约有3%的能量在放电中直接转化为可见光，其主要波长为405nm（蓝紫光），436nm（蓝光），456nm（绿光）和577nm（黄光）。紫外辐射照射到灯管内壁的荧光粉涂层上，紫外线的能量被荧光材料所吸收，其中一部分转化为可见光并释放出来。一个典型的荧光灯中发出的可见光（包括从荧光粉涂层中发出的和在放电时直接发出的）大约相当于输入灯内能量的28%。荧光灯的光性能主要取决于灯管的几何尺寸即长度和直径，填充气体种类和压强，涂敷荧光粉以及制造工艺。选用直管荧光灯的原则：•任何情况下，应采用细管径（管径≤26mm）灯管，即T8、T5等类型，取代T12灯管，有明显的节能环保效果。•任何情况下，都应采用三基色荧光灯，不应再选用卤粉荧光灯。三基色灯管具有光效高、显色好、寿命更长的优势。虽价格贵（约贵一倍），但由于其光效高，不仅节能效果好，降低了运行成本；而且由于使用灯数减小，节省了灯具及镇流器的费用，反而使照明系统的总初建费用降低。•采用大功率灯管：在功能照明场所（除外装饰性要求），应选择不小于4呎（近似1200mm）长灯管，即T8型36W、T5型28W，其光效更高。•一般情况宜采用中色温灯管：光源的色表（用相关色温表示）选择，除建筑色彩特殊要求外，一般可根据照度高低确定：简单说，高照度（＞750lx）宜用冷色温（高色温），中等照度（约200～1000lx）用中色温，低照度（≤200lx）用暖色温（低色温）。因为暖色温光在低照度下使人感到舒适，而在高照度下就感到燥热；而冷色温光在高照度下感到舒适，在低照度时感到昏暗、阴冷。多数场所的照度在200～750lx之间，用中色温光源更好；而且中、低色温的荧光灯光效比高色温灯更高，也有利节能。氙气大灯•氙气灯是一和含有氙气的新型大灯，又称高强度放电式气体灯，英文简称HIDIntensityDischargeLamp.。氙气灯打破了爱迪生发明的钨丝发光原理，在石英灯管内填充高压惰性气体—Xenon氙气，取代传统的灯丝，在两段电极上有水银和碳素化合物，透过安定器以23000伏高压电流刺激氙气发光，在两极间形成完美的白色电弧，发出的光接近非常完美完美的太阳光。氙气灯（HID）的发光原理：•HID氙气灯与传统卤素灯不同，这是一种高压放电灯，它的发光原理是利用正负电刺激氙气与稀有金属化学反应发光，因此灯管内有一颗小小的玻璃球，这其中就是灌满了氙气及少许稀有金属，只要用电流去刺激它们进行化学反应，两者就会发出高达4000K-12000K色温度的光芒。它采用一个特制的镇流器，利用汽车电池2V电压产生23000V以上的触发电压使灯启动。启动时0.8秒的亮度是额定亮度的20%，达到卤素灯的亮度，并使大灯4秒以内达到额定亮度的80%以上。在灯稳定后镇流器向灯提供约80V供电电压保持灯以恒定功率运转。氙气灯（HID）的性能优点：•1、一般的55W卤素灯只能产生1000流明的光，而35W氙气灯能产生3200流明的强光，亮度提升300%，拥有超长及超广角的宽广视野，为你带来前所未有的驾车舒适感；让夜晚不再黑暗，视野更清晰，可大大减少行车事故率。•2、HID氙气灯是利用电子激发气体发光，并无钨丝存在，因此寿命较长，约为3000小时，大幅度超越汽车夜间行驶的总时数。而卤素灯只有500小时。•3、节电性强：氙气灯只有35W，而发出的是55W卤素灯3.5倍以上的光，大减轻汽车电力系统的负荷，电力损耗节省40%，相应提高了车辆性能，节约能源。•4、色温性好：有4300K-12