整理从白炽灯荧光灯到LED照明灯具的发展.docx

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整理从白炽灯荧光灯到LED照明灯具的发展

从白炽灯、荧光灯到LED照明灯具的发展

一、照明知识常用术语：

1.1照明

它是光活性的光的利用为目的的生活，从广义上讲，应该包括生活的视觉信息的生物学作用和光，紫外线，可见光和红外线等零件。

1.2光源

能够发光的发光体，光源按其发光原理可分为热辐射光源、气体放电光源、固体发光光源。

A、热辐射光源：

指当电流通过并加热安装在填充气体泡壳内的灯丝，其发光光谱类似于黑体辐射的一类光源。

如白炽灯、玻璃反射灯、卤素灯等。

B、气体放电光源：

在适当条件下，例如，强电场，辐射，粒子轰击，和高温加热，使气体电离的分子的组合物，可能会发生，产生的带电粒子可自由移动，并形成在电场中的电流。

这个电流称为气体通过气体放电现象，这被称为气体放电光源发光的原理。

如荧光灯，紧凑型荧光灯，低压钠灯，高压钠灯，汞灯，金属卤化物灯，霓虹灯，激光等。

图

（一）、荧光灯、白炽灯结构

C、固体发光光源：

指某种固体材料与电场相互作用而发光的现象。

如无极感应灯、微波硫灯、发光二极管LED等。

1.3灯具：

灯具是一种产生、控制和分配光的器件。

在灯具的设计及应用当中，最为强调的是灯具的控光部件，主要由反射器等组成。

灯具包括：

光学系统（反射器、透镜、格栅等），电气附件（镇流器、启动器等），机械结构件（灯座、外壳、支架、调节调焦机构、防减震器等等）

视觉

A、明视觉：

眼睛适应于至少为几坎德拉每平方米亮度时的视觉。

明视觉主要由锥状细胞来调节。

L>3.5cd/m²（坎德拉/米²）

B、暗视觉：

调节眼睛以适应几百分之一坎德拉每平方米的亮度水平时的视觉情况。

在这种情况下，杆状细胞被认为是主要的活跃成分。

L<0.035cd/m²（（坎德拉/米²）

1.4光的定义

光是我们通过视觉与外界交流的媒介。

如果没有光，我们将无法感知客观世界的一切。

光是一种能量，这种能量能从一种物体传播到另外一种物体表面。

其传播的形式是以直线方式进行传播。

光可分为可见光和不可见光。

人眼能够识别的电磁波谱，即波长为380-780nm之间的为可见光。

除了可见光以外的电磁波谱我们称为不可见光，如紫外线和红外线。

图

（二）、光的成份

1.5光通量

光源在单位时间内发出的光线称为光源的光通量，用φ表示，单位名称：

lm（流明）。

1.6光强

光源在给定方向的单位立体角中发射的光通量定义为光源在该方向的光强度，用I表示。

I=特定角度的光通量Ф÷特定角度Ω（cd/㎡）

1.7亮度

发光体在某特定方向上单位立体角单位面积内的光通量。

用L表示。

L=I/S（cd/㎡），坎德拉/米²，又叫辉度。

1.8照度：

 单位面积上受到的光通量，用E表示。

勒克司（Lx）

 E=dФ/dS（Lm/m²）

 E=I/R²（R=光源到被照平面的距离）

图（三）、亮度、照度关系

1.9色温

当某一种光源（热辐射光源）发出的光颜色与某一温度下的完全辐射体（黑体）的产生的光颜色，完全相同时，完全辐射体（黑体）的温度，简称色温（K）。

色温是用来描述某发光体发出光线颜色的一个参数。

1.10显色性

指的是某照明光源对物体色表（该物体本身颜色或质感）的影响，该影响是由于观察者有意识或无意识地将它与参比光源（太阳光）下的色表相比较产生的一种参数称光源的显色性。

1.11显色指数：

用来准确描述光源显色性的一种参数，用Ra表示。

发光体（太阳光）的显色性Ra=100（即任何物体在太阳光的照射下，该物体具有最真实的颜色或质感）。

显色性好（Ra>70）显色性差（Ra<65）

图（四）、不同光源显色性的效果对比

1.12灯具效率

在相同使用条件下，灯具发出的总光通量与灯具内所有光源发出的总光通量之比，也称灯具的光输出比。

1.13利用系数

指某工作面上所接受到的直射与多次反射后到达工作面上的总光通量与裸光源时所发出的额定总光通量之比值，用CU表示。

维护系数

照明装置在使用一定周期后，在规定表面的平均照度或平均亮度与该装置在相同条件下新装时在同一表面上所得到的平均照度或平均亮度之比，用K表示。

1.14光效

单位功率上的光通量。

符号η，单位名称：

lm/w。

1.15眩光

由于视野中的亮度分布或亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起不舒适的感觉或降低观察细部或目标的能力的视觉现象。

用UGR表示。

A、眩光产生的因素：

光源本身的亮度灯具反射面的亮度光源的大小周围环境的背景亮度

B、眩光的分类

根据影响的程度，可将眩光分为：

不舒适眩光、失能眩光、失明眩光。

根据眩光产生的方式，可分为：

直接眩光、反射眩光、光幕反射

图（五）、眩光的产生方式、种类

1.16配光曲线：

配光曲线是用来描述某灯具或光源发射出的光在空间中的分布情况或状态。

它可以记录灯具的光通量、光源数量、功率、功率因数、灯具尺寸、灯具效率包括灯具制造商、型号的等信息。

当然最关键的还是记录了灯具在各个方向上的光强。

A、配光曲线的分类：

配光曲线按照其对称性质通常可分为：

轴向对称、对称和非对称配光。

轴向对称：

又被称为旋转对称，指各个方向上的配光曲线都是基本对称的，一般的筒灯、工矿灯都是这样的配光。

图（六）、配光的种类

1.17光束角

具的光束角主要是反映经灯具反光罩反射后发出光斑的最大范围，一般是同一平面上配光垂直中心光强的最大光强1/2处与二方向间的夹角，如图所示：

             图（七）、光束角定义

配光按照其光束角度通常可分为：

窄配光（<20°）中配光（20°>40°）宽配光（>40°）

当然，对于配光的光束定义其实也没有严格的定义，各个厂家的对宽、中、窄的定义也略有不同。

 灯具最大允许距高比（S/H）：

指灯具安装间距S与灯具安装高度之比的最大允许值。

图（八）、距离比定义

1.18功率密度

单位面积上的照明安装功率（包括光源、镇流器或变压器），单位为瓦特每平方米（），LPD=安装功率/面积。

影响LPD的因素有五个：

★照明光源的光效

★照明灯具的效率

★合理的照度标准

★照明光源的电气附件性能

★合理的照明方式

1.19光源的寿命

光源的寿命分全寿命、有效寿命和平均寿命。

全寿命指光源从开始点燃到不能再启动的时间总和。

有效寿命是指光源的总光通量下降到初始值的70%时的总共点燃时间；

平均寿命是一批灯在额定电源电压和实验室条件下点燃，且每启动一次至少点燃10h，至少有50%的实验灯能继续点燃时累计点燃小时。

光衰光源点燃一段时间后，通常其光通量会降低，其光通量与初始光通量的比值即为光衰。

与其寿命直接相关，当光衰为50%时，表示光源达到了最大寿命。

EJ牌LED节能灯采用進口芯片，结合科学合理的专利灯具结构，光衰控制在1000h3%以內。

1.20照度计算公式：

A、室内工作面上的平均照度Eave=Ø.N.U.K/A

其中：

Eave——工作面上的平均照度

Ø——每个灯具的光源的光通量

N——房间灯具数

K——灯具维护系数

U——利用系数

A——房间的面积

B、道路照明平均路面照度Eave=Ø.N.U.K/（W.S）

其中：

Eave——工作面上的平均照度

Ø——每个灯具的光源的光通量

N——灯具数量

K——灯具维护系数

U——利用系数

W——道路宽度

S——灯杆间距

二、常见室内照明灯具

格栅灯盘支架

带罩支架筒灯

悬挂灯悬挂灯

常见灯具名称

1.卤素灯又称灯杯

分为20瓦、35瓦、50瓦（价格在2.5元-5元）

卤素灯具有体积小、发光效率高达（17-33lm/W）、色温稳定（可选取2500K-3500K）、光衰小（5％以下）、寿命长（可达3000小时至5000小时）等特点，这些特点显示出它有取代普通白炽灯的趋势。

但石英玻璃昂贵，卤素灯的价格当然要比白炽灯高。

尤其杯灯可把光线集中反射，相对于散射型光源而言，消耗同样电功率，可获得强得多的照度，因此，人们觉得卤素灯“特别明亮”，能使物体的表面色泽更绚丽，光彩更夺目，甚至觉得有迷人的闪烁效果。

杯灯的反射角度有从窄到宽多种角度可供选择（越窄越觉明亮），也给专业灯光设计提供很大的创意空间。

建议使用LED射灯1.5瓦、3瓦、6瓦取代。

2．金卤灯

名称：

G12单端金卤灯。

一般分为35瓦和70瓦，再大一点的瓦数就是150瓦，但是比较少用，因为70瓦的亮度就已经足够了，皆因它的发光效果和照度其他方面比较好，一般大型的服装店和画店等都使用。

灯管的价格是20元（佛山照明和东南照明）

3.钠管

名称：

钠管。

分为70瓦、150瓦、250瓦、400瓦。

价格大概为20元-60元。

由于高压钠灯接近于单色的光源，分辨颜色不容易，所以它适用于显色不太重要的地方，但由于其光效高，约为高压水银灯的2倍，寿命长达1000小时，可在1分钟内再次点燃，既省电，透雾能力又强，因此广泛应用广场，车站，机场，公路等.

4.金卤管

名称：

金卤管。

分为70瓦、150瓦、250瓦、400瓦。

价格大概为：

15元-45元。

具有特殊的基座设计，尽管有很小的直径也允许热启动。

尤其适用于紧凑灯具系统。

5.碘钨管

名称：

碘钨管，又称为广告管。

分为顶式和夹式。

分为100瓦、150瓦、200瓦、300瓦、500瓦、1000瓦。

100瓦-300瓦的价格是2.5-3.5元；500瓦-1000瓦的价格是6.5元。

6.PAR灯

名称：

PAR灯（ParabolicAluminumReflector碗碟状铝反射）。

一般有PAR30PAR36PAR46PAR56，体积有长有短，也叫筒灯，照射光束，用来照明舞台、动感换色等，是舞台上常见的灯具，因为耗电比较大，而且有烤的感觉，现在逐渐被LEDPAR灯取代。

7.卤素灯珠

名称：

灯珠，卤素灯珠，一般方言就称为米胆。

分为12V和220V，聚光和散光之分：

聚光，里面的灯丝是竖的；散光，里面的灯丝是横的。

上面的豆胆杯里面的灯珠就是此灯珠。

一般价格为1-2.5元。

灯脚粗一点的叫G5.3，有35瓦和50瓦之分。

灯脚细一点的叫G4，功率是20W。

8.豆胆杯

名称：

豆胆杯。

有8度与24度之分；12V与220V之分（鉴于里面的灯珠之分），一般市场价是4.5元-12元。

反光罩采用进口高纯度阳极电化铝，经氧化处理，不易氧化，光束集中。

性能：

①配电子变压器，输入电压220V，频率50—60Hz②适用光源：

AR7050W、75W、100W③光效：

8度聚光型，24度散光型。

特点：

①双环结构，光线方向可调节。

②中心区域可增加35%的光亮度。

安装方式：

嵌入式适用场所：

家具展厅、服装店.

9.汞灯

分为125瓦、250瓦、400瓦。

高压汞灯点燃时汞蒸气压为2～5个大气压，内管用石英玻璃。

高压汞灯辐射的紫外线光谱加宽，且偏蓝绿，可用于光化反应、光刻机、紫外线探伤及荧光分析等。

为使高压汞灯在照明上得到应用，常采用以下两种方式改善它的光色：

①在石英内管外面，再加一个玻璃壳，内壁涂耐较高温度的荧光粉，将紫外辐射转换成红色可见光，使高压荧光汞灯的辐射光谱接近于暖白色，且有较高的发光效率。

②玻璃外壳内壁不涂荧光粉，而在壳内与石英灯管之间串联一钨丝，它既作为镇流器，又可辐射出高压汞灯所缺少的红光，以改善光色。

这类高压白炽汞灯使用方便，可直接接到220伏交流电源上，发光效率低于高压荧光汞灯，但高于白炽灯。

10.无极灯

长寿命（≥6万小时）、高显色性（≥80）、高光效（系列光效≥65LM/W）、真环保，无极灯泡体不含液态汞，