光源种类
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光源种类
一、热辐射光源(类似于电阳光、火焰)
热辐射光源是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。
1、白炽灯,以往生活常用灯,主要结构泡壳、灯丝、灯头和内充气体组成。
优点:维护、更换、安装工作简单容易无需辅助电器配件,方便调光初
期成本低。
缺点:光效较差,平均寿命较短,远程高照度困难。
2、玻璃反射灯,采用先进聚光技术,使用压制玻璃一体成型,属高光强的
光源。
可做成均匀的宽/窄光束,寿命比白炽灯长,可达2000h,特殊的外型使
得安装拆卸都很容易。
3、卤素灯,是在白炽灯内填充了卤化物,泡壳使用石英玻璃光源,光效提
高到25lm/W.
克服了白炽灯的黑化、光效低寿命短的缺点,显色性非常好,可达到100,广泛运用于商业展示、体育场等。
二、气体放电发光光源(类似于闪电发光的原理)
电流通过封装在管内的气体或金属蒸气等离子时而发光。分为两大类:低压气体放电灯和高压气体放电灯。和白炽灯比高强度气体放电灯的发光效率更高,但同时需要控制附件。
1、荧光灯,属于一种低压汞蒸气放电灯。一种线性光源,非方向性。
形状可以直管型、也可以弯管、环型。
2、紧凑型荧光灯
俗称节能灯,具有高光效、节能效果明显、寿命长、体积小、使用方便等优点。显色指数较高,82左右,色温有2700K、3000K、3500K、4100K和5000K。形式多样,有H形、U形、双H形。
3、低压钠灯,是由带钠窝U形放电管中惰性气体和低压钠蒸气(1帕)放
电产生589nm的黄色谱线,是一种单色光源,显色指数不存在。
是目前光源中发光效率最高的光源,可达到200lm/W,平均寿命18000h
左右。单色黄光,色温在1800K左右,只能用于颜色分辨要求不高的场
合。另一个特点是透雾能力强。
4、高压钠灯,是由钠蒸汽放电产生发光现象,和低压钠灯相比,高压钠灯
工作时所需的温度和压力都很高,显色指数稍有所提高,标准型在20-30
左右。
一般来讲高功率的高压钠灯比低功率相比有很好的光效。光效150lm/W,
寿命在16000-2000h.
5、汞灯
光效不高,寿命长,显色性较差,呈现的颜色外观为冷蓝白色光。
自镇流高压汞灯,结合了白炽灯的连续光谱和高压汞灯线光谱的特点,
具有高光通和良好的显色性能。
6、金属卤化物灯,简称金卤灯,是气体放电灯中广泛使用的一类光源。在
汞蒸气放电管中加入金属卤化物,放电时除了高压汞蒸气谱线外,还能
产生其他各种颜色的光谱,其外观的光色呈白色。
改善了光的显色性和光效。色温在2900-5200K,适用于颜色要求较高的
场所。
7、霓虹灯,是一种冷阴极辉光放电管,其辐射光谱具有极强的穿透大气的
能力,色彩鲜艳、光效优于普通白炽灯,寿命可达20000-30000h。其亮、美、动的特普遍运用于户外广告中。
8、激光
三、固体发光光源
固体发光光源是指某种固体材料与电场相互作用而发光的现象。
1、无极感应灯
2、微波硫灯
3、发光二极管LED
发光二极管简称为LED。由镓(Ga)与砷(AS)、磷(P)的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯。
LED属于全固体冷光源,体积更小,重量更轻,结构更坚固,而且工作电压低,使用寿命长。按照通常的光效定义,LED的发光效率并不高,但由于LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,效率可达80%~90%。而同等光效的白炽灯的可见效率仅为10%~20%。单体LED的功率一般为0.05~1W,通过集群方式可以满足不同需要。
(2)LED光源的优点
①新型绿色环保光源:LED运用冷光源,眩光小,无辐射,使用中不产生有害物质。LED的工作电压低,采用直流驱动方式,超低功耗(单管0.03~0.06W),电光功率转换接近100%,在相同照明效果下比传统光源节能80%以上。LED的环保效益更佳,光谱中没有紫外线和红外线,而且废弃物可回收,没有污染,不含汞元素,可以安全触摸,属于典型的绿色照明光源。
②寿命长:LED为固体冷光源,环氧树脂封装,抗震动,灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6万~10万小时,是传统光源使用寿命的10倍以上。LED性能稳定,可在-30~+50oC环境下正常工作。
③多变换:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合,即可产生256X256X256(即16777216)种颜色,形成不同光色的组合。LED组合的光色变化多端,可实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。
④高新技术:与传统光源的发光效果相比,LED光源是低压微电子产品,成功地融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术和嵌入式控制技术等。