電氣照明技術(shù)2課件

第二章照明電光源概述通電后能發(fā)光的器件稱(chēng)電光源，用作照明的叫照明電光源。已有100多年的歷史。主要有白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高強(qiáng)氣體放電燈用作照明領(lǐng)域，場(chǎng)致發(fā)光燈、半導(dǎo)體燈主要用作指示照明燈或作為顯示器件。本章內(nèi)容介紹電光源的種類(lèi)、性能指標(biāo)，常用電光源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、光電參數(shù)及其特性。第一節(jié)照明電光源的分類(lèi)及性能指標(biāo)電光源的分類(lèi)按工作原理分為固體發(fā)光光源和氣體發(fā)光光源兩大類(lèi)。1、固體發(fā)光光源包括熱輻射光源和電致發(fā)光光源（1）熱輻射光源是以熱輻射作為輻射的電光源，包括白熾燈、鹵鎢燈，它們是以鎢絲為輻射體，通電后達(dá)到白熾溫度，產(chǎn)生光輻射。（2）電致發(fā)光光源直接把電能轉(zhuǎn)換成光能的電光源，包括場(chǎng)致發(fā)光燈、半導(dǎo)體燈?；」夥烹姛舻姆诸?lèi)按壓力分低氣壓、高氣壓高氣壓弧光放電燈包括高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈低氣壓弧光放電燈包括熒光燈、低壓鈉燈高壓弧光放電燈表面積小而功率很大，因此管壁負(fù)荷很高達(dá)3W/CM2，又叫高強(qiáng)度氣體放電燈，簡(jiǎn)稱(chēng)HID燈。氣體放電的全伏安特性通過(guò)改變電源電壓來(lái)測(cè)量不同電流時(shí)燈管電壓，可得到氣體放電燈的全伏安特性。圖中OC段是非自持放電去掉外電離，電流停止，電流值在10-6A以下。當(dāng)電荷積累后，達(dá)到著火點(diǎn)D就可自持放電。穩(wěn)定的自持放電從E點(diǎn)開(kāi)始。自持放電包括輝光放電與弧光放電G點(diǎn)之后是弧光放電具有負(fù)伏安特性，它是不穩(wěn)定的工作特性，單獨(dú)接到電源上，會(huì)導(dǎo)致電流無(wú)限增大或減小。燈管熄滅或被電流擊穿，因此必須用具有正伏安特性的限流裝置抵消負(fù)伏安特性，才能穩(wěn)定工作。電容鎮(zhèn)流器一般用于高頻交流而不適用工頻電源，否則會(huì)使燈的光通輸出具有脈沖性質(zhì)。電子鎮(zhèn)流器80年代引進(jìn)，具有節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)：在150~250V下可正常工作，，一次性快速啟動(dòng)，損耗小，壽命長(zhǎng)，效率高。功率因素高，對(duì)設(shè)備無(wú)干擾，外形美觀(guān)，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，安裝方便，安全可靠，無(wú)閃爍，無(wú)噪音。(2)啟輝器用作燈絲自動(dòng)接通斷開(kāi)，采用雙金屬片自動(dòng)通斷加熱電路。補(bǔ)償電容電感性鎮(zhèn)流器功率因素低，利用電容可將它得到有效提高。HID燈的電氣附件不能隨意調(diào)換，否則將影響光源的啟動(dòng)特性，工作特長(zhǎng)，使用壽命。二、照明電光源的主要性能指標(biāo)是選擇和使用光源的依據(jù)1、額定電壓光源及其附件組成的賄賂所需電源電壓的額定值。2、燈管功率是燈泡的設(shè)計(jì)功率值，燈泡在工作時(shí)消耗的功率。是在額定電流下消耗的功率。3、光通量輸出燈泡在工作時(shí)小發(fā)出的光通。光源在額定電壓、額定功率下的光通量輸出，主要與點(diǎn)燃時(shí)間有關(guān)。在前100小時(shí)衰減多，之后衰減慢。6、顏色特性包括色表和顯色性。色表取決于色溫，可以分暖色調(diào)光源、中間色調(diào)光源、冷色調(diào)光源。顯色性取決于光譜功率分布，用顯色指數(shù)表示。7、啟燃、再啟燃時(shí)間啟燃時(shí)間接通電源到光通量輸出達(dá)額定值需要的時(shí)間。再啟燃時(shí)間熄滅后再點(diǎn)燃需要的時(shí)間，HID燈的比啟燃時(shí)間長(zhǎng)。頻繁開(kāi)關(guān)的光源場(chǎng)所不用，應(yīng)急照明用的光源選用瞬時(shí)啟燃短的光源。閃爍與頻閃效應(yīng)閃爍光源的光通隨電流的增減周期變化的現(xiàn)象。頻閃效應(yīng)在一定頻率變化的光線(xiàn)照射下，運(yùn)動(dòng)物體呈現(xiàn)靜止或不同于實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的現(xiàn)象。三、光源型號(hào)命名白熾燈由三部分組成第一部分由表征光源名稱(chēng)特征的首字母組成，如“普通照明燈泡”用“PZ”；第二部分和第三部分由表征光源的光電特性額定電壓、額定功率，兩數(shù)字間用小橫線(xiàn)隔開(kāi)。熒光燈由兩部分組成，表示的意義同上，有時(shí)增加第三部分如顏色特征，不同結(jié)構(gòu)形式的順序號(hào)。舉例：PZ220-100,YZ36RR表示的意義？第二節(jié)白熾燈是第一代光源，19世紀(jì)60年代發(fā)明，經(jīng)歷了100多年的歷程，，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、使用方便、顯色性好、點(diǎn)燃迅速、容易調(diào)光，因此應(yīng)用廣泛。燈絲燈的關(guān)鍵部分，是燈的發(fā)光體，形狀和尺寸很關(guān)鍵，直接影響壽命光效光利用率。一般把燈絲繞成單、雙、三螺旋減少燈絲的長(zhǎng)度，減少熱損耗。如40W普通白熾燈雙螺旋比單螺旋光效高20%。玻殼用一般玻璃做成不同形狀。有透明的磨砂的乳白玻璃的或反射型的（蒸鍍反光鋁膜）。為提高壽命防止鎢絲氧化燃燒，充惰性氣體氬氮混合氣體，60W以上重氪氙，這樣吧蒸發(fā)的鎢帶到燈頭部分，減少沉積增加亮度。燈頭固定燈泡接通電源用。螺口插口、聚焦燈頭特種燈頭。螺口用于大功率，插口用于小功率具有防震動(dòng)。交通工具中采用。二、主要類(lèi)別依據(jù)結(jié)構(gòu)不同分1、普通照明用白熾燈用于工業(yè)、民用建筑照明。一般以利梨形透明玻璃燈泡。特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、亮度大容易產(chǎn)生眩光。派生系列磨砂、乳白玻璃燈泡光線(xiàn)柔和。蘑菇形可增強(qiáng)裝飾性，乳白燈泡是發(fā)展趨勢(shì)。2、裝飾白熾燈特點(diǎn)：外形多樣、彩色多變與建筑相配。國(guó)內(nèi)較多的是燭光形燈泡，彩色玻璃制作的節(jié)日彩泡，水下用彩色燈泡（承受高氣壓）。3、反射型燈泡內(nèi)壁鍍發(fā)射層，光速定向發(fā)射，用在燈光廣告、櫥窗、展覽館需要光線(xiàn)集中的場(chǎng)合。4、局部照明燈泡（低壓燈泡）外形相似，額定電壓低。主要用于采用安全電壓的場(chǎng)所，便攜式手提燈、機(jī)床照明，工廠(chǎng)車(chē)間的臺(tái)燈。2.光通量、發(fā)光效率光通量是在點(diǎn)燃100小時(shí)后的光通量，在幾十到1100流明。發(fā)光效率75%以上以紅外線(xiàn)方式輻射而產(chǎn)生熱能，光效只有10~13LM/W。3、壽命、啟燃時(shí)間壽命平均壽命一般為1000H，影響壽命的原因是鎢絲蒸發(fā)變細(xì)，導(dǎo)致斷絲。啟燃時(shí)間0.07~0.38S是瞬時(shí)燃和再啟燃。4、色溫、顯色指數(shù)色溫取決于工作溫度，鎢的熔點(diǎn)約為3680K，實(shí)際使用的普通燈達(dá)到的色溫不超過(guò)3000K，在2400~2900K，白熾燈屬于低色溫、暖色調(diào)光源。顯色指數(shù)取決于光譜能量分布，白熾燈具有與黑體一樣的連續(xù)光譜，顯色性好，顯色指數(shù)達(dá)99.5、光電參數(shù)與電壓電壓的關(guān)系電壓變化將影響壽命和光通量電壓變化影響光通量輸出但不會(huì)突然熄滅，具有良好的調(diào)光性能。，一般局部照明調(diào)光燈，影劇院調(diào)光燈均采用。鹵鎢循環(huán)在一定的溫度下，從燈絲蒸發(fā)出來(lái)的鎢蒸汽向泡壁方向擴(kuò)散，并與鹵素反應(yīng)形成揮發(fā)性的鹵鎢化合物，當(dāng)鹵鎢化合物擴(kuò)散到燈絲周?chē)龅礁邷刂匦路纸獬甥u素和鎢，鎢沉積在燈絲上，分解后的鹵素?cái)U(kuò)散到溫度低的泡壁區(qū)域與鎢化合，參加下一輪循環(huán)反應(yīng)。根據(jù)燈內(nèi)充入的鹵素不同，有氟鎢燈、氯鎢燈、碘鎢燈、溴鎢燈。它們的區(qū)別是發(fā)生鹵鎢化學(xué)反應(yīng)所需要的溫度不同。碘鎢燈最線(xiàn)推廣使用，溴鎢燈也已經(jīng)得到使用，另兩種氟氯對(duì)燈絲具有腐蝕作用沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。上圖就是一種單端碘鎢燈。工作溫度在2359~3150度，燈管溫度高壓250度。從燈絲到泡壁分三個(gè)區(qū)域如上圖：區(qū)域三WI2+A+I2區(qū)域二A+WI2=A+W+2I區(qū)域一WI2+A+I2二、鹵鎢燈的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鹵鎢循環(huán)是鹵鎢燈的一大特點(diǎn)，必須使管壁處鹵化鎢是氣態(tài)，所以管壁溫度比普通白熾燈高很多（碘鎢燈大于250度，溴鎢燈大于200度）。與白熾燈比結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）體積小，采用耐高溫而膨脹系數(shù)小的石英玻璃或硬質(zhì)玻璃，500W的燈泡體積僅是白熾燈的1%。（2）燈管的機(jī)械強(qiáng)度很大，可充入壓力較大的惰性氣體，進(jìn)一步抑制鎢的蒸發(fā)，提高燈泡的質(zhì)量。（3）工作溫度高，單位面積光通量大，燈絲繞成細(xì)長(zhǎng)的單螺旋或雙螺旋，設(shè)置鎢質(zhì)支架固定燈絲。（4）引出端采用高穩(wěn)定性的鉬箔做導(dǎo)電體。結(jié)構(gòu)、工藝、材料比白熾燈復(fù)雜，價(jià)格高幾倍至幾十倍。管形鹵鎢燈使用注意事項(xiàng)：（1）需要水平安裝，傾角不大于正負(fù)4度，否則鹵化物向一端集中，破壞鹵鎢循環(huán)，壽命大大縮短。（2）工作管壁溫度達(dá)200度以上，不能與易燃物接近，燈腳引入線(xiàn)應(yīng)采用耐高溫導(dǎo)線(xiàn)。（3）引線(xiàn)封口是全燈最薄弱的環(huán)節(jié)，使用時(shí)避免彎折、扭曲或過(guò)大壓力，否則造成管子爆裂漏氣或引線(xiàn)折斷。（4）燈絲細(xì)長(zhǎng)又脆，避免震動(dòng)和撞擊。單端鹵鎢燈（1）特點(diǎn)是：體積小，定向性好，裝飾性強(qiáng)，安裝方便。（2）使用場(chǎng)所：儀器，電影，電視，攝影，舞臺(tái)，歌舞廳，家庭住宅（新型臺(tái)燈，射燈，落地?zé)?，聚光鹵鎢燈）。（３）參數(shù)是功率１０～幾千瓦，色溫３０００Ｋ，額定電壓６＼１２＼２４＼３６＼１１０＼２２０Ｖ，選擇和適應(yīng)方便。綜述：（１）鹵鎢循環(huán)以及充入的惰性氣體抑制鎢蒸發(fā)，避免玻殼黑化。（2）壽命期間光通量不變，壽命1500~200H為白熾燈的1.5倍；光效10~30LM是白熾燈的兩倍。（3）顯色性好和色溫適應(yīng)電視播放劇場(chǎng)，繪畫(huà)攝影建筑物投光照明。（4）缺點(diǎn)是價(jià)格高，燈絲耐震性差，玻殼溫度高，不適用振動(dòng)易燃易爆灰塵多，移動(dòng)的場(chǎng)合。第四節(jié)熒光燈是第二代光源，1936年產(chǎn)生屬于低氣壓汞蒸氣弧光放電燈，優(yōu)點(diǎn)是光效為白熾燈的4倍，壽命為白熾燈的2~3倍，光色好。成為主要的一般照明光源。一、結(jié)構(gòu)工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成：燈頭、熱陰極、涂熒光粉的玻璃管。（1）燈管由玻璃制成，內(nèi)涂熒光粉，兩端裝鎢絲,內(nèi)封裝汞蒸汽及惰性氣體。（2）電極用鎢絲繞成螺旋形狀，上涂電子發(fā)射物（鋇、鍶、鈣等的氧化物）它們溢出功低，在電極溫度較低時(shí)候就可產(chǎn)生熱電子。電極與引入線(xiàn)焊接在玻璃芯柱上，引入線(xiàn)與燈的管腳連接，管腳與燈座連接。（3）熒光粉用來(lái)吸收紫外線(xiàn)并轉(zhuǎn)化成可見(jiàn)光。只有3%的輸入功率轉(zhuǎn)變可見(jiàn)光，63%轉(zhuǎn)變?yōu)樽贤饩€(xiàn)，其中最強(qiáng)烈的為253.7和185.0NM的紫外線(xiàn)，它們射向燈管內(nèi)壁熒光粉，發(fā)生光致發(fā)光，產(chǎn)生可見(jiàn)光輻射。單獨(dú)一種熒光粉可以產(chǎn)生某種色彩的熒光燈，藍(lán)、綠、黃、白、淡紅、金白等彩色熒光燈；改變熒光粉構(gòu)成物質(zhì)含量，可得到日光色，冷白色，白色，暖白色等熒光燈；把幾種熒光粉混合使用可得到三基色熒光燈。關(guān)于熒光粉最廣泛的熒光粉鹵磷酸鈣粉，價(jià)格低，光效較高，顯色性較差。日本首先使用三基色熒光粉得到5000K的三基色熒光燈。三基色熒光粉成分含有釔、銪、鈰等稀土元素，并由紅粉、綠粉（主要用來(lái)提高光效）、藍(lán)粉按一定比例制成。得到的熒光燈光效可達(dá)到100LM/W，顯色指數(shù)在80~90之間，改變?nèi)N熒光粉的混合比例，可制造出各種不同光色的高效熒光燈，價(jià)格為普通的2~3倍或更高，所以未能得到推廣使用。2、工作原理熒光燈的工作電路

工作原理：合上開(kāi)關(guān)，電壓全加在啟輝器上產(chǎn)生輝光放電發(fā)熱，雙金屬片膨脹接通陰極電路預(yù)熱燈絲，雙金屬片觸點(diǎn)閉合后，輝光放電停止，觸點(diǎn)分離，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，加在燈管的兩端，燈管內(nèi)發(fā)射大量的電子，使汞蒸汽電離而導(dǎo)電。汞蒸汽放電產(chǎn)生的紫外光激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出可見(jiàn)光。燈管啟然后電源電壓加在燈管和鎮(zhèn)流器上，燈管電壓遠(yuǎn)小于電源電壓，啟輝器不再啟輝。鎮(zhèn)流器在燈管預(yù)熱及啟燃后起著限制工作電流穩(wěn)定預(yù)熱的作用。二、熒光燈的主要類(lèi)型1、按啟動(dòng)線(xiàn)路分（1）預(yù)熱式：采用啟輝器預(yù)熱陰極，并施加反沖電壓使燈管點(diǎn)燃。（2）快速啟動(dòng)式：鎮(zhèn)流器內(nèi)附加燈絲預(yù)熱回路，提高工作電壓（高于啟動(dòng)電壓），燈管在施加電源電壓1S后就可啟動(dòng)。（3）冷陰極瞬時(shí)啟動(dòng)式：利于漏磁變壓器產(chǎn)生的高壓瞬時(shí)啟動(dòng)，因此電極不需要預(yù)熱，燈管瞬時(shí)啟動(dòng)。2、按燈管工作電源頻率分類(lèi)：（1）工頻燈管：工作在50HZ或60HZ回路的燈管，與電感鎮(zhèn)流器配套，現(xiàn)在以此為主。（2）高頻燈管：工作在電源頻率為20~100KHZ高頻狀態(tài)的燈管，與電子鎮(zhèn)流器配套工作。（3）直流燈管：工作在直流狀態(tài)下的燈管。對(duì)市電工頻50或60HZ交流電整流成直流對(duì)燈管供電。3、按燈管形狀和結(jié)構(gòu)分（1）直管熒光燈：使用量產(chǎn)量最大的一種照明光源。按直徑大小分類(lèi)：T12、T10、T8、T5，其中T12已經(jīng)不再生產(chǎn)。目前主要有T8\T5兩種類(lèi)型。T代表1/8IN即3.175MM。T12管徑約38MM，T8管徑約25MM。T12與T8比較：相同點(diǎn)：A、均采用鹵磷酸鈣粉，改變熒光粉中銻錳的比例就可以制成色溫為6500K、3000K日光色與暖白色之間多種熒光燈。B、鎮(zhèn)流器、燈座、燈頭完全匹配，主要規(guī)格基本相同。T8的優(yōu)點(diǎn)：（1）高光效：光效在60LM/W以上更高的光效；（2）更省電：36W相當(dāng)于40W省電達(dá)10%；（3）省材料：管徑小更環(huán)保；（4）壽命長(zhǎng)：壽命高達(dá)8000H。T5特點(diǎn)：管徑約15MM，采用三基色熒光粉。優(yōu)點(diǎn)：顯色性好在85以上，高光效達(dá)到85~96LM/W，節(jié)電20%，壽命7500、9000H。另外T5鎮(zhèn)流器、燈頭、燈座與T8不匹配，并且價(jià)格貴，技術(shù)不成熟沒(méi)有推廣使用。（2）高光通單端熒光燈具有結(jié)構(gòu)緊湊、光通輸出高、燈具布線(xiàn)簡(jiǎn)單。其功率：18、24、36、40、55W等規(guī)格。使用在有吊頂?shù)膱?chǎng)所。（3）環(huán)形熒光燈普通形須外接鎮(zhèn)流器與啟輝器；一體化電子節(jié)能環(huán)形熒光燈。優(yōu)點(diǎn)是光源集中，照度均勻，造型美觀(guān)。使用在車(chē)廂，家庭，民用建筑。（4）緊湊型熒光燈具有白熾燈、熒光燈的優(yōu)點(diǎn)用9~16MM細(xì)燈管彎曲拼成，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀(guān)。1974年荷蘭飛利浦開(kāi)始研制，1979年研制成功。外形類(lèi)似白熾燈但體積稍大。優(yōu)點(diǎn)是：壽命長(zhǎng)8000~10000H；光效高耗電為普通白熾燈的1/4；暖色調(diào)高顯色性，可接在螺口或卡口燈座。緊湊型的管徑小約9MM，單位熒光粉層面積受到紫外輻射強(qiáng)度大，采用普通熒光粉光通衰減很大影響等的壽命，必須采用三基色熒光粉。因此成本高價(jià)格昂貴，制約了推廣使用。三、熒光燈的參數(shù)及工作特性1、額定電流、燈管電壓、燈管功率（1）額定工作電流由燈管功率、燈管結(jié)構(gòu)以及最有利的電流密度決定的。（2）額定啟動(dòng)電流比前面大，在啟動(dòng)時(shí)預(yù)熱燈絲，保證短時(shí)間內(nèi)將燈絲預(yù)熱到某個(gè)溫度。（3）燈管電壓比電源電壓?。ㄒ?yàn)橐腈?zhèn)流器）約是它的1/2~2/3，是工作電流在燈管上的壓降與長(zhǎng)度有關(guān)。（4）燈管功率燈管在額定電流下消耗的功率。在工作時(shí)須保證管內(nèi)一定的汞蒸汽壓力，要求管壁溫度低于40。C，因此管內(nèi)電流密度功率受到限制，以功率均較小。2、顏色特性（光譜能量分布、色溫顯色性）與熒光粉密切相關(guān)，鹵磷酸鈣熒光粉三基色熒光粉配方不同則光譜能量分布不同，得到不同的光色，色溫顯色指數(shù)。兩種熒光粉都可得到三種標(biāo)準(zhǔn)的白色：暖白色（2900K）、冷白色(4300K)、日光色(6500K)。見(jiàn)圖涂有三種熒光粉的熒光燈的光譜能量分布。3、光通量與光效光通量是指點(diǎn)燃100H后的值。因?yàn)樵跍\100H光通會(huì)有2%~4%的衰減。光通量衰減主要原因：熒光粉老化；管內(nèi)殘留不純氣體作用使熒光粉黑化；電子發(fā)射物使管端黑化；燈管老化使透光比下降。光效：一般是27~82LM/W。與熒光粉很大的關(guān)系。（1）三基色的最高；多光譜帶的最低；鹵磷酸鈣的次之。4、壽命熒光燈的壽命指有效壽命，是光通量到額定光通量的70%為止，國(guó)內(nèi)約3000~5000H。影響光通量輸出的因素都影響它的壽命，最主要的原因是陰極電子發(fā)射物質(zhì)飛濺，實(shí)驗(yàn)表面每半小時(shí)開(kāi)關(guān)一次壽命將減半。不適宜在頻繁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)所使用。5、電壓特性燈管電流、燈管電功率、光通量與電壓基本成正比，與光效成反比。影響最大的是對(duì)壽命，電壓過(guò)高過(guò)低都將縮短壽命，因此要求電壓波動(dòng)在正負(fù)10%之內(nèi)。6、環(huán)境溫度濕度對(duì)性能的影響熒光燈的最高光效是工作時(shí)管壁最冷端溫度為40度，，環(huán)境溫度約20~35度，環(huán)境溫度過(guò)高過(guò)低都影響管內(nèi)汞蒸汽壓力，從而使得253.7NM的紫外線(xiàn)輻射減弱降低光效。濕度達(dá)到75%~80%空氣中的水分子形成的薄膜相當(dāng)于電阻跨接在燈管兩端，降低了啟動(dòng)電壓，啟動(dòng)困難。因此環(huán)境溫度低于10度，濕度達(dá)到70%~80%對(duì)它的工作不利。熒光燈適宜在環(huán)境條件較好的場(chǎng)所使用如家庭、學(xué)校、辦公室、醫(yī)院等。7、閃爍與頻閃效應(yīng)熒光燈的光通量以?xún)杀峨妷侯l率閃爍。當(dāng)照射快速運(yùn)動(dòng)的物體，會(huì)降低視覺(jué)能量產(chǎn)生頻閃效應(yīng)。因此不適宜在有車(chē)床等旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械場(chǎng)所。消除方法：（1）雙管或三管采用分相供電（2）單管采用移相電路（3）單管也可采用電子鎮(zhèn)流器市燈管工作在高頻狀態(tài)，或采用直流電源。第五節(jié)高強(qiáng)氣體放電燈（HID）產(chǎn)生：20世紀(jì)30年代在第一、二代光源基礎(chǔ)上產(chǎn)生。特點(diǎn)：光效高、壽命長(zhǎng)、光色好技術(shù)成熟推廣使用的：高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈。光源表面負(fù)載：3W/CM2，因此叫高強(qiáng)氣體放電燈。一、熒光高壓汞燈1、結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)：燈頭、放電管、玻璃外殼放電管：核心部件，內(nèi)充汞和少量的氬氣，里面裝有鎢絲做成的主電及極和輔助電極，鎢絲上涂電子發(fā)射物質(zhì)。玻璃外殼：放電管工作溫度很高達(dá)到400~600度，為了保持高溫具有良好的工作性能，將它裝在玻璃外殼中，，外殼涂熒光粉，提高光效改善光色。，內(nèi)充惰性氣體。熒光高壓汞燈的三種類(lèi)型普通型與反射型：結(jié)構(gòu)基本相同，須與鎮(zhèn)流器配套使用。但反射型內(nèi)壁涂鋁反射層再涂熒光粉，具有定向反射功能，不需要燈具。自鎮(zhèn)流型：在放電管與外管之間裝有鎢絲，可以代替外接鎮(zhèn)流器并能產(chǎn)生白熾燈那樣的可見(jiàn)光?？梢?jiàn)它是具有熱輻射和氣體放電燈的混光光源。2、基本性能（1）啟燃與再啟燃啟動(dòng)燃時(shí)間約4~8分鐘。低溫時(shí)會(huì)影響它的啟動(dòng)甚至不能啟動(dòng)。再啟動(dòng)時(shí)間大約5~10分鐘。（2）光通量輸出和發(fā)光效率：普通型反射型達(dá)到40~60LM/W，自鎮(zhèn)流型為12~30LM/W。主要取決于制造工藝以及鄧的設(shè)計(jì)。（3）顏色特性：具有連續(xù)光譜和線(xiàn)光譜，光色是淡藍(lán)綠色，顯色性差為30~40.可通過(guò)不同配比的熒光粉制成各種顏色的汞燈使用語(yǔ)庭院、商場(chǎng)、接到、娛樂(lè)場(chǎng)所燈裝飾照明。（4）壽命：影響壽命的原因有管壁黑化；電子發(fā)射物質(zhì)的消耗；啟燃頻繁。普通型反射型壽命約5000H，自鎮(zhèn)流型為3000H，國(guó)際上達(dá)到24000H。（5）電源電壓變化的影響：會(huì)引起光通、功率、燈管電壓、燈管電流的變化?？偨Y(jié)：特點(diǎn)是光效高、亮度高、壽命長(zhǎng)、顯色性差。一般用在廣場(chǎng)、車(chē)站、街道、工地、高大廠(chǎng)房燈需要大范圍照明而不需要分辨顏色的地方。二、金屬鹵化物燈產(chǎn)生：20世紀(jì)60年代，愛(ài)高壓汞燈基礎(chǔ)上產(chǎn)生。內(nèi)充金屬鹵化物做放電物質(zhì)，由此得名。1、結(jié)構(gòu)與原理與高壓汞燈相似，在放電管中充入汞和氬氣外，還充入金屬鹵化物。，金鹵燈靠這些金屬原子的輻射發(fā)光，還具有鹵化物的循環(huán)作用因此有更高的光效和更好的顯色性。工作原理與前相似2、主要種類(lèi)、基本參數(shù)分三種：一是充入鈉、鉈、銦碘化物的鈉鉈銦燈；二是充入鏑、鉈、銦碘化物的鏑燈；三是充入鈧、鈉碘化物的鈧鈉燈。鈉鉈銦燈：光譜線(xiàn)是鈉鉈銦三種金屬原子的線(xiàn)光譜疊加，它們波長(zhǎng)約這89~589.6和535NM，接近最大光譜光效率，因此光效很高位80LM/W，色溫5500K，顯色指數(shù)是60~70.缺點(diǎn)是光效與光色一致性差，高溫會(huì)使鈉與石英管壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而減少?gòu)亩沟霉庑Ч馍兓?。鏑燈：鏑屬于稀土類(lèi)金屬。充入金屬鹵化物燈內(nèi)在可見(jiàn)光區(qū)發(fā)出大量密集光譜譜線(xiàn)，類(lèi)似連續(xù)譜線(xiàn)與太陽(yáng)光接近，因此顯色性好大90，光效達(dá)到75LM/W。鈧鈉燈：鈧發(fā)出弱的連續(xù)譜線(xiàn)，鈉發(fā)出強(qiáng)度線(xiàn)光譜，因此鈧鈉燈的光效較高80流明每瓦，顯色指數(shù)為60~70?？偨Y(jié)：優(yōu)點(diǎn)是光效高、光色好、顯色指數(shù)高、體積小，適用各種場(chǎng)所照明。缺點(diǎn)是啟動(dòng)設(shè)備復(fù)雜、壽命短、不宜頻繁啟動(dòng)、價(jià)格昂貴。主要適用場(chǎng)所：機(jī)場(chǎng)、體育場(chǎng)的探照燈，公園庭院照明，電影電視拍攝光源，歌舞廳裝飾照明。3、工作特性啟燃再啟燃：金屬鹵化物更難蒸發(fā)，因此啟動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)，啟動(dòng)時(shí)間約4~15MIN，再啟動(dòng)約10MIN。電源電壓變化的影響：對(duì)光通量、燈管電壓電流、功率都有影響；電壓的變化不超過(guò)正負(fù)5%.4、燈的點(diǎn)燃位置點(diǎn)燃位置不同將引起燈電壓、光效、光色的變化。使用時(shí)保證燈的正確點(diǎn)燃位置。三、高壓鈉燈原理：利于高壓鈉蒸汽放電發(fā)光的高強(qiáng)度氣體放電燈。1、構(gòu)造與原理構(gòu)造：放電管用多晶氧化鋁陶瓷做成（因?yàn)殁c對(duì)石英玻璃有較強(qiáng)的腐蝕作用），兩端各裝一個(gè)工作電極，內(nèi)封裝鈉、汞、氙氣，外管用具有耐熱沖擊的硼酸鹽玻璃做成，它可保持放電管的溫度在250~300度。其基本結(jié)構(gòu)與高壓汞燈相似。啟動(dòng)原理：高壓鈉燈屬于冷啟動(dòng)，量工作電極之間需要1000~2500V的高壓脈沖，要設(shè)啟燃觸發(fā)裝置（接在放電管和外管之間的雙金屬片、電阻、觸頭），或外接觸發(fā)器。工作原理：接通電源后，電流通過(guò)雙金屬片、電阻、觸頭，電阻發(fā)熱使雙金屬片觸點(diǎn)斷開(kāi)，在這瞬間鎮(zhèn)流器產(chǎn)生脈沖電壓，使放電管擊穿放電。先是氙氣和汞蒸汽放電，光色為紅白輝光，隨溫度上升，過(guò)渡到高壓鈉蒸汽放電，5MIN左右穩(wěn)定工作，光色為白金色。（啟動(dòng)之后靠燈泡熱量使金屬片觸頭保持?jǐn)嚅_(kāi)）。啟燃時(shí)間為4~8MIN，再啟燃時(shí)間10~20MIN。2、基本性能特點(diǎn)：特征譜線(xiàn)為589NM及其附近譜線(xiàn)，光色呈黃色。色溫2000~2100K顯色指數(shù)20~25，光效高為90~130LM/W。具有體積小，亮度高，紫外輻射量少，透霧性好，壽命長(zhǎng)。使用場(chǎng)所：機(jī)場(chǎng)跑道，航道，主要交通道路等交通照明。改顯型和高顯型高壓鈉燈：針對(duì)顯色性差而不適宜室內(nèi)使用的缺點(diǎn)，進(jìn)行改造，適當(dāng)提供管內(nèi)氣壓就可提高燈的顯色性能，但光效會(huì)下降。改造后顯色指數(shù)可達(dá)到60~80?？墒褂迷谏虡I(yè)、體育館、娛樂(lè)場(chǎng)所需要高照度高顯色性的地方。3、電壓電壓變化的影響電壓的變化對(duì)高壓鈉燈的光通輸出影響很大，為電壓變化率的兩倍。電壓降低5%就可導(dǎo)致燈管自熄，因此它的鎮(zhèn)流器有特殊要求，使燈管電壓保持在穩(wěn)定的工作范圍內(nèi)。第六節(jié)、低壓鈉燈結(jié)構(gòu)由放電管、外管、燈頭組成。其中放電管用耐高溫、耐腐蝕的玻璃管做成，管徑16M