《3.电气照明与新型电光源.》.ppt

长江大学 龙从玉 * 长江大学 龙从玉 * 1、电光源基础 人类的照明历程：天然照明(日月)→化学照明油灯→电气照明。 物质生活照明→文化装饰照明。 1.1 、光的度量单位及计算公式 ①光通量(F):光源在单位时间内向四周发出的使人能产生光感觉的能量。 光通量的单位：流明(Lm). 电光效应：1瓦特功率完全转化为0.555um光波的光通量是683Lm. ②光度(R):单位发光面的光通量：对面光源。 ③照度(E):单位受光面的光通量。照度的单位：勒克斯 (Lx) E=F/S(Lx) 其中光通量单位:Lm，受光面单位:M2 ④发光强度(I ):光源在单位立体角内辐射的光通量。单位:坎德拉(Cd) I=F/ω 其中光通量单位:Lm，立体角单位：sr. 主要用于对点光源的分析。 ⑤亮度（B ):光源的单位投影面上的发光强度，表明发光面的明亮程度。 B=I/S 坎/米2 (Cd/m2) 三、电气照明与新型电光源 * 长江大学 龙从玉 * 材料 白漆 白灰 白瓷砖 淡色墙壁 深色墙壁 反射率 80-85 75-85 60 40-60 15-25 楼梯.卫生间 饭厅.客厅 起居室 办公室 写字台 5--10 50 30 100 200 1.2.3 表-2 室内照明的一般照度标准表(单位:Lx) 1.2、室内照明对照度的要求 1.2.1 室内照明的方式要求： ①一般照明：特点使整个室内任何部分得到一定的照明，照度值不要大； 如在室内天花板上的吊灯。 ②局部照明：特点是灯具不对称设置，让灯光集中照射在某一区域。例如台灯常用于读书写作，工作灯用于精细工作。 1.2.2 室内表面材料对室内亮度的影响 在同样的光源下，室内表面颜色及材料直接影响到室内的亮度。 表-1 不同材料的反射率表（单位：%） * 长江大学 龙从玉 * 2、电光源和灯具 2.1、电光源的种类及其特性 2.1.1 热辐射光源及其特性 ①白炽灯：构造：白炽灯如右图灯丝（钨丝）、玻壳、灯头。 原理：钨灯丝通过电流加热成白炽自发光体。 特性：光线柔和，目感舒适，观察物体色差小。 白炽灯常用图形符号： 因为钨丝在常温下的电阻较小，所以白炽灯在开灯瞬间的电流较大！ 例如：100W/220V白炽灯的计算电阻R=2202/100=484Ω; 但常温下测量电阻R≈85Ω，因此使用时要尽可能减少开关次数。 ②碘钨灯：在白炽灯的基础上在管内充入微量的碘，提高发光效率，延 长钨丝的使用寿命（2倍）。 主要用于大型的大功率照明的场所（如广场或篮球场等） 2.1.2 气体放电光源及其特性 放电光源工作原理：利用汞蒸气和惰性气体弧光放电发出可见光。 典型的气体放电光源有： ① 高压汞（水银）灯：主要用于大场面照明。 ② 荧光（日光）灯。常用的图形符号： * 长江大学 龙从玉 * S 图1－日光灯电路图 L R:日光灯管 VL 220v VR 2.2 、典型日光灯的电路 如右图1： R:日光灯管；L:镇流器;S:启辉器 2.2.1日光灯工作原理： ①通电初灯管没放电，电源电压全部加在启辉器两双金属片上，产生辉光放电发热，使两片接通，电流通过镇流器和灯管两端的灯丝并预热灯丝发射电子， ②两双金属片短接辉光放电停，双金属片因降温分断，镇流器产生自感电动势，与电源电压串联相加(约350V)在灯管两端，灯丝发射热电子在高压作用下碰撞管内惰性气体电离，并使水银蒸气也被电离,产生弧光放电，产生紫外线，激发灯管管壁荧光粉发出可见光;点亮灯管。 ③ 日光灯工作时，灯管电压约90V；镇流器电压约200V.损耗功率约8W. 2.2.2 日光灯的常见故障： ① 日光灯不亮：可能是灯管管座或启辉器座接触不良; ② 日光灯亮暗变换：可能是启辉器内的电容击穿。 2.2.3 电子镇流器式日光灯 用电子镇流器取代电抗镇流器，由于有些设计电路或材料缺陷，市场认可度不高。 * 长江大学 龙从玉 * 4、人的视觉特性、电光源质量与照明效果 4.1、 视觉适应：暗适应（由明处到暗处）眼瞳孔睁大,2mm→8mm. 明适应,则眼瞳孔减小。 4.2 、眩光：是泛指由于亮度分布、亮度范围不合适或在时间上相继出现 的亮度差过大所造成的人的感觉不合适或视力减低的视觉条件。 直目眩光：由光源体所引起的眩光。 反射