城市照明常用光源分类Word文件下载.docx
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只要确定了EL照明光带的长度和宽度,计算出使用光带的面积,就可以选用对应的驱动器。
一般参数如下:
驱动器功率(瓦)
光带的面积,平方英寸(平方米)
5
100(0.065)
25
200~750(0.13~0.48)
150
800~3500(0.52~2.28)
400
3500~10000(2.28~6.45)
驱动器的功耗约占灯带功耗的25%左右。
驱动器建议在65℃下使用,最大外部温度不大于85℃,温高上升,使用寿命缩短。
二.EL照明灯带驱动装置的安装位置
EL照明驱动装置输出是高电压低电流,安装位置距灯带较远时不会给灯工作带来较大影响,一般安装在不超过90米远的地方即可。
三.EL照明灯带的户外使用
EL照明灯带外层覆盖着一层防紫外线的薄膜,这层膜同时也有防潮作用。
但在室外应用,应装在透明的保护套内,保护套应设计成能防止湿气进入。
四.EL照明灯带有专用防护套
成品EL照明灯带提供专用防护套,以适应不同场所的应用,包括室内、室外各种场所。
五.EL照明灯带的亮度均匀度
EL照明灯带是容性电抗负载,不存在阻性压降,可以保持灯带发光的均匀性,使终端和始端具有几乎相同的亮度。
六.EL照明灯带使用注意事项
1.不可未经驱动器直接接通光带照明电源。
2.不得把灯带直接绑在没有牢固接地装置的金属表面上。
3.不得在未接灯具的情况下单独打开电源;
不得在灯带为卷状时操作,要平铺开操作,以免将其损坏。
4.在通电状态下不得裁剪光带,接头处电极不可短路,并应做好防水与密封处理。
5.EL照明灯带工作于高压、高频和低电流下,在操作时应注意防触电。
6.EL照明光带不分正负极,可任意连接。
半导体发光器件
LED照明简介
LED(LightEmittingDiode),发光二极管,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。
LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。
半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。
但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”。
当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。
而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。
LED照明系统
1.使用寿命长,实际使用寿命长达50000小时以上(实验室数据寿命达10万小时);
2.节能:
在同样使用标准下,比其它节能灯节电60%以上;
3.绿色环保:
大功率LED灯不含铅、汞等污染元素,对环境没有任何污染;
4.安全:
耐冲击,抗震力强,LED发的光在可见光范围内,无紫外线(Uv)和红外线(IR)辐射,对人体无辐射、无伤害;
无灯丝和玻璃外壳,没有传统灯管碎裂的问题;
5.无高压:
由于LED是直流低电压供电(DC24-36V),无静电,不吸灰尘。
消除了普通灯具因高压静电导致灯罩发黑引起的亮度降低等问题。
直流供电不会出现电磁干扰问题,更加安全可靠;
6.无高温:
LED芯片发光不发热,不会因为炙烤使灯罩出现老化发黄或引起火灾等情况,更好的保证了灯具安全性并延长使用寿命;
7.启动无延时:
LED灯启动时间为12-20ns(纳米级),通电即达正常亮度,和正常使用一样,无需大电流启动,从而节约了能源;
8.无频闪:
纯直流供电,消除了传统因灯频闪引起的视觉疲劳;
9.无不良眩光:
LED灯不刺眼,无视线干扰,用于路灯上的使用。
提高驾驶的安全性;
10.平面发光、方向性强。
1.芯片2.电源3.铝合金外壳以及连接线
输入电压
AC90~264V
电源频率
47~63Hz
光效
80-120lm/W,芯片根据品牌不同,光效不一样。
材质
一般采用高导热系数的铝合金材料
色温
2700-6500K
热辐射光源
白炽灯简介
白炽灯是将电能转化为光能的,以提供照明的设备,其工作原理是:
电流通过灯丝(时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000摄氏度以上,灯丝在处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。
灯丝的温度越高,发出的光就越亮。
故称之为白炽灯。
1.灯丝集中,接近点光源
2.线路简单,不需要辅助器件
3.环境条件宽,使用方便
4.寿命与开关次数无关,
5.通电发光迅速,即开即亮
6.费用低,价格低廉
7.调光容易,也不会干扰电视和收音。
缺点
1.发光效率低
2.发热温度高,热蒸发快
3.寿命较短:
(1000小时)
4.红外线成份高
5.易受震动影响
6.色温低,带黄色;
7.耗能大,不利于节能。
熔点
钨丝熔点达3000多摄氏度
9----18Lm/W
寿命
750----1000小时
3000K左右
分类
1.Par灯泡:
灯泡内充满惰性气体,且玻璃壳涂白。
高温蒸发的钨蒸汽在灯泡玻壳内部热对流的作用下向上运动,最终粘附在灯把部位,因此寿命期内光通保持较好,适用于照明质量要求较高的豪华装饰场所,并且可以裸露安装,不产生眩光。
美中不足的是,par灯不宜用于高温场所,100℃环境温度下其寿命将缩短40%。
2.卤钨灯泡:
也叫石英灯,因玻璃外壳由石英制成而得名。
卤钨灯又分为溴钨灯和碘钨灯。
主要特点:
色温为2900K,显色指数:
95-100,发光效率:
16-20lm/w,使用寿命:
3000h。
3.低压石英灯。
卤钨灯的一种,功率较小,在15-50W之间,大量用于电气装饰工程
气体发光光源
辉光:
由于电极间产生稀薄气体放电现象而在阴极附近产生的光
辉光放电灯:
在置有板状电极的玻璃管内充入低压(约几毫米汞柱)气体或蒸气,当两极间电压较高(约1000伏)时,稀薄气体中的残余正离子在电场中加速,有足够的动能轰击阴极,产生二次电子,经簇射过程产生更多的带电粒子,使气体导电。
辉光放电的特征是电流强度较小(约几毫安),温度不高,故电管内有特殊的亮区和暗区,呈现瑰丽的发光现象。
霓虹灯简介
当外电源电路接通后,变压器输出端就会产生几千伏甚至上万伏的高压,电粒子与气体原子之间的碰撞,多余的能量就以光子的形式发射出来,这就完成了霓虹灯的发光点亮的过程。
1.温度低,不受气候限制霓:
虹灯因其冷阴极特性,工作时灯管温度在60°
C以下,所以能置于露天日晒雨淋或在水中工作。
同样因其工作特性,霓虹灯光谱具有很强的穿透力,在雨天或雾天仍能保持较好的视觉效果。
2.寿命长:
霓虹灯在连续工作不断电的情况下,寿命达一万小时以上,
3.色彩丰富:
红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等有色光。
4.亮度高,适合高层建筑。
5置芯片控制,富于动感,能实现多种色彩、图案的变化
6.价格适中,每平方米400元左右
1.灯要依附于金属字或金属牌面,暴露于其上,线也裸露在外,故而白天效果较差,不适合低层建筑或装修讲究的门面。
2.灯采用高压,用电量很高,以一平方米的字工作8小时计,年需用电2286度,在电量受限制的城市,使用霓虹灯的审批以及使用过程都有很高的限制。
3.层建筑上,光亮度高、刺眼、光污染严重。
4.灯不具备任何防护能力,很容易破碎、残缺、漏气。
制作工艺
霓虹灯在制作工艺上,都需经过玻管成型、封接电极、轰击去气、充惰性气体、封排气孔老炼等工艺。
玻管成型———即制作人员沿着图案或文字的轮廓经过专用火头,将直玻璃管烧、烤、弯成图案或文字的过程。
封接电极———即将弯成型的灯管经过火头接上电极和排气孔的过程,接口不得太薄或太厚,接口处须完全烧融,否则易出现慢漏气。
轰击去气———制作霓虹灯的关键。
是通过高压电轰击电极,加热电极焚烧灯管电极内肉眼看不见的水蒸气、尘土、油质等物质,排掉这些有害物质,将玻管抽成真空的过程。
轰击去气的温度达不到,上述有害物质会除不彻底,直接影响灯管的质量。
轰击去气的温度过高会引起电极过度氧化,使其表面产生氧化层,引起灯管质量下降。
轰击去气彻底的玻管充入适当惰性气体,经过老练,即完成霓虹灯制作过程。
霓虹灯的颜色与内充气体
灯管颜色
气体
充气之后颜色
无
Ne
大红
淡红(粉管)
深红
He
金黄
淡蓝(粉管)
Ar80%,Ne20%
蓝
淡黄(粉管)
绿
Ar50%,Ne50%
紫
11-12MM、9-10MM、7-8MM、5-6MM。
排气管:
5-6MM、3-4MM(注:
皆是明管),而13-14MM一般用来做电极头。
电极头:
它的组成是由铜片或钢片做成小圆锥体,在尖端固定一根直径为0.3MM的铜丝或一束高压线。
外面罩一个口径为13-14MM的玻璃管。
一端必须用大火熔化后和铜丝形成一体,不可有气孔。
另一端用来固定在已形成的灯具上。
①铜丝(0.03MM)或一束高压线;
②圆锥体(铜片或钢片);
③13-14MM的透明玻璃管;
④绝缘隔热云母片,作用因锥体大头离玻璃壁较近,容易烧破,固用云母片隔开
弧光:
一种持续的耀眼亮光,有时具有辉光弧线的外貌,在电路断开时形成。
即电弧发出的光,光度很强,带蓝紫色。
弧光放电灯:
呈现弧状白光并产生高温的气体放电现象。
无论在稀薄气体、金属蒸气或大气中,当电源功率较大,能提供足够大的电流(几安到几十安),使气体击穿,发出强烈光辉,产生高温(几千到上万度),这种气体自持放电的形式就是弧光放电。
通常产生弧光放电的方法是使两电极接触后随即分开,因短路发热,使阴极表面温度陡增,产生热电子发射。
热电子发射使碰撞电离及阴极的二次电子发射急剧增加,从而使两极间的气体具有良好的导电性。
弧光放电的特征是电压不高,电流增大的两极间电压反而下降,有强烈光辉。
还有一种弧光放电叫做冷阴极弧光放电,阴极由低熔点材料(如汞)做成。
阴极表面蒸发出的蒸气被电离,在阴极表面附近堆积成空间正电荷层,此电荷层与阴极间极为狭窄区域内形成的强电场引起场致发射,使电流剧增,产生电弧。
弧光放电应用广泛。
可用作强光光源,在光谱分析中用作激发元素光谱的光源,在工业上用于冶炼、焊接和高熔点金属的切割,在医学上用作紫外线源(汞弧灯),等等。
但是大电流电路开关断开时产生的弧火极其有害,应采取灭弧措施。
高频无极荧光灯简介
高频无极灯工作原理:
高频无极灯(HighFrequencyElectronicDischargeLamp)由灯泡、功率耦合器和无极灯电器箱(俗称电源)三部分组成。
在输入一定范围的电源电压后,高频发生器产生2.65MHz高频恒电压送给功率耦合器,耦合器装于灯泡内,通过高频连接线与无极灯电子镇流器连接,由功率耦合器在玻壳的放电空间内建立静电强磁场,使灯泡内的气体雪崩电离形成等离子体。
而这些受激发的等离子体原子当其返回原始状时,会将原来所获能量以253.7nm的紫外线形式辐射出来,完成一个能量转换过程,灯泡内壁的三基色荧光粉受紫外线激发而发出可见光。
可广泛用于厂房、大厅、广场、公路、灯光工程等照明场所。
是工厂、机关、学校、场馆、车站、码头、机场、高速公路、隧道、市政道路等首选的照明产品。
1超长寿命:
采用高频电磁感应耦合方式工作,取消了传统的灯丝和电极,寿命长达6万小时以上,是白炽灯的60倍,节能灯的12倍,高压钠灯的4倍。
2.高效节能:
发光效率高,可达60Lm/W以上。
比白炽灯节能70%以上,比高压汞灯、高压钠灯、金卤灯节能50%以上,具有极低的运行成本和维护成本。
采用固态汞齐和无铅玻璃,且使用的材料98%以上都可以循环利用,特别符合世界环保要求。
4.高显色性:
显色指数达80以上,采用优质三基色荧光粉,颜色不失真。
5.电磁兼容:
符合GB17743-1999标准。
6.宽电压工作:
电压在185V-255V可正常工作。
7.无频闪、光衰小:
工作频率为2.65MHz,国际通用。
光线稳定,消除人眼疲劳,有益视力健康,是真正的“绿色照明”。
2000小时光通维持率为92%,光衰仅8%;
20000小时后光通维持率可达80%。
8.瞬时启动再启动:
启动和再启动时间均小于0.5秒,完全消除了灯丝启动的弊端,即开即亮,适合各种环境和场所照明。
9.适应温度范围大:
采用汞合金技术,无灯丝预热,在-40°
C-50°
C范围内,均可正常启动和工作。
10.高频率因数、高可靠性:
功率因数可高达95%以上,减少了无功消耗,节能降耗效果显著。
采用了电磁感应、高频触发和独特的灯泡制作工艺,使整灯的可靠性极高,真正实现无人照管,免维护。
11.防震性能好,特别适用于防爆场所:
因为无极灯无灯丝、电极,所以点灯位置任意,防爆性能优越。
采用电磁发光原理,并且是低气压放电灯,所以电能转化为光能的效率极高。
灯泡点燃时表面温度低,灯泡破碎时安全性好,非常适用于防爆场所。
无极灯的许多指标已超过目前的HID产品
1.但是高频无极灯缺点也显而易见的,散热不好,造成功率做不高,为求质量稳定,一般厂商只做到200W。
2.低频无极灯因为体积大造成的可配灯具也非常少,并造成一些流明损耗。
另外耦合器外置造成有少量的电磁外泄。
无极灯目前仍存在以下技术问题
1、“无极灯”寿命问题:
无极灯理论寿命6万小时,而实际上,目前大功率电子镇流器技术还没有获得根本突破,同时,元器件,包括“电解电容”寿命,在无极灯高温环境下,只有16000小时。
目前技术条件下,无极灯实际寿命不足8000小时,因此不能引用理论寿命作宣传。
建设部《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中,第一十八条无极荧光灯应选用有效寿命≥60000小时的产品,而且在有效寿命期间光源光通维持率不应低于70%。
由此可见,无极灯符合建设部要求进入路灯市场,还为时过早。
2、“无极灯”光效问题:
无极灯理论光效只有80Lm/W,而实际产品光效有的只有65Lm/W,与节能灯相当,根本无法与目前采用的路灯,“钠灯/金卤灯”相比(钠灯/金卤灯光效110Lm/W--120Lm/W)。
而厂家宣传节能,是拿“白炽灯”光效比较。
由于无极灯光效低,与钠灯比,发出相同光,意味耗电更多,发热更严重。
如果用185W无极灯代替250W钠灯,只会更黑暗,这是不用争论的事实。
目前无极灯光效,不符合国家节能产业政策。
3、“无极灯”光衰问题:
高频电磁无极灯使用理论寿命为60000小时,其流明维持率可保持70%以上。
而低频电磁无极灯光衰难于控制,有些只使用了不到1000小时其流明已下降了50%以上。
4、“无极灯”的成本问题:
由于无极灯实际寿命难达到理论寿命,而无极灯“电子镇流器”成本高,一只185W无极灯一旦损坏,全灯替换,成本高达300-500元/只,而钠灯损坏,只需要更换一只40-60元的灯管。
5、“无极灯”电磁干扰和空间电磁辐射问题:
无极灯是靠“电磁波或微波”工作,其微波发生器发出超大功率电磁波,传播距离可达千公里,近距离更是无法解决的“干扰源”,大量资料和生产厂商都说,电磁干扰早在2004年就解决了,可是就在去年(2008),我国深圳机场就发生了“无极灯干扰航空导航系统”的严重事故。
建设部《“十一五”城市绿色照明工程规划纲要实施细则》中,第二十五条无极荧光灯因为工作于高频,灯具必须通过电磁干扰的测试,否则会对电网以及附近用电器产生干扰。
由于无极灯是靠超大功率“微波”激发荧光粉发光,目前还无法解决“电磁干扰问题”。
目前的无极灯电磁兼容技术,无法满足建设部的要求。
6、“无极灯”功率因数和谐波问题:
“无极灯”生产厂商都宣传,其功率因数高达0.98或更高。
我们都知道,功率因数是与感性或容性负载相关的概念,由于采用全桥整流,而无极灯是非感性和非容性负载,任何电路都容易做到这个指标。
无极灯的重要技术指标是“电流谐波”问题,如果采用APFC电路,可以解决问题,但元器件增多,无极灯寿命可靠性会下降许多。
7、“无极灯”大功率化和散热问题:
无极灯大功率化问题,一直以来没有好的突破,这与其光效低下也相关。
我们知道,高光效的钠灯,在170W时发出的热,使石英灯管温度高达400℃,石英管可在700℃以上长期工作。
而无极灯由于光效低,要发出170W钠灯的光,必然耗更多电力,发出更多热,这些热量必须及时散发出去,否则“无极灯”中的磁铁达到“居里温度”将失去磁性,磁控管无法工作。
目前无极灯功率一般可做到185W,而传统钠灯功率可达10000W,因此无极灯实现大功率化,还有许多工作要做。
8、“无极灯”的标准化问题:
由于无极灯还处于路灯处免费试验、测试阶段,离市场接受还有一定距离,目前各企业引用自己的标准,无国家统一标准,传统灯具配光无法用于“无极灯”,接口兼容性差,镇流器替换困难,这些问题不解决,产品维护将十分困难。
无极灯眩光要比金卤灯重得多,也导致无极灯难以成为主流光源。
9、“无极灯”对节能的误导:
无极灯的唯一优点是“理论寿命“长,说无极灯节能,是没有道理的。
无极灯目前的光效只有65-80Lm/W,要发出相同的光,与钠灯比,必然耗费更多能量!
经销商说:
用185W无极灯替换250W钠灯,意味着亮度下降许多。
10、“无极灯”和“LED灯”的未来:
“无极灯”和“LED灯”都在争夺第四代光源位置。
与无极灯比,LED光源也是理论寿命长,但光效低,同样也出现半衰其短,和散热问题。
技术参数
额定电压
220V50Hz
功率因数
0.98~0.995
功率范围
高频无极灯:
15W-200W
低频无极灯:
15W-400W
工作频率
2713.6KHz
230Hz和140KHz
启动时间
小于0.5s
70~95lm/w
显色指数
81~85
光衰
2000h<
9%
2700~6500k
灯频闪程度
无频闪,无光污染
整灯工作寿命
25000h左右
适用环境温度
-18—45℃
低气压放电灯
一、荧光灯
传统型荧光灯即低压汞灯,是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线,从而激发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。
1.荧光灯的分类:
①按灯管尺寸与功率分类:
灯管长度从135.9----2374.9mm为12档;
功率从(4W,6W,8W,12W,15W,20W,30W,36W,40W,65W,80W,85W和125W)共14档。
大功率:
65----125W,小功率:
4----40W之间。
荧光灯外形尺寸与功率
功率瓦数
尺寸长度(mm)
直径(mm)
8w
287
15
436
38
20
589
30(细)
894
30
40
1300
②按灯管直径分类:
灯管直径有T5、T8、T10、T12四种
T5
T8
T10
T12
32
③按启动方式分类:
有预热启动式和快速启动式两种,预热启动式使用最广,而快速启动式不需启辉器,为直接启动灯
④按光色分类:
日光色
冷白色
暖白色
6500k
4500k
3500k
⑤常用荧光灯的型号和规格,分四部分YZ40RR32。
YZ表示直管形,YH表示环形灯管,40表示功率,RR表示荧光灯颜色,(日光形RR,冷白色RL,暖白色RN),32表示外径mm
优点
1.发光效率比白炽灯高,光线柔和
2.呈线面型发光体
3.价格便宜
1.管内含汞元素,破碎后对人体和环境有害
2.辐射紫外线和红外线,不利于人体健康
3.需辅助器件,需要启辉器
4.寿命与开关次数有关,(开关次数多,寿命缩短)
二、紧凑型荧光灯
紧凑型荧光灯(CompactFluorescentLamps),是配有电子镇流器和选用E27螺口灯头的一体化型产品,这类产品简称为节能灯。
工作原理:
节能灯将镇流器和灯管集为一体,接入电路后,首先通过镇流器给灯丝加热,当灯丝温度达到1160K时,灯丝表面的电子粉就开始发射电子,然后电子开始碰撞氩原子产生非弹性碰撞,在氩原子碰撞后又获得了能量从而撞击汞原子,汞原子在吸收来自碰撞的能量后跃迁产生电离,发出253.7nm的紫外线,最后紫外线再激发涂在灯管内壁的荧光粉产生可见光,形成发光源。
这就是节能灯的发光原理,所有的步骤都是在灯管内瞬间完成的。
荧光粉越多灯管的出光量也就越多,灯也越亮,螺旋形状的灯管表面积最大,荧光粉最多,同功率下也最亮。
1.节能灯外形规格
节能灯因灯管外形不同,分为U型管、螺旋管和直管型三种:
①U型管节能灯:
管形有:
2U、3U、4U、5U、6U、8U等多种,功率从3W-240W等多种规格。
A.2U、3U节能灯,管径9mm----14mm。
功率一般从3w―36w。
主要用于民用和一般商业环境照明。
在使用方式上,用来直接替代白炽灯。
B.4U、5U、6U、8U节能灯,管径12mm----21mm。
功率一般从45w――240w。
主要用于工业、商业环境照明。
在使用方式上,用来直接替代高压汞灯、高压钠灯、T8直管型日光灯。
②螺旋管节能灯:
螺旋灯管按直径分Φ9、Φ12、Φ14.5、Φ17等。
螺旋环圈(用T表示)数有:
2T、2.5T、3T、3.5T、4T、4.5T、5T等多种。
以螺旋方式又分为:
半螺旋节能灯和全螺旋节能灯,功率可以做到3—150W。
③支架节能灯:
T4、T5直管型节能灯。
“T”,就是表示“管”-----Tube,
后面的数字,其实就是代表灯管的直径。
每一个“T数”就是1/8英寸。
1英寸等于25.4毫米。
功率分为:
8W、14w、21W、28W。
广泛应用于民用、工业、商业环境
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