任務(wù)二電光源及其選擇適用班級：電氣18862019年3月29日第10次課項(xiàng)目3教學(xué)樓C3階梯教室電氣照明工程設(shè)計(jì)任務(wù)一照明工程光照設(shè)計(jì)內(nèi)容分析項(xiàng)目3教學(xué)樓C3階梯教室電氣照明工程設(shè)計(jì)任務(wù)二電光源及其選擇（本次課學(xué)習(xí)）任務(wù)三照明器及其選擇任務(wù)四燈具的布置技能訓(xùn)練1燈具布置任務(wù)五室內(nèi)照度計(jì)算任務(wù)六照明質(zhì)量的評價(jià)技能訓(xùn)練2室內(nèi)照度計(jì)算（上）（下）教學(xué)時(shí)數(shù)：18學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)回顧：1、照明工程設(shè)計(jì)包括（）。2、照明工程光照設(shè)計(jì)主要任務(wù)是（）。3、GB50034-2013是（）。4、綠色照明是要從（）等三個(gè)方面進(jìn)行考慮。5、光通量是指（），單位是“流明lm”。6、照度是指（），單位是“勒克斯lx”。7、評價(jià)照明質(zhì)量的一個(gè)很重要的參數(shù)是（）。8、統(tǒng)一眩光值縮寫（），眩光值縮寫（）。本次課學(xué)習(xí)內(nèi)容：一、電光源的分類二、電光源的性能指標(biāo)三、常用的電光源及其特性四、不同光源的適用場合五、電光源的選擇任務(wù)二電光源及其選擇本次課學(xué)習(xí)重點(diǎn)一、電光源的概念和分類1、“電光源”概念能把電能轉(zhuǎn)換成光能，從而提供光通量的器具設(shè)備。2、電光源的分類愛迪生1879年發(fā)明熱輻射光源：利用電能使物體（耐高溫、

低揮發(fā)）加熱到白熾程度

而發(fā)光的光源。氣體放電光源：利用氣體或蒸汽的放電

而發(fā)光的光源。

半導(dǎo)體光源：利用半導(dǎo)體器件發(fā)光的光

源，即LED。2、電光源的分類一、電光源的概念和分類電光源熱輻射光源氣體放電光源白熾燈鹵鎢燈

真空燈充氣燈弧光放電燈輝光放電燈低氣壓燈高氣壓燈熒光燈低壓鈉燈高壓汞燈高壓鈉燈高壓氙燈金屬鹵化物燈霓虹燈氖燈半導(dǎo)體光源：發(fā)光二極管（LED燈）（一）光學(xué)性能指標(biāo)

1.光通量（是衡量電光源發(fā)光能力的重要指標(biāo)）額定光通量--指電光源在額定工作條件下，無約束發(fā)光工作環(huán)境下的光通量輸出。額定光通量的兩種計(jì)量情況①初始光通量（例如：鹵鎢燈）②100h后的光通量（例如：熒光燈）

2.發(fā)光效率（是表征光源經(jīng)濟(jì)效果的重要參數(shù)）發(fā)光效率--指光源在額定狀態(tài)下消耗1W電功率所發(fā)出的光通量。二、電光源的性能指標(biāo)（一）光學(xué)性能指標(biāo)

3.壽命（是衡量電光源可使用時(shí)間長短的重要指標(biāo)）全壽命--某光源從第一次點(diǎn)燃到不能使用的時(shí)間。平均壽命--取一組同一規(guī)格的電光源一同點(diǎn)燃，至50％

的損壞，所經(jīng)過的小時(shí)數(shù)。有效壽命--電光源從點(diǎn)燃起，至光通量降低到70-80%時(shí)，經(jīng)過的小時(shí)數(shù)。二、電光源的性能指標(biāo)（一）光學(xué)性能指標(biāo)

4.光色指標(biāo)（是衡量光源顏色質(zhì)量的指標(biāo)）

（1）色表--指光源的表觀顏色。在定性分析時(shí)，常用相關(guān)色溫來度量。色溫--指光源發(fā)射光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的光色相同

時(shí)的溫度，稱為該光源的色溫。

①暖色光相關(guān)色溫＜3300K②中間色光3300K≤相關(guān)色溫≤5300K③冷色光相關(guān)色溫＞5300K

（2）顯色性--指光源對被照物體顏色的顯現(xiàn)能力。

一般用顯色指數(shù)Ra表示。

Ra=0～100指數(shù)越高顯色性越好二、電光源的性能指標(biāo)（一）光學(xué)性能指標(biāo)

5.點(diǎn)燃時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間（是衡量光源啟動速度快慢的指標(biāo)）點(diǎn)燃時(shí)間---指光源接通電源到光源達(dá)到額定光通量輸

出時(shí)所需要的時(shí)間。再點(diǎn)燃時(shí)間---指光源正常工作時(shí)熄滅后再點(diǎn)燃所需要

的時(shí)間。穩(wěn)定時(shí)間--指光源點(diǎn)燃后達(dá)到額定光通量或額度狀態(tài)的時(shí)間。二、電光源的性能指標(biāo)（二）光源的電學(xué)性能指標(biāo)

1、額定電壓UN2、額定功率PN3、功率因數(shù)cosΦ（三）環(huán)境條件對兩種光源性能的影響

1、頻閃效應(yīng)--氣體放電電光源在交流電源的作用下，其光通量隨電流一同作周期變化。

2、電壓特性--指電光源電壓與額定電壓不符時(shí)，對其使用造成的影響。

3、溫度特性--指環(huán)境溫度過高或過低會影響其使用性能。二、電光源的性能指標(biāo)1、普通白熾燈（熱輻射光源）（1）結(jié)構(gòu)和種類

結(jié)構(gòu)：玻璃殼、燈絲、支架、引線、燈頭等

種類：（1）真空燈泡：一般＜40W

（2）充氣燈泡：一般≥40W

工作原理：當(dāng)鎢絲因通電而加熱至

白熾狀態(tài)（2400~3000K）

時(shí)，發(fā)出可見光。

1K（開爾文溫度）=t+273.15三、常見電光源及其特性燈絲玻璃殼支架引線燈頭氮、氬或混合氣體螺口燈頭E插口燈頭B聚焦燈頭特種燈頭燈頭類型三、常見電光源及其特性1、普通白熾燈（2）白熾燈的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：具有高度的集光性，便于控制，適于頻繁開關(guān)，點(diǎn)燃和熄滅對燈的性能壽命影響小，輻射光譜連續(xù)，顯色性好，價(jià)格便宜，使用方便，便于控光。缺點(diǎn)：使用時(shí)放熱，光效較低，壽命短。三、常見電光源及其特性1、普通白熾燈（3）白熾燈的應(yīng)用色溫較高（3200K）：攝影、舞臺、電影放映光源色溫為（2700～2900K）：家庭、旅館、飯店、藝術(shù)照明、信號照明色溫為（<2500K）：紅外線燈三、常見電光源及其特性1、普通白熾燈（4）使用時(shí)注意事項(xiàng)①啟動電流大（12～16IN），一個(gè)開關(guān)控制數(shù)量有限②對電壓敏感：U↑5％→壽命↓50％；

U↓5％→光通量↓18％③使用時(shí)間↑→燈絲細(xì)→PL↓→光通量↓④表面溫度高（40～200℃），防止?fàn)C傷和炸裂。三、常見電光源及其特性1、普通白熾燈（1）結(jié)構(gòu)和種類

結(jié)構(gòu)：石英管、燈絲、支架、電極，內(nèi)充入惰性氣體和少量鹵族元素（碘或溴）或相應(yīng)的鹵化物。

種類：溴鎢燈（光效高）、碘鎢燈（壽命長）兩端引出單端引出三、常見電光源及其特性2、鹵鎢燈（熱輻射光源）

（2）特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：體積小、壽命長、發(fā)光效率高、壽命終了時(shí)

光通量為初始值的95％～98％、工作溫度高、

光色得到改善、顯色性好。

缺點(diǎn)：價(jià)格貴、功率大（100～2000W）、耐震性能

差、玻璃殼溫度高。（3）應(yīng)用

大面積照明場所、電視播放照明、歌舞廳、劇場、

繪畫、攝影、建筑物投光照明、櫥窗照明等。三、常見電光源及其特性2、鹵鎢燈

（4）使用時(shí)注意事項(xiàng)①燈管表面溫度高（250～600℃）不適于有易燃、易爆

物的場合，且管角引線耐高溫；②安裝水平，傾斜角范圍±4°；③不宜于做移動式照明；④定期用酒精或丙酮擦洗，保持其透光性。三、常見電光源及其特性2、鹵鎢燈（1）熒光燈的結(jié)構(gòu)和種類

結(jié)構(gòu)：玻璃管、鎮(zhèn)流器、啟輝器

種類：直管型、環(huán)型、緊湊型電阻鎮(zhèn)流器電感鎮(zhèn)流器電容鎮(zhèn)流器電子鎮(zhèn)流器插拔式一體式三、常見電光源及其特性3、熒光燈（氣體放電光源）（2）特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：表面亮度低、光線柔和、發(fā)光效率高、壽命長、屬冷色光，適于辦公、閱覽場所。

缺點(diǎn)：點(diǎn)燃慢、有頻閃效應(yīng)、可造成汞傷害、顯色性差。（3）附件：鎮(zhèn)流器、啟輝器、補(bǔ)償電容器三、常見電光源及其特性3、熒光燈（氣體放電光源）

（4）使用時(shí)注意事項(xiàng)①工作環(huán)境溫度：18～25℃；②不宜頻繁啟動；③電源電壓波動不宜超過±5%；④防止汞傷害；⑤有旋轉(zhuǎn)物的場合不宜使用；

（5）應(yīng)用：圖書館、教室、辦公室、隧道、地鐵、商店、

室內(nèi)裝飾等三、常見電光源及其特性3、熒光燈（氣體放電光源）預(yù)熱起動快速起動瞬時(shí)起動三、常見電光源及其特性3、熒光燈（氣體放電光源）熒光燈型號比較：T5和T8

T8：燈管直徑1T=1/8英寸=25.4mm“5”和“8”體現(xiàn)燈管不同規(guī)格如：T8表示：燈管直徑=1/8英寸*8=1英寸=25.4mm=26mm管徑越細(xì)→光效越高

→啟動越難（T5電子鎮(zhèn)流器）

→越節(jié)能（T5比T8節(jié)能20%-30%）T8可做成內(nèi)置啟動電源用于普通照明，T5適用于做成圈燈燈帶、吊頂三、常見電光源及其特性3、熒光燈（氣體放電光源）（1）高壓鈉燈：光通量維持好（75%）、壽命長（10000～20000h）、

顯色性差、起動時(shí)間長（4min）、發(fā)光效率高、亮度

高等。

用于高大廠房、廣場、車站、道路交通（2）高壓汞燈：發(fā)光效率高、壽命長（5000～6000h）顯色性差（30～40）、起動時(shí)間長（4min）

用于廣場、街道、建筑工地等。（3）金屬鹵化物燈：顯色性好、發(fā)光效率高、亮度高、重量輕等。

用于攝影、繪畫、體育場、廣場等。三、常見電光源及其特性4、HID燈（高壓氣體放電光源）反射型高壓鈉燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈彩色金屬鹵化物燈高壓鏑燈高壓汞燈結(jié)構(gòu)鎮(zhèn)流器工作電路特點(diǎn)：是高電壓、小電流、顏色鮮艷。應(yīng)用：裝飾照明

原理：電源接通→二次測產(chǎn)生15KV高壓→燈管內(nèi)氣體電離→產(chǎn)生彩色輝光三、常見電光源及其特性5、霓虹燈（輝光放電光源）性能：發(fā)光效率低、顯色性差、耗能大、裝飾效果強(qiáng)、控制方便。安裝使用注意事項(xiàng)：（1）二次回路與所有金屬構(gòu)架、建筑物等須完全絕緣；（2）變壓器盡量靠近燈側(cè)安裝，一般放在支撐霓虹燈的構(gòu)架上，

并用密封箱作防水保護(hù)，變壓器中性點(diǎn)及外殼必須可靠接地；（3）高壓線路與金屬構(gòu)件的建筑物之間及地面之間應(yīng)保持50m距離（4）需配電容補(bǔ)償器。三、常見電光源及其特性5、霓虹燈（輝光放電光源）性能：發(fā)光效率低、顯色性差、耗能大、裝飾效果強(qiáng)、控制方便。安裝使用注意事項(xiàng)：（1）二次回路與所有金屬構(gòu)架、建筑物等必須完全絕緣；（2）變壓器盡量靠近燈側(cè)安裝，一般放在支撐霓虹燈的構(gòu)架上，

用密封箱作防水保護(hù)，變壓器中性點(diǎn)及外殼必須可靠接地；（3）高壓線路與金屬構(gòu)件的建筑物之間及地面之間應(yīng)保持50m的

距離；（4）需配電容補(bǔ)償器。三、常見電光源及其特性5、霓虹燈（輝光放電光源）（1）LED光源的特點(diǎn)電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據(jù)產(chǎn)品

不同而異，所以它是一個(gè)比使用高壓電源更安全的電源，特別

適用于公共場所。效能：功耗小，消耗能量較同光效的白熾燈減少80%。適用性：很小，每個(gè)單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可

以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環(huán)境

穩(wěn)定性：理論5-10年，實(shí)際4年以上。光衰為初始的50%。響應(yīng)時(shí)間：其白熾燈的響應(yīng)時(shí)間為毫秒級，LED燈的響應(yīng)時(shí)

間為納秒級。三、常見電光源及其特性6、發(fā)光二極管（半導(dǎo)體光源）LED的特點(diǎn):

顏色多：可以通過化學(xué)修飾方法，實(shí)現(xiàn)紅黃綠蘭橙多色發(fā)光。如小電流時(shí)為紅色的LED，隨著電流的增加，可以依次變?yōu)槌壬?，黃色，最后為綠色。

價(jià)格貴：LED價(jià)格比較昂貴，較之于白熾燈，幾只LED的價(jià)格就可以與一只白熾燈的價(jià)格相當(dāng)，而通常每組信號燈需由上300～500只二極管構(gòu)成。三、常見電光源及其特性6、發(fā)光二極管（LED光源）（半導(dǎo)體光源）（1）壽命長（2）光效高、顯色好發(fā)光效率1001m/W（3）安裝簡便（4）發(fā)熱量?。?）維護(hù)成本低（6）節(jié)能效果好（7）安全性高（8）快速響應(yīng)（9）無光污染（10）光損低（11）色溫可調(diào)（12）綠色環(huán)保三、常見電光源及其特性6、發(fā)光二極管（LED光源）（半導(dǎo)體光源）LED的優(yōu)點(diǎn):應(yīng)用：普遍制作成指示燈、顯示器、交通信號燈、汽車燈、

舞臺聚光燈、紅外線燈，目前還多用于城市景觀照明。LED射燈（1）MR16射燈（a）MR161×1W（b）MR163×1W圖3-10部分常用的MR16燈杯（2）E27/GU10射燈（a）E271×1W（b）E273×1W（c）E2712×1W（d）GU103W圖3-11部分常用的E27射燈LED射燈（3）PAR燈（4）LED球泡燈（a）3WPAR30燈（b）7WPAR30燈（c）12WPAR38市面上部分PAR燈（a）圓形球泡燈（b）半球形球泡燈（c）3W球泡燈（d）7W球泡燈常見的LED球泡燈LED天花燈

LED筒燈市場上常見的LED筒燈市場上常見的LED天花燈LED日光燈市場上常見的LED日光燈

LED吸頂燈幾種常見電光源的比較：光效較高的：高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、熒光燈

90-130lm/w70-100lm/w50-85lm/w顯色性好的：鹵鎢燈、白熾燈、金屬鹵化物燈、熒光燈

95-10095-9960-9060-80

壽命長的：高壓鈉燈、高壓汞燈、熒光燈

10000-24000h10000-20000h8000h-15000h能瞬時(shí)起動和再起動的：白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈

瞬時(shí)瞬時(shí)1-4S光通量隨電壓波動最大的是高壓鈉燈，最小的是熒光燈。三、常見電光源及其特性四、電光源的選用根據(jù)照明設(shè)施的目的與用途來選擇光源按照環(huán)境的要求選擇光源按投資與年運(yùn)行費(fèi)用選擇光源以實(shí)施綠色照明工程為目標(biāo)選擇光源1、根據(jù)照明設(shè)施的目的與用途選美術(shù)館、商店、化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室、印染車間：Ra≥80辦公室、閱覽室：高色溫；休息場所：低色溫開關(guān)頻繁：白熾燈、鹵鎢燈

須調(diào)光：白熾燈、鹵鎢燈需瞬時(shí)點(diǎn)亮：不用HID燈2、按投資與年運(yùn)行費(fèi)用選年運(yùn)行費(fèi)用包括電力費(fèi)、年耗用燈泡費(fèi)、照明裝置的維護(hù)費(fèi)以及折舊費(fèi)，其中電費(fèi)和維護(hù)費(fèi)占較大比重。四、電光源的選用3、按環(huán)境要求選低溫：不用電感式熒光燈；空調(diào)房：不用白熾燈和鹵鎢燈；電壓波動：不用HID燈；機(jī)床：不用氣體放電燈有振動：不用鹵鎢燈；懸掛高度在4m以上時(shí)，宜采用高強(qiáng)氣體放電燈。

四、電光源的選用住宅光源的選擇種類序號房間名稱基本要求適用光源1起居室明亮、高照度、點(diǎn)亮連續(xù)時(shí)間長緊湊型、環(huán)型、直管熒光燈要求較高的藝術(shù)裝修和豪華的場所白熾燈的花燈、臺燈、壁燈、重點(diǎn)照明用低壓鹵鎢燈2臥室暖色調(diào)、低照度、需要寧靜溫馨的氣氛、在臥室內(nèi)長時(shí)間閱讀書寫時(shí)需要高照度白熾燈做一般照明臺燈可用緊湊型熒光燈3梳妝臺暖色調(diào)、顯色性好、富于表現(xiàn)人的肌膚和面貌，照度要求高白熾燈為主4小廳亮度高，連續(xù)點(diǎn)亮?xí)r間長，要求節(jié)能緊湊型熒光燈5餐廳以暖色調(diào)為主。顯色性好，還原食物色澤，增加食欲白熾燈6書房書寫及閱讀要求照度高，重點(diǎn)以照明為主緊湊型熒光燈7衛(wèi)生間光線柔和、燈泡開關(guān)次數(shù)頻繁白熾燈8門道樓梯間儲藏室照度要求較低，開關(guān)頻繁白熾燈白熾燈鹵鎢燈熒光燈緊湊熒光燈高壓汞燈高壓鈉燈金屬鹵化物燈額定功率（W）10-150060-50004-2005-5550-100035-100035-3500發(fā)光效率（lm/w）7.3-2514-3044-8730-5070-10052-130平均壽命（h）1000-20001500-20008000-150005000-1000010000-2000012000-240003000-10000一般顯色指數(shù)Ra95-9995-9970-95＞8030-6023-8560-90色溫（K）2400-29002800-33002500-65002500-65004400-55001900-30003000-7000表面亮度（cd/㎡）107-108107-108104（5-10）×108105（6-8）×108（5-78）×104起動穩(wěn)定時(shí)間瞬時(shí)瞬時(shí)1-4S