电光源的种类及特点(精)
电光源的分类
一、电光源的种类电光源可分为热辐射光源、气体电光源及其他场致发光、激光等类型，电视照明中常用的有：热辐射类：普通白炽灯、卤钨灯气体放电类:荧光灯、金属卤化物灯、氙灯1.白炽灯：普通的钨丝灯。
优点：是显色性好，寿命较长，功率范围大。
缺点：发光效率低,(百分之几),色温低(2300-28000K)，玻璃壳发黑，降低发光效率。
2.卤钨灯：最常用的电视照明光源。
它是在常用的钨丝灯的基础上充入少量的卤素制成的。
在一定温度下卤素与蒸发到玻壳上的钨化合。
化合成的卤化钨是气体，随着灯内气体的对流，卤化钨又扩散到灯丝附近，由于灯丝温度很高，因此卤化钨又分解为卤开绿灯及钨，钨又回到钨丝上。
优点：P109●色温高，且稳定，一般在2900-32000K。
●发光效率高，稳定，30流明/瓦。
●寿命比同功率的白炽灯长3-4倍。
●透光性好，可见光全部能透过。
●体积小。
●显色指数高97-99缺点：●不能用手拿，碰到体酸的石英玻璃使用时易碎。
●耐震性差。
●由于制造技术原因，灯丝易断。
常见的卤钨灯有:石英碘钨灯管（散光灯、新闻灯）、石英卤钨灯泡（聚光灯、回光灯）。
3.金属卤化物灯灯腔内充有某种金属的卤化物。
常用的有镝钬灯。
【放像：金属卤化灯】优点：●色温高：5500-6000K●显色性高：80-90●发光效率高：80-100流明/瓦●寿命长是室外拍摄常用的光源。
4.氙灯：是一种惰性气体灯。
优点：●色温高：6000K●显色指数高：94●发光效率高：30-40流明/瓦●启动快速其光谱能量分布与日光接近，常用作外景照明。
（P110光源的显示指数，色温，发光效率。
5.荧光灯：三基色荧光灯。
光谱能量分布曲线以红、绿、蓝三原色组成而得名。
外形与荧光灯一样，属于冷光源。
【放像：三基色灯】优点：●发光效率高，是白炽灯的4-5倍●寿命长：是白炽灯的5-10倍●发光柔和。
常用于演播室的基础照明。
二、电视照明的灯具各种电光源还要与相应的灯具配合,才能使用。
照明灯具的种类及特点
照明灯具的种类及其特点众所周知，电气照明灯具有灯光稳定、易于控制、便于调节、使用安全经济等优点，已成为现代人工照明中应用最为广泛的照明产品。
照明用电量约占工业总用电量的15%，在建筑中，照明用电则占到总用电量的40%。
照明质量的好坏（照明的稳定性和运行连续性）取决于供电质量。
因此，照明系统的电源是很重要的，为帮助设计人员更好地选择相应的电路保护元件，设计出高质量，高可靠性的照明供电系统，在此简单介绍一下不同种类照明灯具的技术特点，以便设计人员根据不同灯具的特点选择相应的控制和保护元件。
1、照明灯具的分类及其特点电光源按照其发光原理可分为热辐射光源和气体放电光源两大类。
白炽灯：白炽灯是历史最悠久的灯，应用极为广泛。
它的发光原理基于真空或中性气体中的灯丝通过电流加热到白炽状态引起的热辐射发光现象。
它的优点是结构简单、发光效率较低、使用寿命较短。
应特别注意，如果电源电压增加5%，灯的寿命将缩短50%。
1.1普通白炽灯灯泡中有钨丝并充有惰性气体。
1.2卤钨灯在白炽灯灯泡中充入还有卤族元素（碘化物）的惰性气体，利用卤钨循环原理来提高灯的发光效率和使用寿命。
但其耐震性较差，应注意防震。
1.3荧光灯这个荧光灯家族包括普通日光灯和紧凑型荧光灯。
它的原理是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光发电，发出少许可见光和大量紫外线，紫外线又激发灯管内壁涂覆的荧光粉，使之发出大量的可见光。
1.4普通荧光灯优点是发光效率要比白炽灯高得多，在使用寿命方面也优于白炽灯；缺点是荧光灯的显色性较差（光谱是断续的）特别是它的频闪效应，容易使人眼产生错觉，应采取措施消除频闪效应。
另外，荧光灯需要启辉器和镇流器，使用比较复杂。
1.5紧凑型荧光灯发光原理与普通荧光灯相同，启辉器和镇流器功能是用内置于灯中的电子线路提供的，灯的体积大大减小。
紧凑型荧光灯可逐步替代白炽灯：其节能率高，15W的紧凑型荧光灯亮度与75W的白炽灯相当，寿命长，平均寿命8000小时，最长达20000小时，白炽灯只有1000小时~2000小时。
常用电光源的分类
常用电光源的分类凡可以将其他形式的能量转换成光能，从而提供光通量的设备、器具统称为光源；而其中可以将电能转换为光能，从而提供光通量的设备、器具则称为电光源。
常用的电光源有：①热致发光电光源（如白炽灯、卤钨灯等）；②气体放电发光电光源（如荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等）；③固体发光电光源（如LED和场致发光器件等）。
在这三类电光源中，各种电光源的发光效率有较大差别，热致发光电光源如白炽灯，它利用斯蒂芬-玻尔兹曼定律：物体温度越高，它辐射出的能量越大。
这可用公式E=μξT4表示。
式中，E表示物体在温度T时单位面积和单位时间内的辐射总能量；μ表示斯蒂芬-玻尔兹曼常数（μ=5.6697×10-12W/（cm2·K4））；ξ表示比辐射率，即物体表面辐射本领与黑体辐射本领的比值；T 表示物体的绝对温度。
利用热致发光原理制成的电光源制作简单和成本低，但是发光效率低，其余的能量则以热的形式消耗掉。
白炽灯的发光效率一般为7~20lm/W，发光效率仅有11%，红外、热能消耗分别占69%、20%；大部分能量被发热损耗了。
而气体放电发光器件，如荧光灯(Florescent)、金卤灯(Halide)、高强度放电灯(HID)等气体放电发光器件的发光效率比热辐射电光源就要高很多，它们的发光效率为普通白炽灯的数十倍，一般情况下，可以逐步用发光效率高的气体放电电光源替代热辐射电光源。
由于气体放电灯的功率可以做得较大（数千瓦），发光效率又高，是一种绿色照明电光源。
常用电光源的分类如图1所示。
由于气体放电灯电光源在灯的发光效率和工作寿命方面具有白炽灯无可比拟的优势，因此，从它诞生之日起就一直受到人们的广泛关注，由此派生的产品可谓异彩纷呈。
目前，市场上已有约5000多种电光源。
热辐射电光源以普通白炽灯泡和卤钨系列灯泡为代表。
气体放电电光源，主要是指弧光放电电光源和辉光放电电光源，例如荧光灯、高强度气体放电灯和霓虹灯等。
光源的种类和特点
素灯最大的优点是发光效能高，寿命长。
▪ 由于灯体的结构形式及所填充的金属卤化物的不
同，金属卤素灯的发光效能、光线的色温以及显 色性的变化很大。金属卤素灯的工作特点是不能 立即点亮，大约需要5分钟时间升温以达到全亮度 输出。
▪ 供电中断后，重新启展示设计的主题进行选择，充分利用高色 温光源所具有的轻快、现代的感觉，和低 色温光源具有的温馨、古典的感觉
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3、灯泡控制方面，需要频繁开启的宜选用 白炽灯；需要调光的宜选用白炽灯和卤素 灯，当配有调光镇流器时也可以选用荧光 灯和节能灯；需要瞬时点亮的不能选用启 动和再启动时间都较长的高压气体放电灯， 如金属卤素灯。
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二、光源的选择
• 每种光源都有各自的优、缺点，选择光源 要根据照明的目的和用途，综合考虑光源 的发光效能、使用寿命、光强分布、色温、 显色性和价格等因素。
• 对展示光效设计来说，选择光源需重点考 虑以下几个方面：
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1、为了保证将展品的色彩真实地呈现出来， 显色性是选择光源的重要衡量指标。一般 展品要求光源的显色指数大于80,艺术品要 求光源的显色指数大于90。
• 陶瓷金属卤素灯具有发光效能更高，寿命长、寿命期内光 色更稳定，尺寸小，显色性优异。并且陶瓷管可以过滤掉 大部分的紫外线辐射，减少由于照明使物体产生的褪色。 鉴于这些优点，陶瓷金属卤素灯正在成为展示光效设计中 的重要光源。
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6、高压钠灯
高压钠灯是由钠蒸气放电发光的放电灯。高压钠灯的优点 是发光效能特别高，寿命长，对环境的适应性好，各种温 度条件下都可以正常工作。
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卤素灯和高压钠灯。
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灯具知识
② 镇流器由硅钢片铁芯及
绕在铁心上的电感线圈组成，源自如图16-3所示。其作用为：在
启动时限制预热电流，并在启
辉器配合下产生瞬时600V以上
高电压，促使灯管放电；在工
作时限制流过灯管的电流，起 镇流作用。
图16-2 荧光灯灯管的构成
③ 启辉器由一个充有氖气的封闭玻璃泡和一个纸质电容器组
成，如图16-4所示。其作用是自动控制阴极预热的时间，使电
2．荧光灯的结构和发光原理 荧光灯因为它的光接近天然光，故常称之为日光灯，是 应用最广的气体放电光源。 下面介绍荧光灯的构造和发光原理
（1）构造 荧光灯是由灯管、启辉器和镇流器三个主要部件组成。 ① 灯管由灯头、灯丝和玻璃管组成，如图16-2所示。 玻璃管的两端各装有一个由钨丝绕成的灯丝，丝表面涂 有氧化钡，灯丝烧热后易发射电子。灯丝两端引在两极 上，同外电路相接。灯管内涂有荧光粉，管内抽成真空， 充少量汞气和氩气。
图16-5 荧光灯的电路接线图
目前，许多荧光灯的镇流器已采用电子镇流器，它具有 节电、启动电压较宽、启动时间短（0.5s）、无噪声、无 频闪现象等特点，可以在15℃～60℃范围正常工作。其接 线原理如图16-6所示。
示例：荧光灯电子镇流器。
这里介绍的荧光灯电子镇流器，具有节能低耗、 无闪烁和工作效率高等特点，可与20W的荧光灯
图16-1 白炽灯的结构
（2）白炽灯的发光原理
对灯加以额定电压后，电流流过灯丝时，因灯丝有电阻，使电能 变为热能，灯丝被燃至白炽程度而发光。
白炽灯按工作电压分，有6、12、24、36、110、220V 6种，其 中36V以下的属于低压安全灯泡。在安装灯泡时，注意灯泡的工作电 压与线路电压必须一致。
H形荧光灯的灯管由两支内径为10mm的平行玻璃管组成，在 灯管的前端有一个连通“桥”，后端为灯头，灯头内装有启辉器、 灯丝和引出线，如图16-9所示。
光源的分类
光源的分类光源是一个物理学名词，宇宙间的物体有的是发光的，有的是不发光的，我们把自己能发光且正在发光的物体叫做光源。
具体可分为照明光源、辐射光源、稳定光源、背光源等等。
光源的分类有哪些1、照明光源。
照明光源是以照明为目的，辐射出主要为人眼视觉的可见光谱（波长380～780nm）的电光源。
其规格品种繁多，功率从0.1W到20kW，产量占电光源总产量的95%以上。
2、辐射光源。
辐射光源是不以照明为目的，能辐射大量紫外光谱（1～380nm）和红外光谱（780～1×106nm）的电光源，它包括紫外光源、红外光源和非照明用的可见光源。
以上两大类光源均为非相干光源。
此外还有一类相干光源，它通过激发态粒子在受激辐射作用下发光，输出光波波长从短波紫外直到远红外，这种光源称为激光光源。
3、稳定光源。
光纤通信技术中，进行光纤衰耗的测量，连接损耗的测量、活动连接器损耗以及光电器件或光收端机灵敏度的测量，光源是不可缺少的信号源。
4、背光源。
光源模组中最核心技术为导光板的光学技术，主要有印刷形和射出成型形二种导光板形式，其它如射出成型加印刷，激光打点，腐蚀等占很少比例，不适合批量生产原则。
印刷形因为其成本低在过去较长时间内成为主流技术，但合格品不高一直是其主要缺点，而LCD产品要求更精密的导光板结构，射出成型形导光板必然成为背光源发展主流，但相应的模具技术难题只有少数大厂能够克服。
伟志公司导光板的光学技术主要采用印刷形和射出成型形二种导光板形式。
光源常见设备1、白炽灯白炽灯又称钨丝灯、灯泡，是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源。
由电流通过灯丝加热至白炽状态产生光的一种光源。
是最早出现的电灯，用耐热玻璃制成泡壳，内装钨丝。
泡壳内抽去空气，以免灯丝氧化，或再充入惰性气体（如氩），减少钨丝受热蒸发。
因灯丝所耗电能仅一小部分转为可见光，故发光效率低，一般为10～15流/瓦。
但制造方便，成本低。
2、低压钠灯是利用低压钠蒸气放电发光的电光源，在它的玻璃外壳内涂以红外线反射膜，是光衰较小和发光效率最高的电光源。
各光源的种类和用途比
各光源的种类和用途比较照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类，在绿色照明工程中，可根据具体情况，选择各种光源。
1.白炽灯（Incandescent lamp）1.普通白炽灯即一般常用的白炽灯泡特点：显色性好(Ra=100)、开灯即亮、可连续调光、结构简单、价格低廉，但寿命短、光效低。
用途：居室、客厅、大堂、客房、商店、餐厅、走道、会议室、庭院。
运用方式：台灯、顶灯、壁灯、床头灯、走廊灯。
2.卤钨灯（tungsten halogen lamp）填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白炽灯。
具有普通照明白炽灯的全部特点，光效和寿命比普通照明白炽灯提高一倍以上，且体积小。
用途：会议室、展览展示厅、客厅、商业照明、影视舞台、仪器仪表、汽车、飞机以及其它特殊照明。
3.荧光灯俗称日光灯特点：光效高、寿命长、光色好。
荧光灯有直管型、环型、紧凑型等，是应用范围十分广泛的节能照明光源。
用直管型荧光灯取代白炽灯，节电70~90%，寿命长5~10倍;对直管型荧光灯进行升级换代，节电15~50%；用紧凑型荧光灯取代白炽灯，节电70~80%，寿命长5~10倍；4.低压钠灯(low pressure sodium(vapor)lamp)特点：发光效率特高、寿命长、光通维持率高、透雾性强，但显色性差。
用途：隧道、港口、码头、矿场等照明。
5.高强度气体放电灯(high intensity discharge lamp-HID)高强度气体放电灯有：荧光高压汞灯、高压钠灯和金属卤化物灯。
(1)荧光高压汞灯特点：寿命长、成本相对较低。
用途：道路照明、室内外工业照明、商业照明。
(2)高压钠灯特点：寿命长、光效高、透雾性强。
用途：道路照明、泛光照明、广场照明、工业照明等。
(3)金属卤化物灯特点：寿命长、光效高、显色性好。
用途：工业照明、城市亮化工程照明、商业照明、体育场馆照明以及道路照明等。
(4)陶瓷金属卤化物灯特点：性能优于一般金卤灯。
光源分类及区别
光源分类及区别
光源是指向某一方向发出光的光源，它们常被用来照亮室内及外环境。
光源有许多种类，它们的质量、功率、尺寸以及发出的波长等可能都会有所不同，因此特别需要对它们进行分类并且根据实际需求来选择合适的光源。
一般来讲，光源可以分为三大类，即电光源、离子光源和激光光源。
每种光源都有自身的优点和缺点，因此在选择光源时应当根据实际情况来选择最合适的光源。
1、电光源：电光源也叫电灯，是指在高电压作用下通过电熔发出光的源泉，它可以将电能转化为光能，可以实现各种形状及色彩的光，在各种用途中都是非常有效率的，电光源属于绿色节能照明技术，可以节约能源，提高光源的使用效率。
2、离子光源：离子光源是指离子的放电发出的光，它的发光原理是在特定的真空环境下，激发离子半导体而产生的荧光。
离子光源分为微离子源和大离子源两种，主要应用于照明等领域，它的特点是小尺寸、低功耗、易操作，同时照明效果更加均匀。
3、激光光源：激光光源是指由激光器发出的光，它的发光原理是利用特定材料产生激光，可以输出非常强烈的聚焦光束，具有节约能源、高精度、高照度等特点，它主要用于精密检测及光学定位等领域，应用材料有金属粉末、荧光粉、红外线激光器等多种。
以上是关于各种光源分类及区别的简要介绍。
总结起来，电光源高效率，容易操作；离子光源特点小尺寸、低功耗、易操作以及均匀
的照明效果；激光光源高品质的聚焦光束、节能、高精度的特点。
总之，在选择光源时，应当根据使用场景及功能要求来选择最合适的光源，这样才能实现最佳的利用效果。
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电光源的种类及特点
摘要：分别讨论了热辐射型电光源、气体放电型电光源和高亮度白色发光二极管灯的性能和特点，从节能和长寿的角度分析，推广使用高亮度
白色发光二极管灯，是二十一世纪电光源发展的必然趋势。
关键词：电光源；白炽灯；荧光灯；金属卤化物灯；发光二极管
1 引言
电光源自最初的白炽灯诞生以来，已有百余年的历史，随着科学技术的不断发展，相继涌现出众多的电光源品种，以适应各种场合的照明需求。
进入二十世纪下半叶以后，世界性的能源短缺和火力发电厂二氧化碳排出量造成的温室效应，以及许多新的应用领域对电光源的性能提出了新的要求等，促使电光源向着节能、环保、安全、长寿等方面发展，并取得了一系列令人瞩目的成就。
本文将分别讨论热辐射型光电源、气体放电型电光源和前景无量的白色发
光二极管灯的性能和特点，与读者共同交流。
2 热辐射型电光源
热辐射型电光源主要有白炽灯、卤钨灯两种。
白炽灯是电光源中最古老，也是最常见的品种，它的派生种类也最多。
白炽灯的制造工艺成熟、成本低、光色柔和及显色性好，显色指数高达95~99，近似为自然光，无须任何附件配合工作，调光方便，且无启动时间，但发光效
率较低，一般只有5~20lm/w ，寿命也较短，通常只有1000小时左右。
卤钨灯是继白炽灯之后改进而成的，它是在装有钨丝的灯管内，充入微量的卤素或卤化物构成的电光源。
钨丝点亮后，在高温下能挥发出钨蒸气，在灯管内壁附近温度较低的区域与卤素化合成卤化钨，由于对流的作用，卤化钨又在钨丝表面的高温区分解出钨，再返回到钨丝表面。
如此将不断地挥发、分解与返回，因此，钨丝不会很快变细，灯管也不会发黑，故卤钨灯具有寿命长（一般为2000小时）、光效高（20~30lm/W）的特点，而且还具有体积小、亮
度强、使用方便、价格便宜等一系列优点。
白炽灯和卤钨灯都是依靠电流通过灯内的钨丝产生热效应而发光的，钨丝属于金属导体，在电路中显示纯电阻性，不影响供电电源的交流参数，对电源
质量不会产生危害，对电源设备不构成影响。
3 气体放电型电光源
气体放电型电光源主要有普通型（即标准型）荧光灯、节能型荧光灯、高
压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等品种
普通型荧光灯是诞生最早的气体放电型电光源，外形为直管状，且管径较粗（T12，φ38mm）。
它能够发出近似自然光的白光，光色好，显色指数高达70~80，光线柔和，发光效率高（大多为40~70lm /w），平均寿命2000~3000小时。
节能型荧光灯是上世纪八十年代以后发展起来的，主要有细管径T8型（φ26mm）和超细管径T5型（φ16mm）两种类型。
T8型的显色指数可达60，发光效率高达70lm /w；T5型的显色指数提高到80，发光效率更是高达
85lm/w，性能非常优越。
除了T8、T5型管状节能荧光灯外，还有细管H灯、U型灯和双D灯，通常称它们为紧凑型节能灯。
这些灯体积小、重量轻、亮度高、功耗低、寿命
长，因此应用十分广泛。
上述几种荧光灯在使用时，必须由镇流器和启辉器配合工作。
高压汞灯是利用汞放电时产生的高气压获得可见光的电光源，它的发光效率较高，一般为30~60，使用寿命长达2500~5000小时。
它的缺点是显色性差，显色指数为30~40，而且不能瞬间启动，并要求电源的电压波动不能太
大，还需要镇流器的配合方能工作。
高压钠灯是一种高强度气体放电灯，它的发光效率非常高，可达
90~100lm/w，寿命可达3000小时，其光色柔和，透雾性强，唯独显色指数较
低，只有20~25，在工作时需要镇流器、启辉器的配合。
金属卤化物灯集中了荧光灯、高压汞灯和钠灯的优点，是目前世界上最理想的气体放电型电光源，它的发光效率一般为80左右，显色指数高达65~85，使用寿命大多在10000小时以上，是名副其实的高效、节能、广用、长命灯。
该灯在工作时也需要镇流器的配合。
4 白色发光二极管灯
发光二极管（LED）自从1962年开始生产以来，一直主要用作电子装置的显示和图象用光源。
随着半导体工艺技
术和纳米技术的飞速发展，近几年来，以块状氮化镓（GaN）单晶基材的成长及其有关的成长技术，取得了引人注目的成果，以氮化镓为材料的白色发光二极管应运而生，成为继白炽灯、各类气体放电型电光源之后的一颗耀眼的新星
单芯片白色发光二极管，是一种含InGaN活性层的GaN发光二极管，In 的高浓度扩散成为提高发光效率的主要手段，其白色光获取的机理分为两种：其一是结合蓝色LED和黄磷，通过蓝光和磷发射的黄光混合后产生白色光；其二是通过紫外线LED与红、蓝、绿磷的组合而产生白色光。
白色LED的正向压降大多为3.5V左右，额定电流为2~20mA，亮度高达600mcd，发光效率现已超
过60lm/w，远远优于白炽灯泡。
以氮化镓为基础而制成的高亮度白色发光二极管，是新一代节能高效环保型绿色光源，它的发光强度分别为荧光灯的4~6倍和白炽灯的15~30倍，能够连续工作10万小时，其寿命比普通白炽灯泡延长了100倍。
一种发光面积小于1平方厘米、功耗为3瓦的白色发光二极管，能产生相当于60瓦白炽灯泡发出的光强。
当前，发达国家都在竟相研究、开发并推广使用高亮度白色发光二极管，以取代传统的电光源。
由于白色发光二极管体积小、亮度强、耗电低、寿命长，而且几乎无温升，故非常适合于商住楼宇的一般照明、交通、展示、广告、方向牌的照明及应急照明和无线电话（如彩屏手机）、游戏机、摄录机、数码像机、笔记本电脑、彩屏PDA，以及建筑、舞台、手术、飞机等照明场合。
随着高亮度、高效率白色发光二极管制造技术飞跃的进步，从而将开创出
新的照明应用领域及照明文化，必将成为二十一世纪照明光源的主角。
5 结束语
从上述的列举可以看出，所有气体放电型电光源的发光效率均比热辐射型高得多，寿命也长得多，这是实现照明节能的先决条件。
另一方面，气体放电型电光源在工作时必须有镇流器的配合，否则无法工作，而目前广泛使用的镇流器绝大多数为电感线圈式结构，它在交流供电电路中呈电感性，由此对电源的交流参数必将产生影响，如功率因数下降、波形畸变等，有必要进行无功补偿和其他技术校正措施。
相比之下，白色发光二极管使用简单、寿命长、光色
好、无公害，其省电优势极为突出，在全球能源紧张的当今时代，推广使用白色发光二极管灯已成为必然趋势。