什么是電光源？電光源的類型及特點(diǎn)

凡是能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿脑O(shè)備都可稱之為電光源，其廣泛的應(yīng)用于日常照明、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防和科研等方面，許多的用戶對(duì)于電光源的類型和特點(diǎn)還不是很清楚，本文就為大家進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，對(duì)光源知識(shí)感興趣的朋友可以了解一下！

什么是電光源？

能將電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽艿脑O(shè)備稱為電光源。電光源根據(jù)發(fā)光原理可以分為氣體放電光源、熱輻射光源和場(chǎng)致發(fā)光光源。氣體放電光源是利用電流通過(guò)氣體（或蒸氣）時(shí)，使氣體電離放電發(fā)出可見光，如熒光燈、熒光高壓汞燈等；熱輻射光源是利用電能把耐高溫、低揮發(fā)性的燈絲加熱到白熾程度而發(fā)出可見光，如白熾燈、鹵鎢燈等；場(chǎng)致發(fā)光光源是利用物質(zhì)與電場(chǎng)發(fā)生作用發(fā)出可見光，如發(fā)光二極管（LED）等。

電光源的類型：

1.熱輻射型電光源

熱輻射型電光源主要有白熾燈、鹵鎢燈兩種。

白熾燈是電光源中最古老，也是最常見的品種，它的派生種類也最多。白熾燈的制造工藝成熟、成本低、光色柔和及顯色性好，顯色指數(shù)高達(dá)95~99，近似為自然光，無(wú)須任何附件配合工作，調(diào)光方便，且無(wú)啟動(dòng)時(shí)間，但發(fā)光效率較低，一般只有5~20lm/w，壽命也較短，通常只有1000小時(shí)左右。

鹵鎢燈是繼白熾燈之后改進(jìn)而成的，它是在裝有鎢絲的燈管內(nèi)，充人微量的鹵素或鹵化物構(gòu)成的電光源。鎢絲點(diǎn)亮后，在高溫下能揮發(fā)出鎢蒸氣，在燈管內(nèi)壁附近溫度較低的區(qū)域與鹵素化合成鹵化鎢，由于對(duì)流的作用，鹵化鎢又在鎢絲表面的高溫區(qū)分解出鎢，再返回到鎢絲表面。如此將不斷地?fù)]發(fā)、分解與返回，因此，鎢絲不會(huì)很快變細(xì)，燈管也不會(huì)發(fā)黑，故鹵鎢燈具有壽命長(zhǎng)（一般為2000小時(shí)）、光效高（20~30lm/W）的特點(diǎn)，而且還具有體積小、亮度強(qiáng)、使用方便、價(jià)格便宜等一系列優(yōu)點(diǎn)。

白熾燈和鹵鎢燈都是依靠電流通過(guò)燈內(nèi)的鎢絲產(chǎn)生熱效應(yīng)而發(fā)光的，鎢絲屬于金屬導(dǎo)體，在電路中顯示純電阻性，不影響供電電源的交流參數(shù)，對(duì)電源質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生危害，對(duì)電源設(shè)備不構(gòu)成影響。

3.氣體放電型電光源

氣體放電型電光源主要有普通型（即標(biāo)準(zhǔn)型）熒光燈、節(jié)能型熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等品種。

普通型熒光燈是誕生最早的氣體放電型電光源，外形為直管狀，且管徑較粗（T12，φ938mm）。它能夠發(fā)出近似自然光的白光，光色好，顯色指數(shù)高達(dá)70~80，光線柔和，發(fā)光效率高（大多為40~70lm/w），平均壽命2000~3000小時(shí)。

節(jié)能型熒光燈是上世紀(jì)八十年代以后發(fā)展起來(lái)的，主要有細(xì)管徑T8型（φ26mm）和超細(xì)管徑T5型（φ16mm）兩種類型。T8型的顯色指數(shù)可達(dá)60，發(fā)光效率高達(dá)701m/w；T5型的顯色指數(shù)提高到80，發(fā)光效率更是高達(dá)85lm/w，性能非常優(yōu)越。

除了T8、T5型管狀節(jié)能熒光燈外，還有細(xì)管H燈、U型燈和雙D燈，通常稱它們?yōu)榫o湊型節(jié)能燈。這些燈體積小、重量輕、亮度高、功耗低、壽命長(zhǎng)，因此應(yīng)用十分廣泛。上述幾種熒光燈在使用時(shí)，必須由鎮(zhèn)流器和啟輝器配合工作。

高壓汞燈是利用汞放電時(shí)產(chǎn)生的高氣壓獲得可見光的電光源，它的發(fā)光效率較高，一般為30~60，使用壽命長(zhǎng)達(dá)2500~5000小時(shí)。它的缺點(diǎn)是顯色性差，顯色指數(shù)為30~40，而且不能瞬間啟動(dòng)，并要求電源的電壓波動(dòng)不能太大，還需要鎮(zhèn)流器的配合方能工作。

高壓鈉燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈，它的發(fā)光效率非常高，可達(dá)90~100lm/w，壽命可達(dá)3000小時(shí)，其光色柔和，透霧性強(qiáng)，唯獨(dú)顯色指數(shù)較低，只有20~25，在工作時(shí)需要鎮(zhèn)流器、啟輝器的配合。

金屬鹵化物燈集中了熒光燈、高壓汞燈和鈉燈的優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上最理想的氣體放電型電光源，它的發(fā)光效率一般為80左右，顯色指數(shù)高達(dá)65~85，使用壽命大多在10000小時(shí)以上，是名副其實(shí)的高效、節(jié)能、廣用、長(zhǎng)命燈。該燈在工作時(shí)也需要鎮(zhèn)流器的配合。

4.白色發(fā)光二極管燈

發(fā)光二極管（LED）自從1962年開始生產(chǎn)以來(lái)，一直主要用作電子裝置的顯示和圖象用光源。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)和納米技術(shù)的飛速發(fā)展，近幾年來(lái)，以塊狀氮化像（GaN）單晶基材的成長(zhǎng)及其有關(guān)的成長(zhǎng)技術(shù)，取得了引人注目的成果，以氮化像為材料的白色發(fā)光二極管應(yīng)運(yùn)而生，成為繼白熾燈、各類氣體放電型電光源之后的一顆耀眼的新星。單芯片白色發(fā)光二極管，是一種含InGaN活性層的GaN發(fā)光二極管，In的高濃度擴(kuò)散成為提高發(fā)光效率的主要手段，其白色光獲取的機(jī)理分為兩種：其一是結(jié)合藍(lán)色L.ED和黃磷，通過(guò)藍(lán)光和磷發(fā)射的黃光混合后產(chǎn)生白色光；其二是通過(guò)紫外線LED與紅、藍(lán)、綠磷的組合而產(chǎn)生白色光。白色lED的正向壓降大多為3.5V左右，額定電流為2~20mA，亮度高達(dá)600mcd，發(fā)光效率現(xiàn)已超過(guò)60lm/w，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于白熾燈泡。

以氮化像為基礎(chǔ)而制成的高亮度白色發(fā)光二極管，是新一代節(jié)能高效環(huán)保型綠色光源，它的發(fā)光強(qiáng)度分別為熒光燈的4~6倍和白熾燈的15~30倍，能夠連續(xù)工作10萬(wàn)小時(shí)，其壽命比普通白熾燈泡延長(zhǎng)了100倍。一種發(fā)光面積小于1平方厘米、功耗為3瓦的白色發(fā)光二極管，能產(chǎn)生相當(dāng)于60瓦白熾燈泡發(fā)出的光強(qiáng)。當(dāng)前，發(fā)達(dá)國(guó)家都在竟相研究、開發(fā)并推廣使用高亮度白色發(fā)光二極管，以取代傳統(tǒng)的電光源。由于白色發(fā)光二極管體積小、亮度強(qiáng)、耗電低、壽命長(zhǎng)，而且?guī)缀鯚o(wú)溫升，故非常適合于商住樓宇的一般照明、交通、展示、廣告、方向牌的照明及應(yīng)急照明和無(wú)線電話（如彩屏手機(jī)）、游戲機(jī)、攝錄機(jī)、數(shù)碼像機(jī)、筆記本電腦、彩屏PDA，以及建筑、舞臺(tái)、手術(shù)、飛機(jī)等照明場(chǎng)合。隨著高亮度、高效率白色發(fā)光二極管制造技術(shù)飛躍的進(jìn)步，從而將開創(chuàng)出新的照明應(yīng)用領(lǐng)域及照明文化，必將成為二十一世紀(jì)照明光源的主角。

電光源的特點(diǎn)：

1.高顯色性

隨著照明技術(shù)水平的提高，人們對(duì)電光源的要求也逐步提高，不但發(fā)光效率要高，而且發(fā)出的光的顏色也要求好，使用被照物體的顏色失真很少，即光源的顯色性要高。

2.長(zhǎng)壽命

光源壽命是人工照明中一項(xiàng)重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。延長(zhǎng)壽命可降低光源成本，節(jié)省資源。

3.低成本

要降低光源的成本，首先就是降低光源材料的成本，以廉價(jià)的大量易得材料取代稀有貴重材料，其次就是優(yōu)化光源結(jié)構(gòu)，提高生產(chǎn)效率，使用高效的自動(dòng)化生產(chǎn)線等。