光源的种类及比较

2021-12-02 06:45:34  来自: 亿德体育官网APP 浏览次数:44

  随着技术的发展,光源的种类越来越多,但我们日常生活中常见的光源不外乎几种:自然光、钨丝灯、日光灯、荧光节能灯、LED灯。其中,钨丝灯又包括传统的白炽灯和卤素灯。下面从光谱(光线的成分)、均匀度、稳定性、显示指数、色温、能效等角度来对各类光源进行逐一介绍。

  自然光来自于太阳的照射,并经过环境的反射和漫射进入视野。自然光是热发光,其光谱(光线成分)连续,色温和照度随时间、天气和环境而剧烈变化[1]。对于日常生活来说,自然光无疑是最佳的。

  优点:是最环保的光能。其光谱连续、显色指数最高。光线均匀,照射面积极大,通常情况下不会产生对比度很大的阴影。

  缺点:光线照度变化范围极大(几个-几万勒克斯),且极不稳定,随光照角度及天气因素变化极大。过强/过暗的自然光都不利于阅读、写字。此外,自然光中紫外线比较强,但比较容易过滤。

  白炽灯是最传统的钨丝灯,历史悠久。其发光原理是:钨丝通电后发热,再发光,所以白炽灯也是热发光,其光谱连续,色温基本恒定,是2700K左右。

  缺点:能效最低:白炽灯的能效只有节能灯的1/5,LED灯的1/8左右。热效应比较明显,灯罩的设计要特别注意散热问题。热容量另外白炽灯的钨丝细长,玻璃脆弱,寿命较短。白炽灯有一定的频闪效应[3],但因其光谱连续,其频闪影响不大,是完全可接受的(全世界用了100多年呢)。

  卤素灯本质也是钨丝灯,是传统白炽灯的改进(在灯珠里有卤元素,会形成钨原子的内循环),其寿命比白炽灯明显延长,能效提高一倍左右,体积更小。卤素灯也是热发光,其光谱连续,色温是2700K左右。

  优点:光谱与白炽灯相同,是连续的、最接近于自然光;显色指数高。卤素灯的频闪比白炽灯要小,完全可接受。

  缺点:能效虽比白炽灯高,但还是只有节能灯的2/5,LED灯的1/4左右。热效应较明显,灯罩的设计也要注意散热问题。钨丝灯发光点较小,灯罩应采用散光片以使得照射区域光线. 日光灯

  传统的日光灯是细长条的荧光灯管,采用电感镇流器和启辉器启动。其色温一般是6500K左右,属冷白色。

  荧光节能灯是传统日光灯的改进,有U字形的,有细长条的、也有圆管形的。现代的节能灯一般采用三基色荧光灯管,其驱动电路一般采用电子镇流器。其色温一般有2700K(暖白),4500K(正白),和6500K(冷白)三类。

  LED灯是从2010年左右才兴起的,其能效非常高,热效应很小。因其体积小,可以做成各种形状。其驱动电路一般采用电子直流镇流器。其色温比较灵活,但一般分2700K(暖白,模拟白炽灯/卤素灯的色温),4500K(正白),和6500K(冷白)三类。

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