白炽发光
气体放电发光
半导体发光
光源简史
45亿年前 太阳 40万年前 火炬和篝火 2万年前 动植物油灯 7000年前 矿物油灯 5000年前 蜡烛 1650 第一盏街灯 1820 石灰光 1856 真空灯 1874 白炽灯 1879 1881 爱迪生灯泡 爱迪生照明系 和斯旺的真 统首次用于轮 空泡 船哥伦比亚号 拉特默的碳丝 灯
显色性
- 100；最好
卤钨灯（石英灯）
卤钨循环，减少钨原子损失 增加效率、延长寿命、减小体积 一般需要配套变压器使用(220V －>12V)
卤钨循环原理 1
钨 (W) 卤素原子 (X)
2
W + nX WXn
3
WXn W + nX
4
灯丝温度大约为 3000K 泡壳温度大约为 470K
多层镀膜的冷光杯的工作原理
汞灯 金卤灯 钠灯 低压钠灯
55 60 -100 100 -150 150 -200
白炽灯
白炽灯
分类
形状：普泡、球泡、尖泡、特种泡 表面：明泡、磨砂泡、涂粉泡 功率：10W、15W、25W、40W、100W
白炽灯的特点
成
本
- 初始成本低 光 寿 效
- 7-10流明/瓦
命
- 1000小时
与白炽灯相比，省电80%，是绿色照明的重点推广产品之一
寿命是白炽灯的3-12倍，大大降低了维护费用
高显色性，被照物体呈现亮丽色彩
无极灯
HID
高强度气体放电灯(HID)分类
HQL/HWL 汞灯 HQI 金卤灯 NAV 钠灯
发光原理
镇流器
汞原子+荧光
镇流器/-
金属原子
镇流器+(触发器)
钠原子
镇流器+触发器
金卤灯的发光原理
400
500
600
700 nm
Outer bulb
Hg = Mercury Me = Metals Hal = Halids
Hg* Electrodes Me1Me2Hal Hal
Quartzburner
Me+
Hal*
Me* Me MeHal
Mo-Foils
ignitor
光源的流明维持率
光 通 量 百 分 比
( )
工作时间
气体放电灯
高强气体放电灯
• • • • • • 寿命长，约10000小时； 显色指数高； 光色有多种选择； 光效高，70-90Lm/w; 光通维持性好； 不能立即启动，需要镇流 器才能正常工作； • 暂时不能调光； • 价格稍高。
卤素灯(石英灯)
• 寿命稍长，约2000小 时； • 显色好，指数为100； • 光色温暖、舒适 • 一般为点光源或杯状； • 光效稍高，15-25Lm/w; • 立即启动； • 可以调光； • 光通维持性稍好； • 一般为低压工作，需 要变压器。
பைடு நூலகம்荧光灯
• 寿命长，约10000小时； • 显色指数多样，取决于 荧光粉； • 光色有多种选择； • 一般为线状光源(紧凑型 例外)； • 光效高，70-90Lm/w; • 光通维持性好； • 不能立即启动，需要镇 流器才能正常工作； • 调光较困难，需要专用 镇流器； • 价格稍高。
光效
光源的额定平均寿命
灯 管
•使用一年中的失效率 - < 0.3% •灯丝预热型或快速型启动 •功率因数 - > 0.98 •谐波失真为L级或总谐波失真 - <15% •电磁干扰符合CISPR15等国际标准 •具有灯管异常及外部输入过流，过压镇 流器自我保护功能
紧凑型荧光灯——节能灯
到90年代中叶为止，所有一体化节能灯都是直管形式的（也称为U 型节能灯）。一般情况下，消费者都希望一体化节能灯的大小和形 状都和白炽灯相同。但在1995年以前由于技术的限制，并不能生产 出外形与白炽灯相同的节能灯。
赫尔曼· 斯普 兰格
伍德沃和埃 文斯
1900 泛光灯
1901 高压汞灯
1905 60 W 碳丝灯
1907 钨丝灯
1913 充气灯
1930 闪光灯
1932 钠灯
1937 荧光灯
1940 PAR灯
1950 激光
1960 金卤灯和 石英卤钨灯
1968 60 W 双螺 旋钨丝灯
1970 LED
1973 小型硬玻 璃卤钨灯
2/3的红外辐射(热量)
玻璃底质
可见光
Si O2, Zn S的复合物
卤钨灯（石英灯）类型
石英灯珠 G4、G5.3、G6.35 10W 20W 35W 50W 石英灯杯 MR11、MR16 10W 20W 35W 50W
铝杯(豆胆杯) QR80、QR111 35W 50W 75W
卤素PAR灯 PAR20、PAR30、PAR38 35W 75W 120W
卤钨灯
荧光灯常用功率、尺寸
T10 （Φ 32mm)
20W 40W 600mm 1200mm
荧光灯常见色温
T8 （Φ26mm)
18W 600mm 36W 1200mm 54W 1500mm
T5 （Φ16mm)
8W 300mm 14W 600mm 21W 900mm 28W 1200mm 35W 1500mm
人造光源
光源分类及特征
光源种类 白炽灯 卤钨灯 发光原理 热辐射 热辐射＋ 卤钨循环 低压汞蒸 气＋荧光 高压气体 连续光谱 控制器件 主要特征 不需要 不需要 便宜，使用方便，显 色性好。 较便宜，显色性好。 寿命、光效比白炽灯 高。
荧光灯 节能灯 金卤灯
启辉器＋ 可实现不同色温。显 镇流器 色性好。 触发器＋ 高光通量。金卤灯可 镇流器 实现不同色温，显色 性好。
正 常 工 作 数 量 百 分 比
100 80
60
40 20 0 20 40 60 80 100 110 120 140 160 180 200
光源的额定寿命的定义：
是指大量的灯在标准状态和要求下点燃，当其中的50%失效，50%还能继续工作时， 其累计的工作时间就定义为额定寿命。
( )
工作时间(与额定寿命的百分比)
1000W、2000W
外形：单端插脚、双端、单端罗口、
PAR30、PAR20、MR16等
陶瓷金卤灯
总结：光源的分类及特点
电光源 白炽灯
普通白炽灯
•寿命短，约1000小时； •显色好，指数为100； •光色温暖、舒适 •一般为球形光源； •可以调光; •发热量大； •立即启动； •一般无需变压器； •光通维持性差； •光效低，10-20Lm/w 。
照明产品分类
产品分类: • 白炽灯 • 卤钨灯 • 低压气体放电灯(荧光灯，包括管型和 紧凑型 )及配套的电器
• 高压气体放电灯及配套电器
•LED及其配套电器
光效
W
光效 = 光通量 功率的输入 光通量(lm) 功率 (W)
lm
白炽灯 卤素灯 节能灯 荧光灯
lm/W 10 - 15 15 - 25 60 - 80 60 -100
荧光灯的特点
三种荧光粉：卤粉，三基色，五基色 多种色温、显色性可供选择 优异的流明维持率 光效高，最高可达104流明/瓦
长寿命，可达12000小时
适用于大面积照明
荧光灯需要配套镇流器才能正常工作 电感镇流器
需配套启辉器工作
电子镇流器
调光电子镇流器
电子镇流器特点
交 流 电
整流
振荡
输出
ballast
supply voltage
金 卤 灯
所有高强度气体放电（HID）光 源中，金属卤化物灯（MH）具 有最好的显色性；
而且具有高光效、长寿和紧凑的 尺寸； 可用各种结构形式封装、可以有 或没有外壳、为单端或双端灯头 。
金 卤 灯
灯头：G12、R7s、E27、E40 功率：35W、70W、150W、250W、400W、
1990 氢化物灯
1991 紧凑型荧 光灯
1992 小功率金 卤灯
1994 硫灯
2000 LEP
2002 欧司朗陶 瓷金卤灯
2005
2010
2015
2020
光源分类及特征
热辐射 自然光源
sun
荧光辐射
发光昆虫
放电辐射
固体辐射
无 类似 自然光源
闪电
白炽灯 荧光灯 节能灯 汞灯(含荧光粉) 无极灯 卤钨灯 金卤灯 钠灯 汞灯(不含荧光粉) 二极管