什么是電光源？電光源的類型及特點

凡是能將電(dian)能轉變(bian)為(wei)光(guang)能的(de)(de)設備都可稱之為(wei)電(dian)光(guang)源(yuan)，其廣泛的(de)(de)應(ying)用(yong)于日常照明、工(gong)農(nong)業生產、國防和科研等(deng)方面，許多的(de)(de)用(yong)戶對(dui)于電(dian)光(guang)源(yuan)的(de)(de)類型和特(te)點還不是很清楚，本文(wen)就為(wei)大(da)家進行簡單的(de)(de)介紹(shao)，對(dui)光(guang)源(yuan)知識感(gan)興趣的(de)(de)朋友可以了解(jie)一下！

什么是電光源？

能將(jiang)電(dian)(dian)(dian)能轉變為(wei)光(guang)(guang)能的設備稱為(wei)電(dian)(dian)(dian)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)。電(dian)(dian)(dian)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)根據發(fa)光(guang)(guang)原理可以(yi)分為(wei)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)放電(dian)(dian)(dian)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)、熱輻射(she)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)和場(chang)致發(fa)光(guang)(guang)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)。氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)放電(dian)(dian)(dian)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)是利(li)用電(dian)(dian)(dian)流通過(guo)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)（或蒸(zheng)氣(qi)(qi)(qi)）時，使(shi)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)電(dian)(dian)(dian)離放電(dian)(dian)(dian)發(fa)出可見(jian)光(guang)(guang)，如(ru)(ru)熒(ying)光(guang)(guang)燈(deng)(deng)、熒(ying)光(guang)(guang)高(gao)壓(ya)汞燈(deng)(deng)等；熱輻射(she)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)是利(li)用電(dian)(dian)(dian)能把耐(nai)高(gao)溫、低揮發(fa)性的燈(deng)(deng)絲(si)加(jia)熱到(dao)白熾程度而發(fa)出可見(jian)光(guang)(guang)，如(ru)(ru)白熾燈(deng)(deng)、鹵鎢燈(deng)(deng)等；場(chang)致發(fa)光(guang)(guang)光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)(yuan)是利(li)用物(wu)質與(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)發(fa)生作用發(fa)出可見(jian)光(guang)(guang)，如(ru)(ru)發(fa)光(guang)(guang)二(er)極管(guan)（LED）等。

電光源的類型：

1.熱輻射型電光源

熱輻射型電光(guang)源主要有白熾燈(deng)、鹵(lu)鎢燈(deng)兩種。

白(bai)熾燈是電光源中最古老，也是最常(chang)見的(de)品種(zhong)，它的(de)派(pai)生種(zhong)類也最多。白(bai)熾燈的(de)制造工藝成熟(shu)、成本低、光色柔(rou)和及顯色性好，顯色指數高達95~99，近似(si)為自(zi)然光，無須任何附件(jian)配合(he)工作，調光方便，且無啟動時(shi)間，但發光效率(lv)較低，一般只(zhi)有5~20lm/w，壽命(ming)也較短，通常(chang)只(zhi)有1000小時(shi)左右。

鹵(lu)(lu)(lu)鎢(wu)(wu)燈是繼白熾燈之后(hou)改進而(er)成的(de)(de)，它是在(zai)裝有(you)(you)鎢(wu)(wu)絲的(de)(de)燈管(guan)內，充人微量的(de)(de)鹵(lu)(lu)(lu)素或(huo)鹵(lu)(lu)(lu)化(hua)(hua)物構(gou)成的(de)(de)電(dian)光(guang)源。鎢(wu)(wu)絲點(dian)(dian)(dian)亮(liang)后(hou)，在(zai)高(gao)溫下能揮(hui)發出鎢(wu)(wu)蒸氣，在(zai)燈管(guan)內壁附近溫度(du)(du)較低的(de)(de)區域與鹵(lu)(lu)(lu)素化(hua)(hua)合成鹵(lu)(lu)(lu)化(hua)(hua)鎢(wu)(wu)，由于對流的(de)(de)作用(yong)，鹵(lu)(lu)(lu)化(hua)(hua)鎢(wu)(wu)又在(zai)鎢(wu)(wu)絲表面的(de)(de)高(gao)溫區分(fen)解(jie)出鎢(wu)(wu)，再(zai)返(fan)(fan)回到鎢(wu)(wu)絲表面。如此將不斷地揮(hui)發、分(fen)解(jie)與返(fan)(fan)回，因(yin)此，鎢(wu)(wu)絲不會(hui)很快變細，燈管(guan)也不會(hui)發黑，故鹵(lu)(lu)(lu)鎢(wu)(wu)燈具有(you)(you)壽命長（一般為2000小時）、光(guang)效高(gao)（20~30lm/W）的(de)(de)特點(dian)(dian)(dian)，而(er)且還具有(you)(you)體積小、亮(liang)度(du)(du)強、使用(yong)方便、價格(ge)便宜(yi)等一系(xi)列優(you)點(dian)(dian)(dian)。

白熾燈(deng)和鹵鎢燈(deng)都是依靠電流(liu)通過(guo)燈(deng)內(nei)的(de)鎢絲產(chan)生(sheng)熱(re)效應而發光的(de)，鎢絲屬于金屬導(dao)體，在電路(lu)中(zhong)顯示純電阻性，不影(ying)響供電電源(yuan)的(de)交流(liu)參數，對電源(yuan)質量(liang)不會產(chan)生(sheng)危害，對電源(yuan)設(she)備不構成影(ying)響。

3.氣(qi)體放電型電光源

氣體放電(dian)型電(dian)光(guang)源主要有普通型（即標準型）熒光(guang)燈(deng)、節能型熒光(guang)燈(deng)、高(gao)壓汞(gong)燈(deng)、高(gao)壓鈉燈(deng)、金屬(shu)鹵化物燈(deng)等(deng)品種。

普通(tong)型(xing)(xing)熒光(guang)燈是誕生最早的(de)氣體(ti)放電型(xing)(xing)電光(guang)源，外形為直管狀，且管徑較粗（T12，φ938mm）。它能夠發(fa)出近似自然(ran)光(guang)的(de)白光(guang)，光(guang)色(se)(se)好，顯色(se)(se)指數高達70~80，光(guang)線(xian)柔和(he)，發(fa)光(guang)效率高（大(da)多為40~70lm/w），平均(jun)壽(shou)命2000~3000小時(shi)。

節(jie)能(neng)型(xing)熒(ying)光(guang)燈是(shi)上世紀八十年代以后(hou)發(fa)展起來的(de)，主要有細管徑T8型(xing)（φ26mm）和超細管徑T5型(xing)（φ16mm）兩種類(lei)型(xing)。T8型(xing)的(de)顯色指數(shu)可(ke)達60，發(fa)光(guang)效率高(gao)達701m/w；T5型(xing)的(de)顯色指數(shu)提高(gao)到80，發(fa)光(guang)效率更是(shi)高(gao)達85lm/w，性能(neng)非(fei)常優越。

除了T8、T5型(xing)管(guan)狀節(jie)能熒(ying)光燈(deng)(deng)外，還有細管(guan)H燈(deng)(deng)、U型(xing)燈(deng)(deng)和雙D燈(deng)(deng)，通常稱(cheng)它們為(wei)緊湊型(xing)節(jie)能燈(deng)(deng)。這(zhe)些(xie)燈(deng)(deng)體積小(xiao)、重量輕、亮度高、功耗(hao)低(di)、壽命長，因(yin)此應(ying)用(yong)(yong)十分廣泛。上(shang)述幾種熒(ying)光燈(deng)(deng)在使用(yong)(yong)時，必須由鎮流(liu)器和啟輝器配合工作。

高(gao)壓汞燈是利用(yong)汞放電時(shi)產生的(de)高(gao)氣壓獲得可(ke)見(jian)光(guang)的(de)電光(guang)源，它(ta)的(de)發(fa)光(guang)效率較高(gao)，一般為30~60，使用(yong)壽(shou)命長達2500~5000小時(shi)。它(ta)的(de)缺點是顯色(se)性差，顯色(se)指數(shu)為30~40，而且不(bu)能瞬間(jian)啟動，并要求電源的(de)電壓波(bo)動不(bu)能太大，還(huan)需要鎮流器的(de)配合方能工作。

高壓(ya)鈉(na)燈是一(yi)種高強度(du)氣體放(fang)電(dian)燈，它的發光效(xiao)率非常(chang)高，可(ke)達90~100lm/w，壽命可(ke)達3000小時(shi)(shi)，其光色(se)柔(rou)和，透霧性強，唯獨顯(xian)色(se)指數較低，只有20~25，在工作時(shi)(shi)需要鎮流器(qi)、啟(qi)輝器(qi)的配合(he)。

金(jin)屬鹵化物(wu)燈(deng)集中了熒光燈(deng)、高壓汞燈(deng)和鈉燈(deng)的(de)(de)優點，是目前世界(jie)上最理想的(de)(de)氣體放電型(xing)電光源，它的(de)(de)發(fa)光效率(lv)一般為(wei)80左右，顯色(se)指(zhi)數高達65~85，使用(yong)壽(shou)命大多在10000小時(shi)以上，是名(ming)副其實的(de)(de)高效、節能(neng)、廣(guang)用(yong)、長(chang)命燈(deng)。該(gai)燈(deng)在工作時(shi)也(ye)需要(yao)鎮(zhen)流器(qi)的(de)(de)配合。

4.白色發光(guang)二(er)極管燈

發(fa)光二(er)極管(guan)（LED）自從1962年開始生(sheng)產以來(lai)(lai)，一直主要(yao)用(yong)(yong)作電(dian)(dian)子裝置的顯(xian)示和圖(tu)象用(yong)(yong)光源(yuan)。隨著(zhu)半(ban)導(dao)體工藝(yi)技(ji)術和納米技(ji)術的飛速(su)發(fa)展，近(jin)幾年來(lai)(lai)，以塊(kuai)狀(zhuang)氮化像（GaN）單(dan)(dan)晶(jing)基材(cai)的成長(chang)及其(qi)有關的成長(chang)技(ji)術，取得了(le)引人注(zhu)目的成果，以氮化像為(wei)(wei)材(cai)料的白(bai)(bai)色(se)發(fa)光二(er)極管(guan)應運而(er)(er)生(sheng)，成為(wei)(wei)繼白(bai)(bai)熾(chi)燈、各類氣體放電(dian)(dian)型(xing)電(dian)(dian)光源(yuan)之后的一顆耀眼的新星。單(dan)(dan)芯片白(bai)(bai)色(se)發(fa)光二(er)極管(guan)，是一種(zhong)含InGaN活性層的GaN發(fa)光二(er)極管(guan)，In的高(gao)濃度擴散成為(wei)(wei)提高(gao)發(fa)光效率(lv)的主要(yao)手段，其(qi)白(bai)(bai)色(se)光獲(huo)取的機理分(fen)為(wei)(wei)兩(liang)種(zhong)：其(qi)一是結合(he)藍色(se)L.ED和黃磷，通過藍光和磷發(fa)射的黃光混合(he)后產生(sheng)白(bai)(bai)色(se)光；其(qi)二(er)是通過紫外線LED與(yu)紅、藍、綠(lv)磷的組合(he)而(er)(er)產生(sheng)白(bai)(bai)色(se)光。白(bai)(bai)色(se)lED的正向(xiang)壓降大多為(wei)(wei)3.5V左右，額定(ding)電(dian)(dian)流為(wei)(wei)2~20mA，亮(liang)度高(gao)達600mcd，發(fa)光效率(lv)現(xian)已(yi)超過60lm/w，遠遠優于白(bai)(bai)熾(chi)燈泡。

以(yi)氮(dan)化(hua)像為基礎而(er)(er)制成的(de)(de)(de)高亮(liang)度白(bai)(bai)色發(fa)(fa)光(guang)(guang)二(er)極管(guan)，是新一(yi)代節能(neng)高效環保(bao)型綠色光(guang)(guang)源，它的(de)(de)(de)發(fa)(fa)光(guang)(guang)強度分(fen)別為熒光(guang)(guang)燈(deng)的(de)(de)(de)4~6倍和白(bai)(bai)熾燈(deng)的(de)(de)(de)15~30倍，能(neng)夠連續(xu)工作(zuo)10萬小時，其壽(shou)命(ming)比普通白(bai)(bai)熾燈(deng)泡(pao)延長(chang)了100倍。一(yi)種發(fa)(fa)光(guang)(guang)面積(ji)(ji)小于(yu)1平(ping)方(fang)厘米(mi)、功耗為3瓦的(de)(de)(de)白(bai)(bai)色發(fa)(fa)光(guang)(guang)二(er)極管(guan)，能(neng)產生相(xiang)當(dang)于(yu)60瓦白(bai)(bai)熾燈(deng)泡(pao)發(fa)(fa)出的(de)(de)(de)光(guang)(guang)強。當(dang)前，發(fa)(fa)達國家都在(zai)竟相(xiang)研究(jiu)、開(kai)發(fa)(fa)并推廣使用(yong)高亮(liang)度白(bai)(bai)色發(fa)(fa)光(guang)(guang)二(er)極管(guan)，以(yi)取代傳統的(de)(de)(de)電(dian)光(guang)(guang)源。由于(yu)白(bai)(bai)色發(fa)(fa)光(guang)(guang)二(er)極管(guan)體積(ji)(ji)小、亮(liang)度強、耗電(dian)低、壽(shou)命(ming)長(chang)，而(er)(er)且幾乎無(wu)(wu)溫升，故非常(chang)適合于(yu)商住樓宇的(de)(de)(de)一(yi)般照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)、交(jiao)通、展示、廣告(gao)、方(fang)向牌的(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)及(ji)應急照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)和無(wu)(wu)線電(dian)話（如彩(cai)屏(ping)手(shou)機(ji)）、游戲機(ji)、攝(she)錄機(ji)、數碼像機(ji)、筆記本電(dian)腦、彩(cai)屏(ping)PDA，以(yi)及(ji)建筑、舞臺、手(shou)術(shu)、飛(fei)機(ji)等照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)場合。隨著高亮(liang)度、高效率白(bai)(bai)色發(fa)(fa)光(guang)(guang)二(er)極管(guan)制造技術(shu)飛(fei)躍的(de)(de)(de)進步，從而(er)(er)將(jiang)開(kai)創(chuang)出新的(de)(de)(de)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)應用(yong)領(ling)域(yu)及(ji)照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)文(wen)化(hua)，必將(jiang)成為二(er)十(shi)一(yi)世(shi)紀照(zhao)(zhao)(zhao)明(ming)光(guang)(guang)源的(de)(de)(de)主角。

電光源的特點：

1.高顯色性

隨著照(zhao)明技術水平(ping)的提高，人們(men)對(dui)電光(guang)(guang)源(yuan)的要(yao)(yao)求(qiu)也(ye)逐步提高，不但(dan)發光(guang)(guang)效率要(yao)(yao)高，而且發出的光(guang)(guang)的顏(yan)色(se)也(ye)要(yao)(yao)求(qiu)好，使(shi)用被照(zhao)物(wu)體的顏(yan)色(se)失真很少，即(ji)光(guang)(guang)源(yuan)的顯色(se)性要(yao)(yao)高。

2.長壽命

光(guang)源壽(shou)命(ming)是人工照明中一(yi)項重要(yao)的經濟技術指標(biao)。延(yan)長壽(shou)命(ming)可降低光(guang)源成(cheng)本(ben)，節省資源。

3.低成本

要降低光(guang)源(yuan)的(de)成本，首(shou)先就(jiu)是降低光(guang)源(yuan)材料(liao)的(de)成本，以廉價的(de)大(da)量(liang)易得材料(liao)取代稀有貴重材料(liao)，其次就(jiu)是優化(hua)光(guang)源(yuan)結構，提高(gao)生產效率(lv)，使用高(gao)效的(de)自(zi)動化(hua)生產線等(deng)。