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1、电气照明第五章电气照明第五章.本讲稿第一页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 一一.光维持性光维持性定义：光输出随点燃时间的变化光维持性定义：光输出随点燃时间的变化光维持性dF/dt=-kt Ft=F0exp(-kt)F0-Ft=F01-exp(-kt)光通量可能损失的最大量光通量可能损失的最大量本讲稿第二页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 考虑不同的影响因素考虑不同的影响因素 F0Ft=A1-exp(-rt)+B1-exp(rt)+C1-exp(-rt)A/B/C 快、中、慢速反应中最大光通量损失快
2、、中、慢速反应中最大光通量损失燃点燃点100小时下的光通量称为初始光通量。小时下的光通量称为初始光通量。本讲稿第三页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 解决途径：解决途径：(Na-Ca玻璃玻璃)1.用用Pb玻璃代替玻璃代替Na-Ca玻璃玻璃2.涂保护膜涂保护膜 防止钠离子与荧光粉的反应防止钠离子与荧光粉的反应半透明膜半透明膜-Al2O3透明膜透明膜 稀土氧化铝稀土氧化铝3.低铅无钠玻璃低铅无钠玻璃本讲稿第四页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 二二.影响寿命的因素影响寿命的因素1.电极性能对电极性能对H
3、的影响的影响用螺旋灯丝，碱土氧化物用螺旋灯丝，碱土氧化物早期发黑：早期发黑：点状黑斑：点状黑斑：“热点热点”蒸发出蒸发出BaO，灯丝不均匀，灯丝不均匀环状黑斑：环状黑斑：HgO，HgO2与与Hg混合物混合物工艺设计工艺设计晚期发黑：正常结果，不可避免晚期发黑：正常结果，不可避免本讲稿第五页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 2.充气压力充气压力兼顾兼顾与与H的关系的关系3.开关次数开关次数每一次开关对灯的寿命影响很大每一次开关对灯的寿命影响很大4.镇流器和启辉器的性能镇流器和启辉器的性能本讲稿第六页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光
4、灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 三三.荧光灯的高频工作特性荧光灯的高频工作特性f碰碰n*P弹弹第二类非弹性碰撞第二类非弹性碰撞哪种过程占主导哪种过程占主导本讲稿第七页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 1.电子镇流器电子镇流器(EB)的工作频率的工作频率2050kc2.高频工作的好处高频工作的好处a)fl(f15kc 1 接近正弦波接近正弦波)b)fP电电c)f=25kc下，下，Ra有所上升有所上升d)热耗小，体积小热耗小，体积小本讲稿第八页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 CB 68W l低低 重量
5、大重量大 噪音大噪音大EB 12W l高高 重量小重量小 噪音无噪音无3.无极荧光灯无极荧光灯f500kc 放电建立与电极有否无关放电建立与电极有否无关 f=13.56MHz(避开干扰避开干扰)4.微波放电微波放电本讲稿第九页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 四四.荧光灯的能量分配荧光灯的能量分配1.可见直接输出可见直接输出 32.荧光粉转换的可见光荧光粉转换的可见光 193.荧光粉发热荧光粉发热 344.管壁管壁(占体积占体积)损失损失 26 5.电极损耗电极损耗 18本讲稿第十页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光
6、灯 诸定昌诸定昌 五五.荧光灯的应用荧光灯的应用1.灯的优点灯的优点a)高，高，H长长b)Ra好好(4585)c)Tc范围广范围广(25007000K)d)柔和柔和e)光输出随电网电压波动小光输出随电网电压波动小f)启动性好启动性好本讲稿第十一页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 2.灯的缺点灯的缺点a)几何尺寸大几何尺寸大 P1小小b)对环境温度要求高对环境温度要求高c)光闪烁光闪烁3.灯的分类灯的分类a)照明照明本讲稿第十二页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 b)特殊光源特殊光源单色性单色性保健灯
7、保健灯(270 370nm)黑光灯黑光灯(370nm)诱虫诱虫光化学灯光化学灯(400nm)杀菌灯杀菌灯(253.7nm)灭蚊灯灭蚊灯(338nm)CCFL 冷阴极荧光灯冷阴极荧光灯本讲稿第十三页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 思考题：思考题：1.采取哪些措施可保证低气压汞蒸汽放电采取哪些措施可保证低气压汞蒸汽放电 的最大紫外的最大紫外(253.7nm)输出？为什么？输出？为什么？2.试叙述荧光灯中充惰性气体的作用？试叙述荧光灯中充惰性气体的作用？3.CFL中为什么要采用三基色荧光粉和保中为什么要采用三基色荧光粉和保 护膜技术？护膜技术？本讲稿
8、第十四页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 5.为什么把荧光灯燃点为什么把荧光灯燃点100小时后的光通量作为小时后的光通量作为 灯的初始光通量？灯的初始光通量？6.有哪些途径可得到高功率荧光灯，为什么？有哪些途径可得到高功率荧光灯，为什么？7.细管径荧光灯有什么特点？细管径荧光灯有什么特点？4.荧光灯电子镇流器为何有代替电感镇流器的荧光灯电子镇流器为何有代替电感镇流器的 趋势？趋势？本讲稿第十五页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 谢谢观看！本讲稿第十六页，共十七页光源原理与设计光源原理与设计低压水银荧光灯低压水银荧光灯 诸定昌诸定昌 本讲稿第十七页，共十七页