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1、会计学1无极灯技术培训无极灯技术培训第一部分:无极灯的原理及使用介绍无极灯的原理及使用介绍第二部分:无极灯的组成及其特征(灯管、镇流器等)无极灯的组成及其特征(灯管、镇流器等)第三部分:关于照明的一些基本概念(照度、光通量等)关于照明的一些基本概念(照度、光通量等)第四部分:关于配光曲线的一些原理、构成及指导方向关于配光曲线的一些原理、构成及指导方向内容提要内容提要第1页/共67页n n低频无极灯基本构造图低频无极灯基本构造图第一部分:无极灯的原理及使用介绍第一部分:无极灯的原理及使用介绍第一部分:无极灯的原理及使用介绍第一部分:无极灯的原理及使用介绍铁芯绕组可见光汞齐紫外辐射 无极灯的工作原
2、理:第2页/共67页高频无极灯基本构造图高频无极灯基本构造图高频无极灯基本构造图高频无极灯基本构造图第3页/共67页 电磁感应灯,灯管内没有传统的灯丝和电极,应用专用集成电路的高电磁感应灯,灯管内没有传统的灯丝和电极,应用专用集成电路的高电磁感应灯,灯管内没有传统的灯丝和电极,应用专用集成电路的高电磁感应灯,灯管内没有传统的灯丝和电极,应用专用集成电路的高频镇流器,发射出高频电波能量,通过电磁感应措施,采用绕有线圈的频镇流器,发射出高频电波能量,通过电磁感应措施,采用绕有线圈的频镇流器,发射出高频电波能量,通过电磁感应措施,采用绕有线圈的频镇流器,发射出高频电波能量,通过电磁感应措施,采用绕有
3、线圈的磁环套在灯管外将该高频电波能量耦合进充有混合惰性气体和特制汞合磁环套在灯管外将该高频电波能量耦合进充有混合惰性气体和特制汞合磁环套在灯管外将该高频电波能量耦合进充有混合惰性气体和特制汞合磁环套在灯管外将该高频电波能量耦合进充有混合惰性气体和特制汞合金的放电灯管内,由于高频达到金的放电灯管内,由于高频达到金的放电灯管内,由于高频达到金的放电灯管内,由于高频达到2.68MHz2.68MHz,灯管内的电子运动使汞合金,灯管内的电子运动使汞合金,灯管内的电子运动使汞合金,灯管内的电子运动使汞合金分子发生电离和激发,产生分子发生电离和激发,产生分子发生电离和激发,产生分子发生电离和激发,产生253
4、.7nm253.7nm紫外光子,这些光子打击到涂有稀紫外光子,这些光子打击到涂有稀紫外光子,这些光子打击到涂有稀紫外光子,这些光子打击到涂有稀土荧光粉的玻壳内壁上,就会产生可见光辐射。土荧光粉的玻壳内壁上,就会产生可见光辐射。土荧光粉的玻壳内壁上,就会产生可见光辐射。土荧光粉的玻壳内壁上,就会产生可见光辐射。高频发生器变压器模型灯管负载藕合线图变压器模型变压器模型Transformer Transformer ModelModel第4页/共67页n n市政基础设施照明市政基础设施照明n n道路、桥梁、隧道、人行地道道路、桥梁、隧道、人行地道n n机场、港口、车站、地铁、轻轨机场、港口、车站、地
5、铁、轻轨n n城市广场、公园、停车场城市广场、公园、停车场n n社会公共机构照明社会公共机构照明n n政府办公大楼政府办公大楼n n医院、体育馆、学校医院、体育馆、学校n n商业照明商业照明n n商业中心、百货大楼商场、超市、专卖店、加油站商业中心、百货大楼商场、超市、专卖店、加油站n n宾馆、酒店、饭店宾馆、酒店、饭店n n办公大楼办公大楼n n工业照明工业照明n n工厂工厂n n仓储设施仓储设施无极灯的使用介绍无极灯的使用介绍第5页/共67页实测照度:实测照度:218 lux基础设施照明隧道在高压钠灯还没有更换为无在高压钠灯还没有更换为无极灯的部位就是昏暗!极灯的部位就是昏暗!而无极灯照明
6、部位却是明亮、而无极灯照明部位却是明亮、均匀、极具现代感均匀、极具现代感第6页/共67页安装后安装后:120W Lamp照度:照度:403 lux安装前安装前:250W HPS照度:照度:110lux基础设施照明隧道钠灯:昏暗、陈旧、显色效果差钠灯:昏暗、陈旧、显色效果差无极灯:明亮、现代、显色效果好、省电无极灯:明亮、现代、显色效果好、省电第7页/共67页城市路灯城市路灯城市路灯城市路灯第8页/共67页n n基础设施照明隧道钠灯:昏暗、陈旧、显色效果差钠灯:昏暗、陈旧、显色效果差安装前安装前:250W 高压钠灯,照度:高压钠灯,照度:35 lux无极灯:明亮、现代、显色效果好无极灯:明亮、现
7、代、显色效果好安装后安装后:120W 无极灯,照度:无极灯,照度:128 lux第9页/共67页n n工业照明工厂第10页/共67页n n工业照明工厂更换前,昏暗更换前,昏暗而且显色性很差而且显色性很差更换后,明亮更换后,明亮而且显色性很好而且显色性很好第11页/共67页分析结果在同等明亮的视觉效果下,较小功率的无极灯可以完全替代较大功率的传统光源;无极灯的显色性能优良;无极灯的冷白光营造现代感非常强的照明环境;第12页/共67页第二部分:无极灯的组成及其特征(灯管、镇流器等)第二部分:无极灯的组成及其特征(灯管、镇流器等)第二部分:无极灯的组成及其特征(灯管、镇流器等)第二部分:无极灯的组成
8、及其特征(灯管、镇流器等)照明新纪元照明新纪元 无极灯无极灯 IC芯片技术的应用芯片技术的应用超长使用寿命超长使用寿命 高达高达 100,000 小时;小时;高光效高光效 高效节能高效节能第三代光源第三代光源 气体放电灯气体放电灯 化工材料科化工材料科技技第二代光源第二代光源 气体放电灯气体放电灯 荧光粉科技荧光粉科技 第一代光源第一代光源 白炽灯白炽灯 金属材料的科技金属材料的科技无极灯无极灯是首个将最新是首个将最新IC芯片技术应用于电光源的产品芯片技术应用于电光源的产品第13页/共67页n nICIC芯片控制的电子镇流器:芯片控制的电子镇流器:n n世界一流标准的电子元器件:耐高电压世界一
9、流标准的电子元器件:耐高电压450V450V、耐高、耐高温温105C105Cn nPCBPCB采用三防设计保证长寿命要求:防尘、防潮、采用三防设计保证长寿命要求:防尘、防潮、防腐防腐第14页/共67页无极灯节能优势:产品特点产品特点v 没有电极、不用灯丝,电能直接转化为光能v 亮度高,同样照明强度节电40%-75%v 寿命长,分体式无极灯6万小时以上,免维护费用v 照明质量高,无闪烁,高显色,护眼,提高劳动效率,是绿色照明产品v 可频繁开关,更节能,使用方便v 可快速启动,超低温启动,宽电压更安全第15页/共67页比较项目LVD无极灯金卤灯高压钠灯高压汞灯寿命分体式分体式:100,000 hr
10、s6,00020,000 hrs 因电极高温工作时其物因电极高温工作时其物理状态发生变化,导致理状态发生变化,导致与镇流器的不匹配状况与镇流器的不匹配状况日趋严重,使寿命缩短。日趋严重,使寿命缩短。24,000 hrs寿命短的原因同寿命短的原因同金卤灯。金卤灯。3,0006,000 hrs寿命短的原因同寿命短的原因同金卤灯。金卤灯。节电性能优越优越较差,耗电较高较差,耗电较高较差,耗电较高较差,耗电较高很差,耗电很高很差,耗电很高有效光效达到达到150 Plm/W110140 Plm/W90 Plm/W43 Plm/W光衰(%)很小很小,5%(2000hrs)较大较大,40%(2000hrs)
11、大大,30%(2000hrs)很大很大,45%(2000hrs)灯温很低,很低,300,使空调,使空调能耗升高能耗升高高,高,350,使空调能耗升高使空调能耗升高很高,很高,300,使空调能耗升高使空调能耗升高显色性80,优,优6590,良优,良优60,较差,较差45,很差,很差热启动瞬间启动瞬间启动不能不能不能不能不能不能频闪无无有有有有有有眩光无无有有有有有有环保无废灯回收、汞污染无废灯回收、汞污染有废灯回收问题有废灯回收问题有废灯回收问题有废灯回收问题有废灯回收、汞有废灯回收、汞污染问题污染问题无极灯与无极灯与HIDHID灯比较使用性能指标一览灯比较使用性能指标一览第16页/共67页比较
12、项目LVD无极灯紧凑型荧光灯CFL直管荧光灯FL使用寿命分体式分体式:100,000 hrs8,00010,000 hrs因灯丝工作时不断发射出因灯丝工作时不断发射出电子而发生其物理状态的电子而发生其物理状态的变化,导致与自镇流电路变化,导致与自镇流电路的不匹配状况日趋严重,的不匹配状况日趋严重,使寿命缩短。使寿命缩短。8,00012,000 hrs因灯丝工作时不断发射因灯丝工作时不断发射出电子而发生其物理状出电子而发生其物理状态的变化,导致与镇流态的变化,导致与镇流器的不匹配状况日趋严器的不匹配状况日趋严重,使寿命缩短。重,使寿命缩短。节电性能优越优越好,耗电较低好,耗电较低较差,耗电较高较
13、差,耗电较高有效光效达到达到150 Plm/W85 Plm/W69 Plm/W灯管结构优化性结构简单,产生结构简单,产生的光通量绝大部的光通量绝大部分都可照射到工分都可照射到工作面上。作面上。3U或螺旋结构过于紧密而或螺旋结构过于紧密而复杂,产生的光通量中有复杂,产生的光通量中有20%40%无法照射到工无法照射到工作面上。作面上。结构简单,产生的光通结构简单,产生的光通量绝大部分都可照射到量绝大部分都可照射到工作面上。工作面上。光衰(%)很小很小,5%(2000hrs)较大,较大,30%(2000hrs)大,大,25%(2000hrs)频闪无无有有有有眩光无无有有有有环保无废灯回收、汞无废灯回
14、收、汞污染污染有废灯回收、汞污染问题有废灯回收、汞污染问题有废灯回收、汞污染问有废灯回收、汞污染问题题无极灯与荧光灯无极灯与荧光灯FL&CFLFL&CFL比较使用性能指标一览比较使用性能指标一览第17页/共67页分体式无极灯与其他品牌无极灯比较指标分体式无极灯与其他品牌无极灯比较指标一览一览比较项目无极灯其他内置式无极灯其他分体式无极灯寿命分体式:分体式:10年年 无无 (理论寿命(理论寿命210年)年)无无 (理论寿命(理论寿命10年)年)有效光效150 Plm/W100 Plm/W 左右左右 150 Plm/W电子镇流器技术IC芯片数字控制技术的应用芯片数字控制技术的应用可以大幅度减少电子
15、元器件可以大幅度减少电子元器件之间的互相干扰,产品性能之间的互相干扰,产品性能非常稳定。非常稳定。传统电子元器件电路设传统电子元器件电路设计,相互干扰状况严重,计,相互干扰状况严重,性能不稳定。性能不稳定。传统电子元器件电路设传统电子元器件电路设计,相互干扰状况严重,计,相互干扰状况严重,性能不稳定。性能不稳定。生产状况与规模已经实现商业化、自动化、已经实现商业化、自动化、标准化、大规模批量生产标准化、大规模批量生产远未实现规模化、标准远未实现规模化、标准化、大批量生产化、大批量生产远未实现规模化、标准远未实现规模化、标准化、大批量生产化、大批量生产工作频率210 KHz2,650 KHz25
16、0 KHzEMC电磁兼容满足国际满足国际FCC标准。标准。有潜在的电磁干扰问题。有潜在的电磁干扰问题。NA最大最小功率200W 15W。完全克服制。完全克服制造更小功率或更大功率无极造更小功率或更大功率无极灯的技术难关灯的技术难关(温控技术温控技术)。165W,85W,55W,23W产品不成系列,很多技产品不成系列,很多技术障碍没有克服。术障碍没有克服。200W 70W产品系列少,很多技术产品系列少,很多技术障碍没有克服。障碍没有克服。第18页/共67页第19页/共67页传统光源替换传统光源的 无极灯光源种类功率(W)实际功耗(W)功率(W)实际功耗(W)高压钠灯 HPS7084 4043 1
17、00120 4043 150180 8086 250300 150162 400464 200216 金卤灯 MHL7084 4043 100120 4043 150180 8086 250300 150162 400460 200216 高压汞灯 HPM80100 4043 125150 4043 160192 8086 250300 120130 400460 150162 450(自镇流自镇流)450 200216 大功率节能灯CFL(自镇流)3838 2323 8585 4043 125125 8086 165165 8086 采用无极灯替代传统光源时,参照下表设计照明改造方案。采用无
18、极灯替代传统光源时,参照下表设计照明改造方案。第20页/共67页第三部分:关于照明的一些基本概念(照度、光通量等)第三部分:关于照明的一些基本概念(照度、光通量等)第三部分:关于照明的一些基本概念(照度、光通量等)第三部分:关于照明的一些基本概念(照度、光通量等)光源:光源:光源:光源:由于能量的转变而能发光的表面由于能量的转变而能发光的表面由于能量的转变而能发光的表面由于能量的转变而能发光的表面 或物体,一般均指人工光源,当或物体,一般均指人工光源,当或物体,一般均指人工光源,当或物体,一般均指人工光源,当 光源只有几何位置而没有大小时光源只有几何位置而没有大小时光源只有几何位置而没有大小时
19、光源只有几何位置而没有大小时 称称称称点光源,点光源,点光源,点光源,当光源有一定的大小当光源有一定的大小当光源有一定的大小当光源有一定的大小 时称时称时称时称面光源,面光源,面光源,面光源,当其宽度与长度相当其宽度与长度相当其宽度与长度相当其宽度与长度相比可忽略时称比可忽略时称比可忽略时称比可忽略时称线光源。线光源。线光源。线光源。光:光:光:光:是是一种电磁波电磁波,波长波长380nm-780380nm-780 nm nm之间的之间的,是能产生视觉的辐射能是能产生视觉的辐射能光源的基本概念光源的基本概念:第21页/共67页n n按照光源发光形式可分成三类按照光源发光形式可分成三类n n热辐
20、射电光源:白炽灯(热辐射电光源:白炽灯(18791879年)、卤钨灯(年)、卤钨灯(19591959年)年)n n气体放电光源:气体放电光源:n n低气压放电灯:低压钠灯低气压放电灯:低压钠灯(1931(1931年年)、T12T12荧光灯荧光灯(1936(1936年年)、三基色荧光、三基色荧光灯灯(1973(1973年年)、紧凑型荧光灯、紧凑型荧光灯(1980(1980年年)、T5T5荧光灯荧光灯(1995(1995年年)、无极灯无极灯无极灯无极灯(2003(2003年年年年)n n高强度气体放电灯:高压汞灯高强度气体放电灯:高压汞灯(1936)(1936)、高压钠灯、高压钠灯(1965(19
21、65年年)、金属卤化、金属卤化物灯物灯(1964(1964年年)n n固体电致发光光源:主要有半导体发光二极管固体电致发光光源:主要有半导体发光二极管(LED)LED),但替代目前常见照明产但替代目前常见照明产品仍需很长时间。品仍需很长时间。LED光源的分类光源的分类第22页/共67页主要技术指标主要技术指标主要技术指标主要技术指标(1)(1)(1)(1)n n寿命寿命n n平均寿命平均寿命平均寿命平均寿命:一批灯有:一批灯有50%50%的数量损坏不亮时的小时数。的数量损坏不亮时的小时数。n n使用(经济)寿命使用(经济)寿命使用(经济)寿命使用(经济)寿命:在同时考虑灯泡的损坏以及光通量输出
22、衰减的状:在同时考虑灯泡的损坏以及光通量输出衰减的状 况下,况下,考虑到光源照明功能失效的危险,其综合光通量输出至一特定比例(即光通考虑到光源照明功能失效的危险,其综合光通量输出至一特定比例(即光通维持率)的小时数,也即用户替换(所有)光源的最佳时间。(有时光源还维持率)的小时数,也即用户替换(所有)光源的最佳时间。(有时光源还可以工作,但是初始亮度已经下降到用户觉得不再舒服的程度。可以工作,但是初始亮度已经下降到用户觉得不再舒服的程度。)n n此光通量维持率比例用于室外的光源为此光通量维持率比例用于室外的光源为70%70%,用于室内的光源如日光灯,用于室内的光源如日光灯则为则为80%80%。
23、n n照明系统的寿命主要决定于:照明系统的寿命主要决定于:n n灯的寿命;灯的寿命;n n元件的寿命:启动器、变压器和镇流器等。元件的寿命:启动器、变压器和镇流器等。n n照明系统的寿命是重要的购买标准之一,因为其决定着系统的运营成本。照明系统的寿命是重要的购买标准之一,因为其决定着系统的运营成本。n n照明系统运营成本:照明系统运营成本:n n光源替换成本(购买新灯和更换旧灯的成本);光源替换成本(购买新灯和更换旧灯的成本);n n当光源不易接近或者在换灯会制造麻烦(道路、隧道、工作环当光源不易接近或者在换灯会制造麻烦(道路、隧道、工作环境、工业生产过程,商场等等)的情况下,替换光源的成本可
24、境、工业生产过程,商场等等)的情况下,替换光源的成本可能很高。能很高。n n能耗成本;能耗成本;n n光源处理费用。光源处理费用。第23页/共67页主要技术指标主要技术指标主要技术指标主要技术指标(2)(2)(2)(2)n n色温(色温(Color TemperatureColor Temperature)n n单位:开尔文单位:开尔文单位:开尔文单位:开尔文KelvinKelvinn n定义:定义:定义:定义:n n当光源所发出的颜色与当光源所发出的颜色与“黑体黑体”在某一温度在某一温度下辐射的颜色相同时,下辐射的颜色相同时,“黑体黑体”的温度就称的温度就称为该光源的色温。为该光源的色温。“
25、黑体黑体”的温度越高,光的温度越高,光谱中蓝色的成份则越多,而红色的成份则越谱中蓝色的成份则越多,而红色的成份则越少。少。n n是衡量一种光源是衡量一种光源“有多么热有多么热”或者或者“有多么有多么冷冷”的指标。的指标。n n是表示一种光源是表示一种光源“白得程度白得程度”、“黄得程度黄得程度”或者或者“蓝得程度蓝得程度”的指标。的指标。n n暖色暖色3300K5000K5000K。n n实例:实例:实例:实例:n n白炽灯的光色是暖白色,其色温表示为白炽灯的光色是暖白色,其色温表示为2700K2700K;n n日光色荧光灯的色温则是日光色荧光灯的色温则是6000K6000K;n n蜡烛光的色
26、温为蜡烛光的色温为2200K2200K;n n日光的色温为日光的色温为5500K5500K。第24页/共67页主要技术指标(3)n n显色性显色性n n定义:指事物的真实颜色(其自身的色泽)在某一被测光源照射下定义:指事物的真实颜色(其自身的色泽)在某一被测光源照射下与某一标准光源下所显示的颜色关系。与某一标准光源下所显示的颜色关系。n n测定方法:测定方法:CRICRI值的确定,是将值的确定,是将DIN6169DIN6169标准中定义的标准中定义的8 8种测试颜种测试颜色在标准光源和被测试光源下做比较,色差越小则表明被测光源色在标准光源和被测试光源下做比较,色差越小则表明被测光源颜色的显色性
27、越好。颜色的显色性越好。n n实例:实例:CRICRI值为值为100100的光源表示,事物在其灯光下显示出来的颜色与的光源表示,事物在其灯光下显示出来的颜色与在标准光源下一致。在标准光源下一致。n n显色性指数显色性指数CRI(Color Rendering Index)CRI(Color Rendering Index)n n单位:单位:Ra Ra(Rendition absoluteRendition absolute)n n原则上,人造光线应与自然光线相同,使人的肉眼能正确辨别事物原则上,人造光线应与自然光线相同,使人的肉眼能正确辨别事物的颜色;的颜色;n n光源对于物体颜色呈现的程度称
28、为显色性,即呈现颜色逼真的程度,光源对于物体颜色呈现的程度称为显色性,即呈现颜色逼真的程度,常以常以“显色性指数显色性指数CRI”CRI”来度量;来度量;n nCRICRI数值越高,则光源对颜色的再现越好、越自然、颜色显示越饱数值越高,则光源对颜色的再现越好、越自然、颜色显示越饱满,所看到的颜色也就越接近物体的自然原色,否则颜色偏差也越满,所看到的颜色也就越接近物体的自然原色,否则颜色偏差也越大大 ;n n最大数值为最大数值为100100。第25页/共67页n n显色性如何影响色彩呈现显色性如何影响色彩呈现n n有相同色温的光源将会显示相同的色彩,但这并不表示所看见相同色彩的有相同色温的光源将
29、会显示相同的色彩,但这并不表示所看见相同色彩的有相同色温的光源将会显示相同的色彩,但这并不表示所看见相同色彩的有相同色温的光源将会显示相同的色彩,但这并不表示所看见相同色彩的物体其表面是相同的色彩。物体其表面是相同的色彩。物体其表面是相同的色彩。物体其表面是相同的色彩。n n低压钠灯的纯黄光与白炽灯的黄光加黄色过滤罩,两种光源在显色上是一低压钠灯的纯黄光与白炽灯的黄光加黄色过滤罩,两种光源在显色上是一低压钠灯的纯黄光与白炽灯的黄光加黄色过滤罩,两种光源在显色上是一低压钠灯的纯黄光与白炽灯的黄光加黄色过滤罩,两种光源在显色上是一样的,但在白炽灯下眼睛辨识色彩效果远远高于低压钠灯,而低压钠灯是样的
30、,但在白炽灯下眼睛辨识色彩效果远远高于低压钠灯,而低压钠灯是样的,但在白炽灯下眼睛辨识色彩效果远远高于低压钠灯,而低压钠灯是样的,但在白炽灯下眼睛辨识色彩效果远远高于低压钠灯,而低压钠灯是绝对无法达到白炽灯那种效果。绝对无法达到白炽灯那种效果。绝对无法达到白炽灯那种效果。绝对无法达到白炽灯那种效果。白炽灯的黄光(左),可完美地展现色彩;而低压钠灯的纯黄光(右),就无法清楚辨识各种色彩。高显色低显色第26页/共67页主要技术指标主要技术指标主要技术指标主要技术指标(4)(4)n n光效光效 h(Luminous Efficacy)h(Luminous Efficacy)n n单位:流明每瓦单位:
31、流明每瓦单位:流明每瓦单位:流明每瓦lm/Wlm/Wlm/Wlm/W;n n定义:光效是指电能转换成光能的效率。定义:光效是指电能转换成光能的效率。定义:光效是指电能转换成光能的效率。定义:光效是指电能转换成光能的效率。第27页/共67页n n光谱光谱 (Spectrum)(Spectrum)n n光谱能量分布曲线光谱能量分布曲线Spectral Power Distribution Curves(SPD)Spectral Power Distribution Curves(SPD)n n定义:表示光源发出可见光线的每个波长或波段的辐射能量多少的定义:表示光源发出可见光线的每个波长或波段的辐射
32、能量多少的分布特征分布特征n n是光源颜色特征的表示方法。是光源颜色特征的表示方法。主要技术指标(5)第28页/共67页户外日光户外日光户外日光户外日光Outdoor Daylight第29页/共67页无极灯发出的无极灯发出的“白光白光”具有完整光谱,类似日光。具有完整光谱,类似日光。4000K色温3500K色温第30页/共67页主要光源的主要技术特性指标主要光源的主要技术特性指标主要光源的主要技术特性指标主要光源的主要技术特性指标光源种类色温(K)显色性指数CRI(Ra)光效(Lm/W)使用寿命(小时)白炽灯泡2800100151,000石英卤素灯3000100152,000-3,000普通
33、日光灯全系列全系列70708,000三基色日光灯全系列全系列80-989610,000高压汞灯3300/430045506,000低压钠灯17004420028,000高压钠灯1950/2200/250023/60/9012024,000金属卤化物灯3000/4500/560065-9275-956,000-20,000无极灯全系列全系列807080紧凑型:60,000分体型:100,000第31页/共67页光源小结光源小结光源小结光源小结寿命寿命色温色温显色性显色性光效光效光谱光谱光源大主要技术指标光源大主要技术指标第32页/共67页照明照明照明照明n n光通量n n光强n n辉度(亮度)n
34、 n照度第33页/共67页照明怎样照亮一个房间?怎样照亮一个房间?第34页/共67页光通量光通量光通量光通量(Luminous Flux)(Luminous Flux)n n单位:流明单位:流明单位:流明单位:流明lmlm或或或或lumenlumenn n定义:光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量(定义:光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量(定义:光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量(定义:光源发射并被人的眼睛接收的能量之总和即为光通量()。)。)。)。n n也可表示为眼睛视觉灵敏度下每秒钟对光源发出的量的总合。也可表示为眼睛视觉灵敏度下每秒钟对光源发出的量的总合
35、。也可表示为眼睛视觉灵敏度下每秒钟对光源发出的量的总合。也可表示为眼睛视觉灵敏度下每秒钟对光源发出的量的总合。n n表示光源发光的多少,发光越多,流明数越大;表示光源发光的多少,发光越多,流明数越大;表示光源发光的多少,发光越多,流明数越大;表示光源发光的多少,发光越多,流明数越大;n n表示光的数量,采用光通球进行测量。表示光的数量,采用光通球进行测量。表示光的数量,采用光通球进行测量。表示光的数量,采用光通球进行测量。第35页/共67页光强(Luminous Intensity)单位:坎德拉单位:坎德拉cd 或者或者Candela定义:一般来讲,光线都是向不同方向发射的,并且强度各异。可见
36、光在定义:一般来讲,光线都是向不同方向发射的,并且强度各异。可见光在某一特定方向角内所发射的光通量(光的强度)就叫做光强()。某一特定方向角内所发射的光通量(光的强度)就叫做光强()。是将可见光的视觉感受转换成量化的单位。是将可见光的视觉感受转换成量化的单位。第36页/共67页辉度辉度辉度辉度(亮度亮度亮度亮度)L(Luminance)L(Luminance)第37页/共67页照度照度照度照度E(E(E(E(luminance)luminance)luminance)luminance)n n单位:勒克司单位:勒克司单位:勒克司单位:勒克司lxlx或者或者或者或者 luxluxn n定义:是光
37、通量与被照射面积之间的比例系数,即定义:是光通量与被照射面积之间的比例系数,即定义:是光通量与被照射面积之间的比例系数,即定义:是光通量与被照射面积之间的比例系数,即1 lx1 lx是指是指是指是指1 lm1 lm的光通量平的光通量平的光通量平的光通量平均分布在面积均分布在面积均分布在面积均分布在面积1 m21 m2平面上的明亮度。平面上的明亮度。平面上的明亮度。平面上的明亮度。n n表示光的质量;表示光的质量;表示光的质量;表示光的质量;n n照度照度照度照度E E不受光通量到达表面的方向影响。不受光通量到达表面的方向影响。不受光通量到达表面的方向影响。不受光通量到达表面的方向影响。第38页
38、/共67页照度实例照度实例照度实例照度实例照明环境照度(lux)夏日正午在多云的天空下100,000同上,但在阴影里10,000户外,在布满厚重云层的天空下5,000人造光,在光亮的办公室里7001,000人造光,在明亮的厂房里500人造光,在普通的起居室里100街道照明530满月,在明净的夜晚0.25第39页/共67页第四部分:关于配光曲线的一些原理、构成及指导方向灯具:能透光、分配和改变光源分布的器具,它包括除 光源外的所用于固定和保护光源所需的全部零 部件,以及与电源连接所必需的线路附件.一般包括光学部分器件、电器器件和机械器件即:反射器、透光器、遮光器、灯体、支撑机械件灯具的基本特性:
39、可由光强分布、灯具效率、保护角三个因素表征第40页/共67页n n配光曲线配光曲线n n定义:任何灯具在空间各方向上的光强都不一样,可以用数据或图定义:任何灯具在空间各方向上的光强都不一样,可以用数据或图形把照明灯具光强在空间的分布状况记录下来。通常用纵坐标来表形把照明灯具光强在空间的分布状况记录下来。通常用纵坐标来表示照明灯具的光强分布,以坐标原点为中心,把各方向上的发光强示照明灯具的光强分布,以坐标原点为中心,把各方向上的发光强度用矢量标注出来,连接矢量的端点,即形成光强分布曲线,即配度用矢量标注出来,连接矢量的端点,即形成光强分布曲线,即配光曲线。光曲线。n n是照明设计的重要参数指标是
40、照明设计的重要参数指标n n照明灯具的光强分布是利用灯具的反光罩、透光棱镜、格栅或散光照明灯具的光强分布是利用灯具的反光罩、透光棱镜、格栅或散光罩控制灯光实现的。反射罩是灯具的基本控光部件,它的反射比越罩控制灯光实现的。反射罩是灯具的基本控光部件,它的反射比越高,规则反射越强,控光能力越显著。阳极氧化或高,规则反射越强,控光能力越显著。阳极氧化或抛光氧化铝抛光氧化铝抛光氧化铝抛光氧化铝(无极无极无极无极灯一般选用灯一般选用灯一般选用灯一般选用)、不锈钢板是常用的镜面发射材料。、不锈钢板是常用的镜面发射材料。第41页/共67页 光强分布特性 以光源中轴线为中心的某 一截面上光强的分布曲线,通常表
41、现为灯具系统的光 强分布.第42页/共67页如果知道一灯具的配光曲线,在配光曲线上选择一点,即知道这一灯具 在角度q时,相对于光源的光通量为1000lm情况下,灯具的光强值如有一套灯具总光通量为6000lm,300方向时,配光曲线上查出的光强 值为300cd/1000lm实际的光强值为=(300*6000)/1000=1800cd配光曲线数据处理第43页/共67页C-g坐标系统,适合于路灯及其室内灯具灯具光强的空间分布第44页/共67页V-H坐标系统,适合于室外灯具第45页/共67页直角坐标配光曲线极坐标配光曲线注:灯具两个方向的表示为水平方向2700-900,垂直方向为00-1800空间坐标
42、的平面描述第46页/共67页灯具效率:它指从灯具发出的光通量与灯具内所有裸光源的总光通0的比值=/0保护角:它指光源下端与灯具下沿的连线同水平线的夹角,它可限制灯具的直射光,有效的限制或消除眩光,一般为15度和30度。第47页/共67页 根据灯具向上、下半个空间发出的光通量的比例来分类的方法;CIE 将一般室内照明的灯具分成5类:直接灯具、半直接灯具、全漫射(直接一间接)灯具、半间接灯具和间 接灯具灯具按光通量分布分类灯具按光通量分布分类第48页/共67页灯具按光束角分类灯具按光束角分类直接型灯具按光强分布分类直接型灯具按光强分布分类 针对带有反射器的直接型灯具;其光束的宽窄变化范围大,有的非
43、常集中,向下直射,有的散布在整 个半空间;按光束的宽窄,直接灯具又可分为特狭照型、狭照型、中照型(扩散 型或余弦型)、广照型和特广照型5种第49页/共67页投光灯按光束角分类投光灯按光束角分类 描写投光灯光强分布采用V-H系统;对投光灯的光束角的定义是:在V=00 或(和)在H=00的截面内,光强为峰 值光强1/10的光束的夹角,灯具在 水平方向和垂直方向上的光束角有 可能不同投光灯的光束角在本例中,光束角为600灯具按光束角分类灯具按光束角分类第50页/共67页美国电气制造联合会(NEMA,National Electrical Manufactures Association)根据光束角的
44、大小将投光灯分成9种,如果某一投光灯具,它的光束性能用 H5V4表示,则说明它在水平方向的光束角在7101000的范围内,而垂直方向 的光束角在470700的范围内;投光灯具的光束角越小,光投射的距离越远投光灯的投光灯的NEMA分类分类灯具按光束角分类灯具按光束角分类第51页/共67页 1965年CIE路灯灯具分类是基于灯具的截光特性;路灯灯具被分成截光型、半截光型和非截光型3种;非截光型灯具不限制水平光,故眩光较厉害;给出的光强值是指每1 000lm时的光强值,但不管光通量有多大,光强的最大值 不能超过1 000 cd路灯灯具按截光性能分类路灯灯具按截光性能分类灯具按光束角分类灯具按光束角分
45、类第52页/共67页反射器反射器:重新分配光源光通量的器件材料材料:高反射材料,铝、镀铝的玻璃或塑料等类型类型:球面反射器 旋转抛物面反射器 椭球面反射器 双曲面反射器 复合式反射器 柱状抛物面反射器灯具的光学控制部件灯具的光学控制部件第53页/共67页球面反射器球面反射器:若将光源置于球心S1,则所有的反射光线都又通过球心,如同仍由光源发出来的一样,从而提高了光源的利用率;但当光源置于点S2时,近轴区的反射光近似为平行光反射器反射器第54页/共67页旋转抛物面反射器旋转抛物面反射器:若将一点光源置于完美的抛物面反射镜的焦点上,则所有的反射光线都将平行于光轴;当光源位于焦点以内时,光束发散,而
46、当光源位于焦点以外时,光束先会聚而后再发散在光源中的应用在光源中的应用:抛物镜面射灯,如硬玻璃射灯(PAR),软玻璃射灯,石英杯灯(MR16)第55页/共67页椭球面反射器椭球面反射器:若一个小光源放置在在一个焦点F上,则反射光线将通过另一个焦点F;将椭球反射器在AB处切开,所有的光线看上去都是从焦点F发出的第56页/共67页双曲面反射器双曲面反射器:将光源置于双曲面反射器的一个焦点F2上,光线经双曲面反射后反射光的反向延长线都交会于另一焦点F1,反射器的出射光线就好像全部是从焦点F1发出的反射器的母线反射器的母线反射器的光路反射器的光路第57页/共67页复合式反射器复合式反射器:利用以上基本
47、形式加以变化组合,可构成符合性能要求的复合式反射器,其尺寸能减小第58页/共67页柱状抛物面反射器柱状抛物面反射器:对于柱状光源必须采用柱状的反射器,若将一个管状光源沿反射器的焦线安放,且该光源的直径比反射器小得多,就能产生这样一种光束:它在水平方向光束较宽,而在垂直方向光束几乎平行,只略有发散第59页/共67页折射器折射器:利用光的折射原理使光线在某些透光材料中改变方向类型类型:棱纹板(塑料或压克力,表面花纹由三角锥、圆锥以及其他棱镜组成)和透镜等PMMA、PC、PS实例实例:吸顶灯:利用棱纹板上的棱镜单元降低接近水平视角范围的亮度,减小眩光折射器折射器第60页/共67页凸透镜凸透镜:当一束
48、平行光入射到球面上时,由于折射作用,光束会聚到焦点上凹透镜凹透镜:当一束平行光入射到凹球面上时,光被散开,而所有散开的光反向延长时都会聚于焦点,好像光是位于焦点上的光源发出的第61页/共67页菲涅耳透镜菲涅耳透镜:当一小光源置于平凸透镜的焦点上时,由于折射作用,形成平行光束.为了减轻重量,增加透光率,可以将透镜分割成许多部分,而用较薄的一些环状单位取代透镜的各部分.这样的一个透镜系统称为菲涅耳透镜,它可以产生一个十分平行的光束.平凸透镜平凸透镜菲涅耳透镜菲涅耳透镜第62页/共67页保护角保护角:在过灯具开口面的水平线和刚能看到光源发光部的视线之间的夹角a;对于磨砂泡或有荧光粉涂层的灯,整个灯是发光体;对于透明泡壳,钨丝或电弧管才是发光体 截光角截光角:与保护角互余,指水平线和视线之间的夹角b遮遮 光光 器器第63页/共67页遮光器的网格愈密、厚度愈大,则保护角愈大,光损失也增大.一般荧光灯具的保护角取300左右第64页/共67页一般使用无极灯灯具的配光曲线一般使用无极灯灯具的配光曲线第65页/共67页Thank you!第66页/共67页