传说中,130多年前,爱迪生通过将灯丝加热发光的方式,发明了电灯泡。
然而,现在打碎一个灯泡,里面是没!有!灯!丝!的!
因为里面是这样的,不再是使用灯丝作为发光源,而是布满了发光灯珠……
你不知道的是,光源技术一直在变革发展中,从爱迪生发明第一盏电灯到现在,经过一百多年,光源的发展已经到了第五代。
第一代光源—白炽灯
普通白炽灯
内部安装有金属钨做的灯丝,内部被抽成真空或充入少量惰性气体,灯丝通电后,钨丝呈炽热状态并辐射发光。
卤钨灯
卤钨灯就是充有卤素的钨丝白炽灯,现在常用的卤钨灯有碘钨灯和溴钨灯。
白炽灯具有制作简单、通用性强的特点,但相对的,它是所有用电的照明灯具中效率最低的,所消耗的电能只有约2%可以转化为光能,其余则以热能的形式消散了。因此,白炽灯在慢慢地被淘汰。
第二代电光源技术革命—荧光灯
荧光灯
荧光灯是一种充有氩气的低气压汞蒸气的气体放电灯,荧光灯是通过引燃灯管内稀薄汞蒸气进行弧光放电,汞离子受激产生紫外线,激发灯管内壁涂层荧光粉发出可见光。
荧光灯适用于进行较精细的工作,需要正确识别色彩,照度要求较高或进行长时间紧张视力工作的场所,悬挂高度在4m以下为宜。日光色荧光灯适用于天然采光的房间照明或要求环境舒适的照明场所。
荧光灯在开关频繁的场所不宜采用,对环境温度过高或过低的室内外场所也不适于采用。 荧光灯最适宜环境温度为18~25℃。当环境的相对湿度在75%~80% 范围时将会造成启动困难。
应考虑光源对初投资的影响。光源的效率对照明方案的灯具数量、电气设备费用、材料费用及安装费用等均有直接影响。选用高效光源可使初投资减少。光源的尺寸也影响灯具的尺寸和造价,荧光灯虽然光效较高,但灯具尺寸较大,价格则较高,初投资必然增加。
第三代电光源—高强度气体放电电光源
高强度放电灯(HID:High Intensity Discharge Lamp)通常指汞灯(Mercury Vapor Lamp)、高压钠灯(High Pressure Sodium Lamp)、金属卤化物灯(Metal Halide Lamp)等。
高压汞灯
分为标准型高压汞灯和自镇流型高压汞灯。自镇流型高压汞灯不需外接镇流器。
金属卤化物灯
又称金属卤素灯,它是20世纪60年代发展起来的第三代电光源产品。它是由汞灯演变而来的,灯管内加入卤盐(铟、铊、钪、碘化钠等),使汞蒸气浓缩,发光效率较汞灯大为提高;同时增加了红光和黄光成分,使光色接近白炽灯。由于它具有优良的显色性、较高的发光效率,并可以制造出多种色温,且灯的体积小,便于光学控制。
高压钠灯
高压钠灯的放电物质是金属钠,高压钠灯的工作介质是金属钠蒸气,内部一般都充有金属汞和惰性气体。
高频无极灯
这种灯通过频率很高的电磁场(2.65MHz以上)来加速灯内的气体,利用通过多次碰撞产生的等离子体来激发汞原子发出253.7nm的紫外线,然后再去激发涂在玻璃球泡内壁的三基色荧光粉,变为可见光。
第四代电光源技术革命—LED
半导体发光二极管
半导体电光源为无灯丝电光源。半导体发光二极管(即LED)是一种将电能转换成光能的半导体器件,利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量引起光子发射出不同颜色的光。所以又被称为发光二极管。
LED被称为第四代照明光源、绿色光源。它的优点包括:
高能效:LED消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。
无污染:绿色环保,无有害金属。光谱中没有紫外线和红外线,也没有热量、辐射,眩光小,且废弃物可回收。
长寿命:LED光源不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点,使用寿命可达6-10万小时,比传统光源寿命长10倍以上。
多颜色:改变电流可以变色,发光二极管方便地通过化学修饰方法,调整材料的能带结构和带隙,实现多色发光。
显色性高:比较好地还原自然光环境,减少对人眼睛的伤害。
第五代电光源—COB光源
COB光源
COB光源封装即chip On board,就是将裸芯片用导电或非导电胶粘附在互连基板上,然后进行引线键合实现其电连接。cob光源就是LED芯片直接贴在高反光率的镜面金属基板上的高光效集成面光源技术,此技术剔除了支架概念,无电镀、无回流焊、无贴片工序,因此工序减少近三分之一,成本也节约了三分之一。
1.无眩光:颗粒LED光源属于激光类产品,因此功率越大越刺眼,不适合小孩家庭使用,在健康问题方面无法取代白炽灯,LED面光源全方向发光使眼睛接受到的光以大面积分布。无需多做仿眩光处理。所以面光源使用范围更广,更安全。
2.高导热,低光衰:颗粒LED光源散热面小,由于基板横向传导不足。芯片底部接触基板温度于基板边缘温差过大,即使用大量散热器也无法快速导出热量,因此光衰变快。led面光源同样功率散热面比LED点光源大几倍到几十倍,采用中小功率芯片直接封装在金属层表面散热效果更好好,可接近理论寿命。寿命在30000个小时以上完全没有问题。
3.出光均匀无暗区:单颗LED一定用透镜控制其眩光刺眼和出光均匀问题,同时即增加成本又使光视角变小,多颗灯珠灯具会出现出光不均匀存在色差现象。多颗芯片COB以面发光,出光柔和。光学设计多样化。完美的控制灯具明暗区色差问题。
4.组装简易,品质控制简捷:颗粒式大功率灯多颗组合成一盏灯具,焊点多,故障较多,组装出错几率高。后续加工工序繁多,零配件多,COB焊点少,无需贴片无需回流焊。节省人工。安装简单适合广泛推广。
5.高显色性:LED要代替传统白炽灯或者节能灯。显色指数是LED目前的大难题。显色指数体现物体的颜色真实性的指标。造就色彩的视觉效果。现代人在节能日光灯显色指数只有60左右的光环境下近视人群每年递增。市面普通白光显色指数也只有70以下。LED打着代替白炽灯节能灯的标语。未很好解决这个健康问题,如何去打开商业照明的市场。
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