照明灯具的种类及特点

照明灯具的种类及其特点
众所周知,电气照明灯具有灯光稳定、易于控制、便于调节、使用安全经济等优点,已成为现代人工照明中应用最为广泛的照明产品。照明用电量约占工业总用电量的15%,在建筑中,照明用电则占到总用电量的40%。照明质量的好坏(照明的稳定性和运行连续性)取决于供电质量。因此,照明系统的电源是很重要的,为帮助设计人员更好地选择相应的电路保护元件,设计出高质量,高可靠性的照明供电系统,在此简单介绍一下不同种类照明灯具的技术特点,以便设计人员根据不同灯具的特点选择相应的控制和保护元件。
1、 照明灯具的分类及其特点
电光源按照其发光原理可分为热辐射光源和气体放电光源两大类。
白炽灯:白炽灯是历史最悠久的灯,应用极为广泛。它的发光原理基于真空或中性气体中的灯丝通过电流加热到白炽状态引起的热辐射发光现象。它的优点是结构简单、发光效率较低、使用寿命较短。应特别注意,如果电源电压增加5%,灯的寿命将缩短50%。
1.1普通白炽灯
灯泡中有钨丝并充有惰性气体。
1.2卤钨灯
在白炽灯灯泡中充入还有卤族元素(碘化物)的惰性气体,利用卤钨循环原理来提高灯的发光效率和使用寿命。但其耐震性较差,应注意防震。
1.3荧光灯无尘布激光切割机
这个荧光灯家族包括普通日光灯和紧凑型荧光灯。它的原理是利用汞蒸气在外加电压作用下产生弧光发电,发出少许可见光和大量紫外线,紫外线又激发灯管内壁涂覆的荧光粉,使之发出大量的可见光。
1.4普通荧光灯
优点是发光效率要比白炽灯高得多,在使用寿命方面也优于白炽灯;缺点是荧光灯的显性较差(光谱是断续的)特别是它的频闪效应,容易使人眼产生错觉,应采取措施消除频闪效应。另外,荧光灯需要启辉器和镇流器,使用比较复杂。
1.5紧凑型荧光灯
发光原理与普通荧光灯相同,启辉器和镇流器功能是用内置于灯中的电子线路提供的,灯的体积大大减小。紧凑型荧光灯可逐步替代白炽灯:其节能率高,15W的紧凑型荧光灯亮度与75W的白炽灯相当,寿命长,平均寿命8000小时,最长达20000小时,白炽灯只有1000小时~2000小时。
标准的紧凑型荧光灯启动时间较长,如果启动次数频繁,会大大缩短其使用寿命。如果启动次数增加3倍,其寿命将缩短50%。感应型或无电极型荧光灯则能瞬时启动,并且开关次数不会影响其使用寿命(可长达100000小时)。
1.6放电灯
通过两电极放电使密封在灯泡内的气体发光,所有此类灯需加装镇流器限制电弧。发射光谱与气体的成分和气压有关(气压越高,光谱成分越好)。这个家族包括低压钠灯、高压钠灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。
1.7发光二极管(LED)
发光二极管(LED)的发光原理是利用电流流过半导体时发出的光线。LED应用领域广泛,最新的白或蓝高光效二极管主要用于信号提示(如:交通灯、出口指示灯或应急照明)。
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一个发光二极管(LED)平均消耗的电流只有20mA,根据颜的不同,电压降在1.7V~4.6V之间。这些特性适用于低压电源供电,特别是电池供电的场合。如电源为市电需使用整流器将电源变换为发光二极管所需电源。
发光二极管功率低,可在极低的温度下工作,所以使用寿命特别长。需要高亮度照明的地方需要很多发光二极管串联使用。
当然,还有很多特殊应用场合使用的灯具,在此就不一一介绍了。
2.不同灯具的电源介绍
2.1标准白炽灯和卤钨灯
(1)直接启动,卤钨灯比标准白炽灯光聚度高;篮球打气筒
(2)在启动瞬间,由于冷灯丝的电阻小,启动冲击电流峰值较大;
(3)功率因数为1;
(4)额定电流计算公式:IN=PN/U箱包手把
2.2荧光灯
(1)串联一个镇流器(电感)限制电弧的强度
(2)需使用启辉器,其作用为预热灯丝,产生瞬间高电压启动灯管;
(3)启辉器动作时(大约1秒),灯充电源吸收的电流约为额定电流的两倍;
d型管(4)功率因数较低:铁芯镇流器无功率因数补偿电容时CosΦ=0.6;铁芯镇流器带功率因数补偿电容时CosΦ=0.86;电子镇流器CosΦ=0.96;
(5)额定电流计算公式:IN=(PBALLAST+PN/UXCosΦ注:PBALLAST为镇流器损耗功率
细胞分离培养6)垫子镇流器的优点是:通过高频化提高灯效率,可以瞬间点灯,无频闪,吴噪音,自
身功率小,体积小,重量轻,可以实现调光等。
3.3放电灯
1)启动时间长,约为4分钟~5分钟;
2)启动电流大,约为额定电流的1~2倍;
3)其它特点与荧光灯相似。
3.供电回路设计注意事项
3.1灯具的实际吸收电流
设计时应首先考虑灯具的实际吸收电流,否则由于大电流通过会引起过载保护装置的频繁跳闸。
进行电流计算时要考虑所有功耗元件,尤其是荧光灯类负载,不要忘记考虑镇流器的功率。
3.2启动时的过电流
照明回路的控制和保护元件有蓄电器、可控硅开光、远控开关、接触器和断路器等。启动电流峰值与电源变压器的功率、电缆的长度、灯具的数量有关,瞬间的启动电流峰值会造成电磁式保护元件的触点熔焊,或使半导体固态开关损坏。限制控制和保护元件所控制灯的个数,向制造商查询详细的技术要求。
3.3中性线过载
由于带垫子镇流器的荧光灯和电子类设备的大量使用,3次和3次数倍的谐波会导致中性线过载。
IEC60364523-5-3中规定:如果电路中的谐波分量超过10%中性导体的截面面积不应小于相线的截面积。另外,有必要提供带中性线保护的4极断路器(不能用于TN-C系统中),并且相线和中性线应同时分断。
3.4对地泄露电流
由于垫子镇流器对地分布电容引起的漏电流会引起博保护装置的跳闸。因此,可使用抗此类泄漏电流干扰的剩余电流保护装置。
3.5过电压
照明回路启动时会有瞬时的过电流,过电流过后会引起电网电压的波动,电网电压的波动会影响敏感性负载(微机、温度控制器等)的正确运行。应将敏感性负载的电源与照明回路分开。
3.6高频干扰
高频发射、传导和辐射会干扰敏感性系统的运行。设计安装时应注意灯与镇流器应近距离安装。

本文发布于:2024-09-24 13:19:52,感谢您对本站的认可!

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