常用電光源的分類

凡可以將其他形式的能量轉(zhuǎn)換成光能，從而提供光通量的設(shè)備、器具統(tǒng)稱為光源；而其中可以將電能轉(zhuǎn)換為光能，從而提供光通量的設(shè)備、器具則稱為電光源。常用的電光源有：①熱致發(fā)光電光源（如白熾燈、鹵鎢燈等）；②氣體放電發(fā)光電光源（如熒光燈、汞燈、鈉燈、金屬鹵化物燈等）；③固體發(fā)光電光源（如LED和場致發(fā)光器件等）。在這三類電光源中，各種電光源的發(fā)光效率有較大差別，熱致發(fā)光電光源如白熾燈，它利用斯蒂芬-玻爾茲曼定律：物體溫度越高，它輻射出的能量越大。這可用公式E=μξT4表示。式中，E表示物體在溫度T時(shí)單位面積和單位時(shí)間內(nèi)的輻射總能量；μ表示斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)（μ=5.6697×10-12W/（cm2·K4））；ξ表示比輻射率，即物體表面輻射本領(lǐng)與黑體輻射本領(lǐng)的比值；T表示物體的絕對溫度。利用熱致發(fā)光原理制成的電光源制作簡單和成本低，但是發(fā)光效率低，其余的能量則以熱的形式消耗掉。

白熾燈的發(fā)光效率一般為7~20lm/W，發(fā)光效率僅有11%，紅外、熱能消耗分別占69%、20%；大部分能量被發(fā)熱損耗了。而氣體放電發(fā)光器件，如熒光燈(Florescent)、金鹵燈(Halide)、高強(qiáng)度放電燈(HID)等氣體放電發(fā)光器件的發(fā)光效率比熱輻射電光源就要高很多，它們的發(fā)光效率為普通白熾燈的數(shù)十倍，一般情況下，可以逐步用發(fā)光效率高的氣體放電電光源替代熱輻射電光源。

由于氣體放電燈的功率可以做得較大（數(shù)千瓦），發(fā)光效率又高，是一種綠色照明電光源。常用電光源的分類如圖1所示。

由于氣體放電燈電光源在燈的發(fā)光效率和工作壽命方面具有白熾燈無可比擬的優(yōu)勢，因此，從它誕生之日起就一直受到人們的廣泛關(guān)注，由此派生的產(chǎn)品可謂異彩紛呈。目前，市場上已有約5000多種電光源。熱輻射電光源以普通白熾燈泡和鹵鎢系列燈泡為代表。氣體放電電光源，主要是指弧光放電電光源和輝光放電電光源，例如熒光燈、高強(qiáng)度氣體放電燈和霓虹燈等。弧光放電電光源又可分為低氣壓放電電光源和高強(qiáng)度放電電光源。

低氣壓氣體放電電光源以熒光燈及節(jié)能燈為代表；高強(qiáng)度氣體放電電光源以高壓水銀熒光燈、高壓鈉燈（國外還有低壓鈉燈）和金鹵燈為代表。例如，高壓鈉燈的發(fā)光效率是白熾燈的8~10倍，壽命長、特性穩(wěn)定、光通量維持率高，適用于在顯色性要求不高的道路、廣場、碼頭和室內(nèi)高大的廠房、倉庫等場所的照明場合應(yīng)用。

金屬鹵化物燈，具有發(fā)光效率高、顯色性好、功率大的特點(diǎn)，適用于劇院、總裝車間等大面積照明場所應(yīng)用。

單端緊湊型熒光燈的發(fā)光效率為50lm/W。采用一只9W、壽命為3000~5000h的節(jié)能燈完全可以替代40W的白熾燈泡；雙端直管T12型的熒光燈的發(fā)光效率為55lm/W，壽命為3000~5000h，而現(xiàn)在的T5熒光燈的發(fā)光效率可達(dá)90~110lm/W，壽命可達(dá)8000~10000h。

近些年來，許多其他類型的新型電光源在不斷地產(chǎn)生和發(fā)展，如準(zhǔn)分子光源（ELS）、微波光源以及固體光源（如LED）等。而固體發(fā)光光源，如發(fā)光二極管、等離子體發(fā)光器件等，盡管它們的發(fā)光效率高，目前還不能得到大功率（如數(shù)百瓦），所以固體發(fā)光器件要進(jìn)入大規(guī)模實(shí)用階段還有一段距離，據(jù)分析在近十幾年內(nèi)，傳統(tǒng)電光源將還是主流（例如白熾燈和熒光燈等）。

（1）氣休放電光源按放電形式劃分

①弧光放電燈。這類氣體放電電光源主要利用弧光放電柱產(chǎn)生光。陰極工作在較高溫度下，所以又叫熱陰極燈。這類氣體放電電光源通常需要專門的啟動(dòng)器件和線路才能工作，電光源主要有熒光燈、汞燈、鈉燈等。

②輝光放電燈。這類氣體放電電光源由輝光放電柱產(chǎn)生光，放電時(shí)陰極溫度不高，所以又叫冷陰極氣體放電電光源。陽極到陰極的電壓降較大（100V左右），電流密度小。霓虹燈即屬此類。

（2）按放電時(shí)電流經(jīng)過的媒質(zhì)劃分

①氣體放電燈。利用氣體的放電發(fā)光。如氙燈、熒光燈和氖燈等。

②金屬蒸氣燈。利用金屬蒸氣（如汞蒸氣、鈉蒸氣等）產(chǎn)生光，如汞燈、鈉燈等。

（3）按放電時(shí)燈內(nèi)大氣壓的高低劃分

①低氣壓燈。放電時(shí)，燈內(nèi)氣壓為1%個(gè)大氣壓左右，如熒光燈、低壓鈉燈等。

②高氣壓燈。放電時(shí)，燈內(nèi)氣壓為1~5個(gè)大氣壓，如高壓汞燈、高壓鈉燈、高壓氙燈等。

③超高氣壓燈。放電時(shí)，燈內(nèi)氣壓大于10個(gè)大氣壓，如鏑燈、鈧鈉燈、鈉鈧煙燈等。

其中高壓汞燈的發(fā)光效率可達(dá)50lm/W，顯色指數(shù)Ra超過65，色溫4000~6000K，壽命也可達(dá)到約10000h，功率規(guī)格有35~3500W，已形成系列化。高壓鈉燈發(fā)光效率達(dá)到120lm/W，顯色指數(shù)Ra為25，壽命達(dá)到24000h，功率規(guī)格有30~1000W。HID燈所散發(fā)的熱量只是鹵素?zé)舻囊话耄瑹艟邏勖蛇_(dá)2500h以上。

熒光燈比白熾燈節(jié)電70%，適用于在辦公室、宿舍及頂棚高度低于5m的車間等室內(nèi)照明場合應(yīng)用。緊湊型熒光燈發(fā)光效率比普通熒光燈高5%，細(xì)管型熒光燈比普通熒光燈節(jié)電10%，因此，緊湊型和細(xì)管型熒光燈是當(dāng)今“綠色照明工程”實(shí)施方案中推出的高效節(jié)能電光源。