建筑电气照明专业课件

“高强度气体放电灯(HID－HighIntensityDischange)是高压汞灯、金属卤化物灯和高压钠灯的统称，其放电管的管壁负荷大于3W/cm2(即3×104W/m2)，工作期间蒸气压在10132.5~101325Pa(0.1~1atm)之间。5高强度气体放电灯(HID灯)一、HID灯的结构(一)荧光高压汞灯1、灯头2、起动电阻3、起动电极4、主电极5、放电管6、金属支架8、辅助电极9、外玻壳5高强度气体放电灯(HID灯)图3-22荧光高压汞灯的结构①放电管

耐高温、高压的透明石英管，管内充有一定量的汞外，还有少量氩气以降低起动电压和保护电极。②主电极由钨杆及外面重叠绕成螺旋的钨丝组成，并在其中填充碱土氧化物作为电子发射物质。5高强度气体放电灯(HID灯)③辅助电极(启动电极)通过起动电阻和另一主电极连接，有助于灯的顺利起动。④外泡壳抽成真空，还充入数十千帕的氖气或氖－氩混合气体作绝热用。采用椭球形，起保温作用，防止环境对灯的影响。内壁上涂敷荧光粉，将灯的紫外辐射或短波长的蓝紫光转变为长波的可见光，提高光效，改善光色。5高强度气体放电灯(HID灯)

原理：当开关S合上，首先在辅助电极和主电极之间发生辉光放电，产生大量的电子和离子，从而引发两个主电极间的弧光放电，灯管启燃。辉光放电电流受到起动电阻R(40～60kΩ)的限制，使主、辅电极之间的电压远低于辉光放电所需的电压，所以弧光放电后辉光放电立即停止。5高强度气体放电灯(HID灯)

在启燃的初始阶段，放电管内的气压较低，放电只在氩气中进行，产生的是白色的光。随着放电时间的增加，放电管的温度不断升高，汞蒸气的压力也逐渐上升，放电也逐渐转移到在汞蒸气中进行，发出的光由白色变为更明亮的蓝绿色。

5高强度气体放电灯(HID灯)原理：

荧光高压汞灯的主要辐射来源于汞原子激发，以及通过泡壳内壁上的荧光粉将激发后产生的紫外线转换为可见光。光电参数：见表光谱能量分布：连续光谱成分较大色温：约5500K显色指数：30~40光效：50lm/W寿命：国内5000～6000h，国际水平24000h5高强度气体放电灯(HID灯)(二)金属卤化物灯

20世纪60年代在高压汞灯基础上发展起来的新型光源。2、起动电阻3、起动电极4、主电极5、放电管6、金属支架7、消气剂9、外玻壳10、保温膜图3-23金属卤化物灯的结构95高强度气体放电灯(HID灯)①放电管

透明石英管、半透明陶瓷管。管内充气体汞不仅提高光效、改善电特性还利用启动。易电离的氖－氩混合气体(改善灯的启动)。依靠金属(如铊、铟、镝、钪、钠等)原子的辐射发光，以金属卤化物的形式存在原因：金属卤化物的蒸气气压一般比纯金属本身的蒸气气压高得多，可满足金属发光所要求的压力；金属卤化物(氟化物除外)都不和石英玻璃发生明显的化学作用，可抑制高温下纯金属与石英玻璃的反应。5高强度气体放电灯(HID灯)

②主电极用“钍－钨”或“氧化钍－钨”作为电极，并采用稀土金属的氧化物作为电子发射物质。③外泡壳

采用椭球形，涂有荧光粉，增加漫射，减少眩光。④辅助电极(放电管内）

双金属启动片(泡壳内)5高强度气体放电灯(HID灯)⑤消气剂灯长期工工作，支支架等材材料的放放气，使使泡壳内内真空度度降低，，在引线线或支架架之间会会产生放放电。采采用氧化化锆的消消气剂以以保护灯灯的性能能。⑥保保护膜为提高管管壁温度度，防止止冷端(影响蒸气气压力)的产生，，需在灯灯管两端端加保温温涂层，，常用二二氧化锆锆、氧化化铝。5高强度气气体放电电灯(HID灯)原理：金属卤化化物灯主主要辐射射来自于于各种金金属(如铊、铟、镝、钪钪、钠等等)的卤化物在在高温下下分解后后产生的的金属蒸气气(和汞蒸气气)混合物的的激发。。灯起动点点燃后，，灯管放放电开始始在惰性性气体中中进行，灯只只发出暗暗淡的光光，随着着放电继继续进行行，放电电管产生的热热量逐渐渐加热玻玻壳，使使玻壳温温度升高高，汞和和金属卤化物物迅速蒸蒸发，扩扩散到电电弧中参参与放电电，当金金属卤化物分分子扩散散到高温温中心后后分解成成金属原原子和卤卤素原子，金金属原子子在放电电中受激激发而发发出该金金属的特特征光谱。5高强度气气体放电电灯(HID灯)光电参数数：见表表光效：高高于高压压汞灯色温：较较高，属属冷色灯灯光谱能量量分布：：具有较较多的连连续光谱谱成分显色指数数：较高高5高强度气气体放电电灯(HID灯)4、主电极极5、放电管管6、金属支支架7、消气剂剂8、辅助电电极9、外玻壳壳(三)高压钠灯灯是利用高高压钠蒸蒸气放电电发光的的光源图3-24高压钠灯灯的结构构95高强度气气体放电电灯(HID灯)①放电管特殊制造造的透明明多晶氧化化铝陶瓷瓷管，多晶氧氧化铝陶陶瓷管能能耐高温温、高压压，对于于高压下下的钠蒸蒸气具有有稳定的的化学性性能(抗钠腐蚀蚀能力强强)。钠和汞是是以“钠钠汞齐””形式放放入(一种钠与与汞的固固态物质质)；氩气可使使“钠汞汞齐”处处于干燥燥的惰性性气体中中；氙气作为为驱动气气体改善善起动性性能。小内径放放电管可可获得最最高的光光效。5高强度气气体放电电灯(HID灯)②主电极由钨棒和和以此为为轴重叠叠绕成螺螺旋的钨钨丝组成成，在钨钨螺旋内内灌注氧氧化钡和和氧化钙钙的化合合物作为为电子发发射物质质。③外泡泡壳采用椭球球形、直直管形和和反射型型。为防止雨雨滴飞溅溅到工作作中的钠钠灯管上上而引起起炸裂，，用耐热热冲击的的硼酸盐盐玻璃制制作。5高强度气气体放电电灯(HID灯)④消消气剂泡壳内需需要维持持高真空空，以保保护灯的的性能及及保护灯灯的金属属组件不不受放出出的杂质质气体的的腐蚀，，采用钡钡或锆－－铝合金金的消气气剂达到到高真空空的目的的。5高强度气气体放电电灯(HID灯)原理：高压钠灯灯为冷启启动，没没有辅助助电极，，启燃时时工作电电极之间间要有1000~2500V的高压脉脉冲。必必须附设设启燃触触发装置置。内触触发（双双金属片片、电阻阻、触头头）高压钠灯灯主要辐辐射来源源于分子子压力为为104Pa的金属钠钠蒸气的的激发。。光源接通通后，起起动电流流通过触触发装置置产生很很高的脉脉冲电压压，使放放电管击击穿放电电，开始始放电通通过氙气气和汞进进行的，，灯光为为很暗的的红白辉光光。随着放放电管温温度上升升，向高高压钠蒸蒸气放电电过渡，，经过5min左右趋于于稳定，，光色为为白金色色。5高强度度气体体放电电灯(HID灯)光电参参数：：见表表光效：：最高高70～150lm/W色温：：黄色色，2000～2100K光谱能能量分分布：：589nm及附近近的谱谱线强强烈显色指指数：：20～25寿命：：国内内10000h，国际际水平平20000h5高强度度气体体放电电灯(HID灯)二、HID灯的工工作特特性(一)灯的起起动与与再起起动起动时时间(稳定时时间)：在主辅辅电极极间(高压钠钠灯不不用辅辅助电电极)的辉光光放电电两个主主电极极间的的弧光光放电电放电产产生热热量使使管内内金属属或金金属卤卤化物物全部部蒸发发(起动过过程结结束)起动时时间为为4～10min左右。。起动后后参数数变化化5高强度度气体体放电电灯(HID灯)图3-25HID灯起动动后各各参数数的变变化a)荧光高高压汞汞灯b)金属卤卤化物物灯c)高压钠钠灯5高强度度气体体放电电灯(HID灯)再起动动时间间：灯熄灭灭后，，温度度和压压力很很高，，在原原来的的电压压下，，电子子不能能积累累足够够的能能量使使原子子电离离，所所以不不能形形成放放电，，如果果此时时再起起动灯灯，就就需几几千伏伏的电电压。。当放电电管冷冷却后后，所所需的的起动动电压压会降降低很很多，，在电电源电电压下下便可可再起起动。。再起动动时间间为5～10min左右。。5高强度度气体体放电电灯(HID灯)荧光高高压汞汞灯：：起动动4～8min，再起起动5～10min金属卤卤化物物灯：：由于于金属属卤化化物比比汞难难蒸发发，起起动时时间和和再起起动时时间略略长。。起动动4min，完全全稳定定15min，再起起动10min高压钠钠灯：：起动动4～8min，再起起动10～20min5高强度度气体体放电电灯(HID灯)(二)电源电电压变变化的的影响响电压升升高会会因功功率过过高而而熄灭灭电压下下降造造成自自然熄熄灭或或不能能起动动，光光色光光效受受影响响。图3-26HID灯参数数随电电源电电压变变化的的曲线线a)荧光高高压汞汞灯b)金属卤卤化物物灯c)高压钠钠灯5高强度度气体体放电电灯(HID灯)(三)寿命与与光通通量维维持①荧光光高压压汞灯灯：5000h,国际24000h电极上上电子子发射射物质质损耗耗，致致使启启动电电压升升高而而不能能启动动。钨丝的的寿命命（自自镇流流荧光光高压压汞灯灯）管壁黑黑化起动频频繁②金属属卤化化物灯灯石英玻玻璃中中含有有的水水分等等不纯纯气体体很容容易释释放出出来，，金属属卤化化物分分解出出来的的金属属和石石英玻玻璃缓缓慢的的化学学反应应，以以及游游离的的卤素素分子子等都都能使使起动动电压压升高高。5高强度度气体体放电电灯(HID灯)③高压钠钠灯由于氧氧化铝铝陶瓷瓷管在在灯的的工作作过程程中具具有很很好的的化学学稳定定性，，寿命命很长长，国国际上上已作作到20000h左右。。放电管管漏气气电极上上电子子发射射物质质的耗耗竭钠的耗耗竭5高强度度气体体放电电灯(HID灯)(四)灯的点点燃位位置金属卤卤化物物灯和和荧光光高压压汞灯灯、高高压钠钠灯不不同，，当灯灯的点点燃位位置变变化时时，光光电特特性（（电压压、光光效、、光色色等））发生生变化化。点燃位位置变变化，，使放放电管管最冷冷点的的温度度跟着着变化化（残残存的的液态态金属属卤化化物在在此部部位））金属属卤化化物的的蒸气气压力力相应应变化化，引引起光光电特特性变变化。。即使金金属卤卤化物物完全全蒸发发，但但由于于点灯灯位置置的不不同，，它们们在管管内的的密度度分布布也不不同，，会引引起特特性的的变化化。5高强度度气体体放电电灯(HID灯)三、HID灯的工工作线线路(一)通用线线路要与镇镇流器器串联联使用用内触发发：辅辅助启启动电电极或或双金金属起起动片片外触发发：利利用触触发电电路产产生高高压脉脉冲将将气体体击穿穿。灯管进进入工工作状状态后后触发发器不不再工工作，，依靠靠镇流流器稳稳定工工作。。5高强度度气体体放电电灯(HID灯)(二)荧光高高压汞汞灯－－内触触发电电路a)HID通用电电路图3-27HID灯的工工作线线路5高强度度气体体放电电灯(HID灯)内部装装有起起动电电极，，采用用扼流流镇流流器，，能在在220V或240V交流电电源下下启动动和工工作。(三)金属卤卤化物物灯－－外触触发电电路b)金属卤卤化物物灯的的外触触发电电路图3-27HID灯的工工作线线路5高强度度气体体放电电灯(HID灯)起动电电压比比荧光光高压压汞灯灯高很很多。。应用电电力电电子元元件的的触发发，使使电路路在每每一周周期内内产生生一个个持续续时间间较长长的起起动高高压。。(四)高压钠钠灯－－外触触发电电路(没有辅辅助电电极)c)高压钠钠灯的的外触触发电电路图3-27HID灯的工工作线线路5高强度度气体体放电电灯(HID灯)c)高压钠钠灯的的外触触发电电路图3-27HID灯的工工作线线路5高强度度气体体放电电灯(HID灯)高压钠钠灯放放电管管又细又长，没没有辅助电电极，起动时必须须有约3kV、10~100μs的高压脉冲冲产生触发。通过触发电电力电子器件的导通通，使贮存存在电容C1中的能量，，经过扼流流线圈进行放放电，再由由升压变压器的线线圈比在灯灯管两端产生峰值值为3~4kV的短时脉冲高压压。四、产品及及应用(一)荧光高压汞汞灯较高的光效效，发出很很强的紫外外线，可做做照明，还可用用于晒图、、保健日光光浴治疗、、化学合成、塑料及及橡胶的老老化试验、、荧光分析析和紫外线探伤等。。一般的高压压汞灯显色色性较差，，很少用于于室内。5高强度气体体放电灯(HID灯)(二)金属卤化物物灯20世纪60年代推出，，如今光效效130lm/W，显色指数数Ra达90以上，色温温由低色温温(3000K)到高色温(6000K)，寿命达10000h~20000h，功率由几几十瓦到上上万瓦。(1)钠－铊－铟铟金属卤化化物灯利用三根““强线”光光谱辐射组组合产生高高效白光铊的535nm绿线(503nm)，535nm谱线强，光光效高铟的451.1nm蓝线(478nm),高效小，但但改进显色色性钠的589～589.6nm黄线(572nm),位于光谱光光效率较大大的区域，，对提高高高效、改善善显色性起起关键作用用。三种碘化物物最佳填充充范围Ra为60，用于街道道、广场照照明5高强度气体体放电灯(HID灯)(2)稀土金属卤卤化物灯稀土类金属属(如镝、钬、、铥、铈、、钕等)及钪、钍等等的光谱在在整个可见见光区域有有十分密集集的谱线。。这些金属属的卤化物物能产生显显色性很高高的光。①高显色性性金属卤化化物灯：镝、钬－钠钠、铊系列列有很好的的显色性与与高色温。。小功率用作作商业照明明中功率(250～1000W)灯用于室内内空间高的的建筑物，，室外道路路、广场、、港口、码码头、机场场等公共场场所高功率(2kW,3.5kW)主要用于大大面积泛光光照明(如体育场馆馆)。5高强度气体体放电灯(HID灯)②高光效效金属卤化化物灯：钪－钠灯高高效很高，，钠发出强强谱线，钪钪发出许多多连续的弱弱谱线。寿寿命很长，，显色性不不错，用来来代替大功功率白炽灯灯、荧光高高压汞灯。。用于工矿矿企业、交交通事业。。(3)短弧金属卤卤化物灯利用高气压压的金属蒸蒸气放电产产生连续辐辐射，获得得日光色的的光，超高高压铟灯。。尺寸小，高高效高、光光色好，适适合作为电电影放映用用光源和显显微投影仪仪光源。灯的泡壳表表面负载极极高(300~400W/cm2)，寿命较短短。5高强度气体体放电灯(HID灯)(4)单色性金属属卤化物灯灯利用具有共共振辐射的的金属产生生纯度很高高的光，碘碘化铟－汞汞灯、碘化化铊－汞灯灯。灯分别发出出铟的451.1nm蓝线、铊的的535nm绿线，蓝灯灯和绿灯的的颜色饱和和度很高。。适于城市市夜景照明明。5高强度气体体放电灯(HID灯)双端金属卤卤化物灯陶瓷金属卤卤化物灯5高强度气体体放电灯(HID灯)(三)高压钠灯发出的光中中589nm及其附近的的谱线比较较强烈，高高光效、长长寿命、使使高压钠灯灯在街道照照明、郊区区公路照明明、泛光照照明中有广广泛的用途途，较少用用在室内照照明。功率消耗低低，寿命长长(达24000h)，可代替荧荧光高压汞汞灯、卤钨钨灯和白炽炽灯。(1)普通型高压压钠灯光效高、寿寿命长、但但光色较差差，Ra=15~30，相关色温2000K，只能由于于道路、厂厂区等的照照明。5高强度气体体放电灯(HID灯)(2)直接替代荧荧光高压汞汞灯的高压压钠灯光效高、寿寿命长、但但光色较差差，Ra为15~30，相关色温温2000K，只能由于于道路、厂厂区等的照照明。直接使用在在相近规格格的荧光高高压汞灯镇镇流器及灯灯具装置上上。(3)舒适型高压压汞灯对色温与显显色性进行行了改进，，适用于居居民区、工工业区、商商业区及公公众场合。。5高强度气体体放电灯(HID灯)(4)高光效型的的高压钠灯灯在灯管内充充入较高气气压的氙气气，极高的的光效(140lm/W)，而且提高高了显色指指数(Ra为50~60)，作为室内内照明的节节能光源。。适合于工工厂照明和和运动场所所的照明。。(5)高显色性高高压汞灯(白光高压汞汞灯)显色指数Ra达到80以上，色温温提高到2500K以上，接近近白炽灯。。具有暖白白色色调，，显色性高高。用于商商业照明及及高档商品品照明，且且节电效果果显著。5高强度气气体放电电灯(HID灯)电感镇流流器电子触发发器5高强度气气体放电电灯(HID灯)5高强度气气体放电电灯(HID灯)一、低压压钠灯(一)结构低气压钠钠蒸气放放电灯，，特性与与低压汞汞蒸气放放电相似似。6其他照明明用光源源图3-28低压钠灯灯结构简简图(1)放电管用抗钠腐腐蚀的玻玻璃制成成，管径径为16mm左右，为为避免灯灯管太长长，制成成U型，封装装在外玻玻璃壳中中；充入钠和和帮助启启燃的氖氖氩混合合气体；；在U形管的外外侧每隔隔一段长长度吹制制有一个个存放钠钠球的凸凸出的小小窝；放电管两两端装有有钨丝电电极。6其他照明明用光源源(2)外管普通玻璃璃制成，，管内抽抽成真空空，内壁壁涂有氧氧化铟等等透明物物质，能能将红外外线反射射回放电电管，使使放电管管温度保保持在270℃℃左右。6其他照明明用光源源(二)性能参数数(1)色温、显显色性低压钠灯灯的辐射原理理是低压压钠蒸气中的的钠原子子辐射，产生生589nm的单色光，，光色呈呈黄色，显色色性差。。6其他照明明用光源源图3-29低压钠灯灯光谱能能量分布布(2)发光效率率低压钠灯灯发出的的光集中中在光谱谱光效率率高的范范围，即即其波长长与人眼眼感受最最敏感的的555nm光的波长长最接近近，在实实验室光光效达400lm/W，成品一一般在100～150lm/W。是照明光光源中发发光效率率最高的的一种光光源。6其他照明明用光源源(3)起动与再再起动时时间用开路电电压较高高的漏磁磁变压器器直接起起动，冷冷态起动动时间约约为8~10min。热态下的的再起动动时间不不足1min。正常工作作中的低低压钠灯灯电源中中断6~15ms不致熄灭灭。(4)寿命2000~5000h。燃点次次数对寿寿命影响响很大，，并要求求水平燃燃点。6其他照明明用光源源(三)低压钠灯灯的应用用低压钠灯灯显色性性差，不不宜作室室内照明明光源，，可用于于显色性性要求不不高的厂厂区、道道路等室室外照明明。黄色光穿穿雾能力力强，用用于隧道道、铁路路、高架架桥等要要求能见见度高而而对显色色性要求求不高的的场所的的照明。。6其他照明明用光源源二、氙灯灯(一)氙灯的性性能与特特点(1)结构特点点放电管由由耐高温温的石英英玻璃制制成，两两端有钍钍钨棒状状电极，，充有高高纯度的的氙气。。为惰性性气体弧弧光放电电灯，氙氙灯分长长弧和短短弧。长弧氙灯灯：工作作气压1个大气压压，光效效高，称称为“人人造小太太阳”。。短弧氙灯灯：工作作气压8~10大气压，，与太阳阳光谱更更接近，，称为标标准白色色高亮度度光源，，显色性性好。6其他照明明用光源源(2)光电参数数光谱能量量分布特特性接近近日光，，它包括括放电过过程中氙氙被激发发而产生生的线光光谱辐射射和被电电离了的的离子与与电子复复合产生的连连续光谱谱辐射色温5000~6000K平均寿命命1000h光效22~50lm/W，较低，是是由于除除了可见光外外，还还有一定的紫外外辐射和和较强的红外外辐射。。6其他照明明用光源源图3-30氙灯光谱谱能量分分布(3)性能特点点①功功率大、、体积小小，世界界上功率率最大的的光源，，可制成成几千、、几万甚甚至几十十万瓦。。1支220V、20kW的氙灯＝＝1支40W日光灯光通量是是200倍。②不不需镇流流器，灯灯管直接接接在市市电上，，功率因因数近似似为1，使用方方便。6其他照明明用光源源③紫紫外线线辐射大大，使用用时不要要用眼睛睛直接注注视灯管管。用作作照明要要装设滤滤光玻璃璃，防止止伤害视视力。氙灯悬挂挂高度：：当3kW灯管时不不低于12m当10kW灯管时不不低于20m当20kW灯管时不不低于25m④需要触发发器帮助助启动。。触发器产产生高压压脉冲，，使灯击击穿放电电，电极极形成热热电子发发射，主主回路形形成弧光光放电，，灯起动动后触发发器停止止工作。6其他照明明用光源源(二)氙灯的规规格及其其技术参参数(1)直管形氙氙灯①特点点功率大、、体积小小、光色色好、光光效高、、功率因因数高、、起动方方便、随随开随亮亮，不需需镇流及及冷却装装置。适用于广广场、街街道、车车站、码码头、体体育场馆馆及其他他需要大大面积高高亮度的的照明场场所。起动时配用触触发器。由于于灯在高频高高压下起动，，高压端配线线对地应有良良好绝缘性能能。灯在工作时，，人不要长时时间近距离接接触。6其他照明用光光源②技术参参数6其他照明用光光源直管形长弧氙氙灯技术参数数(2)水冷式氙灯①特点显色性好，光光色近似日光光，表面温度度低，不需用用镇流器等。。适用于印刷业业照相制版、、化工部门人人工老化和科科研等特殊用用途。触发时所需电电压不低于210V，点灯电压不不超过235V。使用中，需注注意冷却水的的流量，出口口水温度不超超过50℃。6其他照明用光光源②技术参参数6其他照明用光光源水冷式氙灯技技术参数(3)管形汞氙灯①特点汞弧光灯，光光效高。紫外外线辐射强，，光色较汞灯灯更佳。适用于船舶、、机场、码头头、车站等大大面积照明。。还可用于照照相制版、老老化试验、印印刷工业。安装时灯管必必须与镇流器器配套使用。。为防止紫外线线照射，灯管管安装时必须须配有灯罩。。6其他照明用光光源②技术参参数6其他照明用光光源管形汞氙灯技技术参数(4)管形氙灯①特点可见光部分接接近太阳光谱谱，点燃方便便，不需镇流流器，自然冷冷却能瞬时启启动。适用于广场、、港口、机场场的照明，还还可用于老化化试验的场所所。产生紫外线辐辐射。6其他照明用光光源②技术参参数6其他照明用光光源管形氙灯技术术参数霓虹灯又称氖氖气灯，是一一种辉光放电电灯。它不是照明用用光源，灯管管又细又长，，可以弯成各各种图案或文文字，用作娱娱乐场所、商商业装饰、广广告或指示。。在霓虹灯电路路中接入必要要的控制装置置，可得到循循环变化的彩彩色图案和自自动明灭的灯灯光闪烁，造造成生动活泼泼的气氛。7霓虹灯一、结构与材材料霓虹灯由电极极、引入线、、灯管组成。。1)灯管灯管直径为6~20mm灯管抽成真空空后再充入少少量氩、氦、、氙等惰性气气体或少量汞汞。在灯管内壁涂涂各种颜色的的荧光粉或各各种透明颜色色，使霓虹灯灯能发出各种种鲜艳的色彩彩。霓虹灯的色彩彩与管内所充充气体、玻璃璃管(或荧光粉)颜色的关系。。7霓虹灯6其他照明用光光源霓虹灯色彩与与管内气体、、玻璃管颜色色之间关系2)电极装在玻璃管两两端，多采用用铜制成，表表面经过一定定的化学处理理，可防止被被腐蚀。3)引入线由电极引出与与电源相接的的导线称为引引入线，要求求与玻璃具有有基本相同的的热膨胀性能能，为防止玻玻璃破裂，一一般采用镍铁铁合金制作。。7霓虹灯二、工作原理理及其性能特特点霓虹灯的特点点是高电压、、小电流。电电源接通后，变变压器二次侧侧产生的高电电压使灯管内气体电离离，发出彩色的辉辉光。灯的起动电压压不仅与灯管长度成成正比，与管径大小成成反比，而且与所充气气体的种类、气压有有关。7霓虹灯图3-31霓虹灯工作线线路二、工作原理理及其性能特特点正常工作时由由霓虹灯变压压器来限制灯灯管回路中通过过的最大电流流。电源接通后，，由于漏磁的的存在，电压压会下降，限制制了灯管电流流，其作用类类似荧光灯的镇流器器。7霓虹灯变压器二次侧侧空载电压不不大于15kV，二次侧短路电流流比正常运行行电流高15%~25%。当变压器次级级开路电压高高于7500V，次级绕组有中心抽抽头，并接地，，可减小变压器器次级在工作状状态下的对地电电压，减小危险险性。7霓虹灯图3-32霓虹灯变压器器原理图三、安装注意意事项①霓虹灯灯变压器的二二次电压高，，约为6~15kV，故二次回路路与所有金属属构架、建筑筑物等必须完完全绝缘。高高压线采用单单股铜线穿玻玻璃管绝缘，，防止漏电。。②霓虹灯灯变压器应尽尽量靠近霓虹虹灯安装，安安放在支撑霓霓虹灯的构架架上，用密封封箱作防水保保护；变压器器中性点及外外壳必须可靠靠接地；霓虹虹灯管和高压压线路不能直直径敷设在建建筑物或构架架上，与它们们保持50mm的距离，用专专用的玻璃支支持头支撑。。7霓虹灯③高压线线路离地应有有一定高度，，以防止人体体触及④霓虹灯灯变压器电抗抗大，线路功功率因数低，，约为0.2~0.5。为改善功率率因数，需配配备相应的电电容器进行补补偿。7霓虹灯一、场致发光器件件场致发光(又称“电致发发光”)是指由于某种种适当物质与与电场相互作作用而发光的的现象。场致发光屏(FL)微晶粉末状荧荧光质，是硫硫化锌这类““Ⅱ－Ⅵ族”化合物。。场致发光屏通通常由玻璃板板、透明导电电膜、荧光粉粉层、高介电电常数反射层层、铝箔和最最底层的玻璃璃板迭合而成成。8场致发光器件件—发光二极管发光屏与电极极之间距离仅仅为几十微米米，在市电下下，能达到足足够高的电场场强度（大于于104V/cm），工作在在高电压下，，电流密度低低。场致发光屏光光效不到15lm/W，寿命超过5000h，可通过电极极的分割使光光源分开，做做成图案与文文字。用在建建筑物中作指指示照明或分分机、轮船仪仪表的夜间显显示。8场致发光器件件—发光二极管发光二极管(LED)利用GaAs、GaP或它们的组合合晶体(GaAsP)等“Ⅲ－Ⅴ族”化合物。。工作电流是是高电流密度度的，仅需2V直流电源。发光二极管是是一种将电能能直接转换成成光能的固体体元件，可作作为有效的辐辐射光源。发光原理：对P-N结加上正向电电压时，N区的电子越过过P-N结向P区注入，与P区的空穴复合合，从而将能能量以光子的的形式放出。。8场致发光器件件—发光二极管发光二极管体体积小、寿命命长，可靠性性高，便于集集成、控制。。能在低电压压下工作，与与集成电路等等外部电路配配合使用，便便于控制。随着新型半导导体材料的涌涌现，及加工工封装技术提提高，克服了了商用LED亮度低、视角角窄，颜色少少、产品质量量不稳定的缺缺点，可以得得到高亮度的的红、黄、绿发光二极管，，还能制造蓝色、白色发光二极管，，用LED代替普通光源源。8发光二极管二、LED的结构和原理理1、阳极引线2、阳极3、环氧封装、、圆顶透镜4、阳极导线5、带反射杯的的阴极6、半导体触点点7、阴极引线图3-33LED的组成结构8发光二极管(一)单色LEDLED由发光片产生生光，材料分分子的结构决决定发光波长长(光的颜色)。光效与半导体体材料及其加加工工艺有关关。在P型和N型材料中掺入入不同的杂质质，得到不同同发光颜色的的LED。不同外延材材料决定LED的功耗、响应应速度和工作作寿命等光学学、电气特性性。在制造工艺中中，常用有““气相晶体生生长法”和““液相晶体生生长法”。最最近，金属无无机物气体的的沉淀技术又又有突破。高高光效的蓝色LED(InGa：N材料)由这种工艺实实现。8发光二极管(二)白色LED单只LED不可能产生两两种及两种引引上单色光，也不能产产生具有连续续光谱的白光光，只能先产产生蓝光，再借借助荧光物质间接接产生宽带光谱合合成白光。白色LED的光谱能量几几乎不含红外与紫紫外成分，Ra达85。4004505005506006507007500