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灯具设计的预备知识章海骢灯具设计涉及的内容本篇讲述四方面内容:•光源知识•灯具知识•标准知识•照明应用知识一.光源知识1.各种光源的基本原理---热辐射､气体放电､固态光源;---工作温度;---调光.2.与灯具设计相关的基本内容---输入能量中的光电转换比例;---光源的配光和亮度;---光源的光输出与环境温度的关系;---燃点位置与颜色的关系;---关键点的限制温度.1)热辐射光源:白炽灯卤钨灯2)光源的光谱---认识的重要性之一(道路应用)光源的光谱---认识的重要性之二(商照应用)Ra:80Ra:80和90的Ra:453)工作时关注的温度(1)环境温度高频无极灯不可采用密闭式.光源光通与环境温度关系无极荧光灯(低频)T5/T8灯管(2)电弧管工作温度弧管上涂白为了增加温度金卤灯在近寿终时的光色变化原因:填充物减少.黑化造成的弧管温度变化等.高压钠灯灯具的温度规定(3)特殊点的温度:寿命点的温度:钼箔封接处4)光源的配光和亮度5)发光体大小---注意弧长的不同在同光通(同功率)的前提下:光束角θ定义:0.5ImaxCBCP=Imax电弧长短电弧长电弧短CDM9mm(新光阳)TC7mmPAR38的光束角大小PAR38的CBCP60000cd70000cd6)光源结构中的差别7)几类光源的光通维持8)变功率的HID灯管同样的问题要关注金卤灯---试验用的保护套---2KW灯碰到的问题排气口的位置二.灯具知识1.灯具设计中的要点:---用好光源保持寿命的问题;---选好光源的配光问题.2.重要参数的把握:---光:照明效果---电:温度和安全灯具的作用和如何达到作用不同光源中光电转换时的比例LED:光效仿197lm/W(20mA)的可见光的能量占输入能量的53%,47%的转换为热量.LED射灯和白炽射灯的区别之一：后者须考虑红外线的效果！整流效应带来的灯具要求灯管临近寿终最明显金卤灯---保护玻璃,防碎网电弧方向带来的配光中的光色问题高频改变了一切高频下的灯电压和电流高频带来的问题:电磁干扰(EMC)灯具效率中的问题并非效率越高越好光度测量LED灯的固有特性---不能拆卸,LED灯具就没有灯具效率一说.LED灯具只能用绝对光度学测量.绝对光度学:仪器只对灯具测量,得到当时当地的光度数据(如照度)后的灯具数据表述.相对光度学:仪器对光源和灯具分别测量,将光源得到的结果归一为光源的申称值后得到仪器的折算系数后再对灯具的数据做处理.绝对光度学和相对光度学的说明图LED的调光EMC要求:•干扰外部环境:--通过空间:辐射干扰通过线路:传导干扰:端子干扰,插入损耗GB17743(CISPR15)--电网干扰:输入电流谐波:GB/T17625.1≤16A电气设备谐波标准•外界干扰它:--抗扰度:GB/T17626等同IEC61000.有:雷击浪涌､快速瞬变群脉冲､静电､谐波和闪烁､射频电磁场等.解决EMC问题:1)输入滤波器输入:压敏二极管:SPD装置2)改善电流波形25W以下的输入电流谐波要求3)避免输入和输出间的偶合三.标准知识---重要性---标准的组成:安规和性能标准---基本情况GB7000是基本的安全标准,内中有22的子标准.LED灯具与传统灯具的差别两者的不同点1无纹波直流+隔离变压器，可视作安全电压。111电气安全涉及范围电气安全为什么要有这些试验?1)电气强度?2)泄流电流感知电流摆脱电流等效网络等效网络3)电气安全中的内部与外部接线2A导线的截面高温需要的双重绝缘线4)灯座中的电气绝缘耐压4KV的E27灯座白炽灯用5)IP等级两位数字的搭配表锅盖内的水滴在灯具内的反映灯具内的反映有冷凝水的汽车大灯需要的锁紧力IPX5和IPX6的数据试验密封的设备IP67或以上橡胶圈的选用如何判断橡皮圈的性能据UL的一个方法:常用橡胶圈的材料6)扭力矩不过关的CFL灯7)灯具的接地电阻接线端子的多股导线要求8)异常状态试验图9)灯具中的脉冲:•电网中的脉冲---毛刺(4KV),能量小;•气体放电灯的触发脉冲---3-40KV,能量中,大;•雷击时的浪涌电压---约0.5-4KV,能量大.10)温度试验---温度测量需要标准的试验条件:防通风罩;---温度测量涉及人体和财产的安全;---温度数值设计材料的寿命;---温度数值设计整个产品的寿命.12)耐久性试验耐久性试验室•一个加速老化的试验环境(温度和电压)•一定的试验时间通过温度和应力的试验,表示灯具有一定的使用寿命.13)绝缘材料的耐热试验•球压试验---防触电保护和材料的热变形;•灼热丝试验---材料的热变形和引燃;•针焰试验---材料的火烧;•耐电痕试验---材料表面的放(导)电.四.照明应用---了解各种不同场所的照明要求;•人眼状态与作业情况;•照明的作用和要求;---各类场所的照明评价指标;•照明场所人们活动的照明标准;---获得它们需要的理想的灯具配光曲线;1.一般照明灯具和重点照明灯在描述上的区别:一般照明灯具大范围内的照明:•若干个灯才能起照明作用;•单灯的照度达不到需要的数值.需要研究内容:---场地上需要多少个灯具?---灯具间的安装?S/H的数值?---最终的照度均匀度.重点照明灯(PAR,MR16等)单灯就能起照明作用:单灯的光强产生足够的照度.12.灯具光学设计的基本原理:113.网球比赛场地的灯具:•远距离照明的--在角上的灯•中距离照明的--在角上和中间的灯灯具的三个眩光区密切注意反射光线的走向路灯中的过热灯具的几中配光