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青島法蘭克高頻率節(jié)能燈替代250W汞燈的技術(shù)機(jī)理分析

2011-03-29

                                       法蘭克高頻率節(jié)能燈替代250W汞燈的技術(shù)機(jī)理分析
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250W汞燈在傳統(tǒng)光源中，已經(jīng)屬于技術(shù)性能比較先進(jìn)的電光源。青島法蘭克6U-50W高頻率合同能源管理專用節(jié)能燈，緣何能夠替代之？？其技術(shù)機(jī)理是什么？？
（一）、光譜能量分布結(jié)構(gòu)決定—有效視覺光效
1、光是一種電磁波輻射能量，我們簡稱：光輻射能量。由電光源將電能轉(zhuǎn)換而成。衡量電光源轉(zhuǎn)換效率高低的物理概念是：光效。
評價(jià)光效的體系有兩種，即：輻射度學(xué)體系和光度學(xué)體系。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
輻射度學(xué)體系：是以純客觀的物理概念為理論基礎(chǔ)，以純客觀的物理能量為測量對象的評價(jià)體系。它適應(yīng)于光輻射能量的全波段，僅從能量的角度對光輻射能量進(jìn)行評價(jià)。
光度學(xué)體系：是以輻射度學(xué)體系的基本理論為指導(dǎo)，以人眼睛的生理視覺特性為基礎(chǔ)。是以在人眼睛上，能夠產(chǎn)生明暗與顏色真實(shí)視覺感的光輻射物理能量，為對象的評價(jià)體系。（作者韓儉榮）光度學(xué)體系適應(yīng)于光輻射能量的可見光波段，是從光輻射能量與人眼睛真實(shí)視覺感的相互作用的對應(yīng)關(guān)系的角度，對光輻射能量進(jìn)行評價(jià)。
2、光輻射能量，人眼并不是都能看的見。光輻射能量包括可見光和不可見光兩部分。電光源將電能轉(zhuǎn)換成光輻射能量用于照明時(shí)，產(chǎn)生的光輻射能量，并不全是可見光輻射能量。包含可見光輻射能量與不可看見光輻射能量兩部分。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
電光源將電能轉(zhuǎn)換成光輻射能量用于照明時(shí)，人眼睛能感覺到的可見光輻射能量，才是真正有效用的輻射能量。電光源的技術(shù)性能與品質(zhì)不同，光輻射能量的光譜能量分布結(jié)構(gòu)不同。其可見光與不可見光輻射能量的比例也是不同的。
惟有可見光輻射能量比例高的光源，有效視覺光效才能高。
3、電光源產(chǎn)生的可見光輻射能量，具有一定的波長區(qū)間范圍和光譜能量分布結(jié)構(gòu)。在可見光的波長區(qū)間范圍內(nèi)，可見光輻射能量中包括：高靈敏可見光和低靈敏可見光兩部分。
電光源的技術(shù)性能與品質(zhì)不同，可見光輻射能量的光譜能量分布結(jié)構(gòu)也不同。在其可見光輻射能量中，高靈敏可見光和低靈敏可見光，輻射能量的比例也是不同的（作者韓儉榮）。
惟有高靈敏可見光輻射能量比例高的光源，有效視覺光效才能高。
4、電光源產(chǎn)生的可見光輻射能量，具有一定的波長范圍，可以細(xì)分成若干個(gè)單光譜的光輻射能量。人眼視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞，對每一個(gè)單光譜的光輻射能量，一對一地對應(yīng)一個(gè)響應(yīng)靈敏度。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
在平面坐標(biāo)圖上，以波長為橫軸，以響應(yīng)靈敏度為縱軸。將每個(gè)單光譜的光輻射能量與響應(yīng)靈敏度一對一地對應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行描繪，就會得到一條類似于正弦拋物線的曲線，我們稱其為：人眼的視覺特性函數(shù)曲線。
人眼的視覺特性函數(shù)曲線的物理意義：表征的是人眼的視覺靈敏度與光頻譜之間的關(guān)系。表明人眼的視覺感對光具有選擇性。同等能量的可見光輻射，其波長不同，在人眼中產(chǎn)生的真實(shí)視覺感，是不同的。
5、電光源中的汞燈和節(jié)能燈，都是氣體放電光源。其光輻射能量是由紅、綠、藍(lán)色，三個(gè)不同峰值、不同頻譜寬度的獨(dú)立窄帶光譜合成的。將窄帶光譜的各個(gè)峰值點(diǎn)進(jìn)行描繪，就得到一條氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線。這條特性曲線，是一條不是很規(guī)則的近似于拋物線的曲線（作者韓儉榮）。
氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線不是固定的，與氣體放電光源種類、技術(shù)性能和品質(zhì)有關(guān)。
氣體放電光源的光譜能量分布特性曲線，如果能夠靠近人眼的視覺特性函數(shù)曲線。在相同光輻射能量的前提下，氣體放電光源的光輻射能量，在人眼上產(chǎn)生的光與色的真實(shí)視覺感就強(qiáng)烈。越靠近，越強(qiáng)烈。假如，兩條曲線能重疊，其真實(shí)視覺感就強(qiáng)烈。即：有效視覺光效才更高。
6、原250W汞燈：
（1）、整燈總的耗電功率由兩部分構(gòu)成，一部分為燈耗電功率；另一部分為電感鎮(zhèn)流器（或鎮(zhèn)流電極）耗電功率。
燈本身的耗電功率，因技術(shù)性能的因素，熱功耗很大。有很大一部分能量沒有轉(zhuǎn)化為光能量，而是轉(zhuǎn)化成了熱能。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
電感鎮(zhèn)流器（或鎮(zhèn)流電極）耗電功率：電感鎮(zhèn)流器技術(shù)品質(zhì)越差、使用的時(shí)間越久，耗電功率越大。百分之百的轉(zhuǎn)化為熱能。
因此，原汞燈其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率也比較低。
（2）、在光輻射能量中，由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素。原汞燈含有較多的不可見光，其中有較多的紫外線光。可見光比例低。
在光輻射能量中，同樣由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素，其可見光光輻射能量中的高靈敏可見光的比例低。（青島法蘭克微電子，韓儉榮撰寫的專題文章。有廠家將文章刪掉作者的單位名稱和作者的名字。而后，或者整篇或者大篇幅的，直接應(yīng)用于自己的網(wǎng)站上。希望以后不要這樣。）
還是由于光譜能量分布結(jié)構(gòu)的技術(shù)因素，其光譜能量分布特性曲線，與人眼的視覺特性函數(shù)曲線，兩者之間差距很大。
因此，原汞燈其光度學(xué)意義上的有效視覺光效比較低。
（3）、原汞燈，其輻射度學(xué)意義上的光電能量轉(zhuǎn)換效率也比較低，有一部分電能由燈本身和鎮(zhèn)流器直接轉(zhuǎn)化成了熱能。另有一部分電能，在轉(zhuǎn)換成不可見光后輻射到空間中，由空間介質(zhì)轉(zhuǎn)換成熱能。
由此可見，原汞燈僅僅將電能中的一小部分，轉(zhuǎn)換成了照明所需要的可見光光輻射能量。原汞燈，必然耗電功率很大，有效視覺光效比較低
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