從以前的白熾燈到後來的節能燈,再到現在的LED燈,哪種燈好?這些燈有什麼區別?

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白熾燈、節能燈、LED燈區別的根源是發光體的改變,其中“節能燈”的叫法是有問題的——它的本命叫“熒光燈”,“熒光”“白熾”“LED”說的都是發光體。在熒光燈剛剛出現的時候,它比白熾燈更省電,所以又叫“節能燈”。現在比它更節能的燈具已經出現了,所以它就算不上真正意義上的節能燈了,只不過是出於習慣,還有人這麼叫而已。

那種燈好?這個問題其實不用問,肯定是越晚出現的燈具就越好了,也就是LED燈>熒光燈>白熾燈。它們的“好”,主要體現在下面三個方面(我也沒有過認真研究,看到題目突然想到三點,不足之處歡迎補充)。

第一、亮度

亮度和功率(也就是耗電量)之比,越高的燈具,就越節能。所以為什麼說熒光燈比白熾燈省電呢?就是指相同功率下,熒光燈的亮度更高。

這裡引入一個概念:“光效”。指的是消耗一瓦電能,轉化成光能(光通量,單位LM,流明)的值。

LED燈消耗1W電能,可得到70-80LM;熒光燈消耗1W電能,可得到30-40LM;白熾燈消耗1W電能,可得到10LM。

第二、色溫

想發出白光並不容易,用來形容光源尺度的參數叫“色溫”。白熾燈發展至今都無法發出白光,熒光燈會好一點,但是色溫範圍也有限。LED燈的色溫可調,色溫範圍囊括了太陽光。鎢絲燈為2760-2900K;熒光燈為3000K▼

第三、壽命

白熾燈的發光原理其實和蠟燭很像的,根源都是燃燒物體——白熾燈燃燒的是鎢絲。既然是“燃燒”,就肯定有燒完的那一天。所以白熾燈的壽命非常有限。

熒光燈稍好,是通過加熱管內氣體,並利用氣體點亮管壁的熒光粉。長時間加熱的氣體很容易洩漏,而且在開燈時,會產生較大電壓。突然給氣體增壓,極易導致熒光燈損壞——特別是頻繁開關。

LED燈的發光原理就比較複雜了,有機會我可以說一說發光二極管的發光原理。總之在發光過程中不會造成發光體自身的損耗,因此壽命很長。


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很早以前,家庭照明用的大都是白熾燈,之後用節能燈的逐漸多起來,但這些照明燈與新型的LED燈比起來都存在著一些缺點,故現在家庭照明大都優先選用LED燈。下面我們先介紹一下白熾燈和節能燈的缺點,然後介紹幾款新型的LED照明燈。

1、白熾燈

自1879年美國人愛迪生髮明白熾燈以來,雖然經過不斷的改進,但還是有不少缺點,其燈絲壽命一般只有一兩千個小時,並且發光效率也不高,消耗的電能中只有一小部分轉換成光能,大部分都以熱能的形式浪費了。

老式的白熾燈。

這種老式的白熾燈耗電大,電-光轉換效率低,故現在家庭照明使用的越來越少了。

2、節能燈節能燈。

這種節能燈及老式的日光燈雖然比白熾燈發光效率高,但其燈管裡面仍有燈絲,並且含有水銀蒸汽,廢棄的舊燈管對環境有影響。另外,在寒冷地區這種節能燈啟動較慢,並且點亮後需要等待一段時間才會變得較亮,故現在這種節能燈用的也不多了。

3、形形色色的LED照明燈

LED照明燈耗電省,電-光轉換效率高,外形美觀,並且可以隨意調光、換色,故現在家庭照明選用LED燈的越來越多。USB日光燈。

這種USB日光燈的工作電壓為5V,可以使用手機充電器或充電寶輸出的5V電壓供電,適合學生在宿舍裡使用。若稍加改造,還可以作為一個LED小檯燈使用。

LED飛碟燈。

上圖為LED飛碟燈的內部結構。這種燈採用金屬鋁殼散熱,功率從幾瓦~幾十瓦的都有,並且價格也不貴。其發光顏色有白、黃、暖白等,非常適合家庭照明使用。一般10㎡的房間,選用18瓦的亮度已足夠。 LED球泡燈。

LED球泡燈功率及發光顏色與上述的飛碟燈一樣,也有多種規格可選,適合家庭照明使用。一般樓道、衛生間選用3~9瓦的LED球泡燈即可。順便說一下,現在有些價格廉價的LED球泡燈,採用的是成本很低的阻容降壓電路,故障率較高。

LED蠟燭燈。
LED蠟燭燈。

LED蠟燭燈的功率一般只有幾瓦,並且體積小巧,外型美觀,耗電省,可以作為LED小夜燈使用。

若想了解更多的電子電路及元器件知識,請關注本頭條號,謝謝。


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下面首先分別對這三種光源作一簡單介紹:

1.白熾燈

它是三種光源中最為古老的一種,從愛迪生髮明至今已有一百多年的歷史。


它是利用電流通過燈絲產生高溫來發光的。在這裡發熱是發光的前提條件,所以白熾燈的發光效率較低,一般在每瓦15流明以下,因為多數電能都轉化成熱量,白白的浪費掉了。同時由於燈絲工作在兩千多度高溫的惡劣條件下,因此這種燈的壽命也較短只有一千小時左右。同樣由於高溫還有抽真空的需要,燈殼通常採用玻璃來製作,很容易損壞。

但這種燈也有優點,從圖2可以看出它的光譜和太陽光最為接近,只是藍色到紫外一段少一些。大家知道,過強的藍~紫外光線會對眼睛造成損害。但在很亮的環境下,人眼對這一段光線敏感度卻又很低(光線強時人眼的敏感度偏向光譜右側紅方,光線暗時則向左偏移)。


因此在白熾燈下(特別是大瓦數),各種顏色物體的色彩還原最好,也就是說“顯色指數”較高。還有一點就是白熾燈使用方法最為簡單,裸燈通電即可工作無須驅動。另外白熾燈的發光部分體積較小且光線幅射範圍接近360度,這一點在某些特定場合直接用於照明、或在配合反光罩和透鏡使用方面也具有很明顯的優勢。

二.瑩光燈(節能燈)

瑩光燈誕生於上個世紀40年代。

它的工作原理是用高電壓擊發汞蒸汽產生紫外線使瑩光粉發出可見光。它在剛問世時光效就高達30流明/瓦(但發展較慢,目前也只達到近百流明/瓦),很快就取代白熾燈成為照明市場的主流。它的光譜如圖3所示,和太陽光有明顯區別,因此顯色指數要低於白熾燈。



它的最大問題是存在汞汅染,廢舊燈具中的汞幾乎完全無法回收,生產燈用到的汞,最終會百分之百擴散到自然環境中造成汞汅染。

三.LED燈

LED是誕生於二十世紀六十年代的新型光源。它是可以把電直接轉化為光能的固態半導體器件。LED剛被髮明時光效僅為0.1流明/瓦,而現在已達到200流明/瓦,光效在半個世紀增長了2000多倍!

LED不僅光效高而且還具有體積小、工作電壓低、機械強度高和瞬態反映快(這一點在製作LED大屏幕時顯得尤為重要)等特點,可以說是發展潛力巨大的高效率光源。它的光譜如圖4所示。其主要特點是呈雙峰形態,藍光段有明顯尖峰。

這是由於LED屬於單色光,頻譜較窄,而白光是複合光,它函蓋了可見光的全部範圍,所以不可能(至少現在如此)出現能發白光的LED芯片。於是人們為滿足照明需求,就想盡各種辦法來獲取白光。現在用的最多的就是用藍光芯片點上黃色瑩光膠來發出白光。這就是圖4光譜中出現藍色尖峰的原因。

這些錯落的峰谷,還造成了LED顯色指數降低(因為影響顯色指數的因素除了色溫以外,還和色譜的成分有關),特別是過多的藍光成份,很容易導致視覺疲勞。

那麼究竟那種燈最好呢?我們從以下幾方面來進行比較:

1.從節能方面來看LED最好,瑩光燈次之,白熾燈最差。

2.從對眼睛的影響來看,白熾燈最好,LED稍差瑩光燈排最後。因為LED是這三種光源中唯一不含紫外線的。

3.從光源對眼睛的刺激程度(即眩光)來看,白熾燈、瑩光燈各有千秋,LED表現最差。這主要是因為LED芯片體積較小,光能過於集中。也就是說在同樣照明效果的前提下,LED光源的亮度會是瑩光燈的幾百甚至上千倍。不過LED的這一缺陷可以通過加裝散射板等方式來加以改善。例如LED日光燈的綜合效果就已完全超過了傳統的日光燈。

4.在光源的應用範圍上,LED最廣。由於光源體積小工作電壓低,可以隨心所欲的排佈於任何物體或平面上、來實現不同的照明和顯示效果,還可配合各種透鏡或反光罩製成射燈、聚光燈等。而瑩光燈因體積太大難以做到這一點。

5.在應用的複雜程度上,白熾燈最簡單,通電即可工作,而且交直流均可。瑩光燈則必須要有驅動,否則無法點亮。LED情況比較特殊,乍一看點亮很容易,無論是交流還是直流,甚至用萬用表測試都可發光。但真正對驅動要求最高的冾冾是LED。LED在用作照明時,特別是在大功率狀態下,必須使用恆流電源,否則壽命就要大打折扣。而有的生產者為降低成本,除了採購劣質燈珠外,把恆流源也省掉了,直接採用阻容降壓或其它更廉價的供電方式。這就形成了LED市場亂象,讓消費者難以選擇和判斷。

通過以上比較和分析可以看出LED的優勢最為明顯,但其它兩種燈也並非一無是處,在一定條件也可列入備選範圍內。


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白熾燈色溫一般在2700左右,能完美還原物體本來的顏色。啟動快,便宜,可調光。缺點是費電,光電轉換率低,壽命短。

節能燈可以做成任意色溫,和熒光燈相比頻閃可以忽略不計。並且光效高
。缺點是熒光管裡充滿了汞蒸氣,製造和回收都是問題。好的廠家會使用汞丸,也部分解決了問題。國家為了環保,節能燈已漸漸淘汰。


led燈因為發光原理不同,理論上可以徹底消除頻閃,擁有很高的光效及追求更高光效的潛力,體積小壽命長。缺點是市場不夠健康,導致產品質量參差不齊。大的品牌應該還不錯。
以上就是這三種燈的優劣,共同學習,希望對你有用。


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