从以前的白炽灯到后来的节能灯,再到现在的LED灯,哪种灯好?这些灯有什么区別?

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下面首先分别对这三种光源作一简单介绍:

1.白炽灯

它是三种光源中最为古老的一种,从爱迪生发明至今已有一百多年的历史。


它是利用电流通过灯絲产生高溫来发光的。在这里发热是发光的前提条件,所以白炽灯的发光效率较低,一般在每瓦15流明以下,因为多数电能都转化成热量,白白的浪费掉了。同时由于灯絲工作在两千多度高溫的恶劣条件下,因此这种灯的寿命也较短只有一千小时左右。同样由于高溫还有抽真空的需要,灯壳通常采用玻璃来制作,很容易损坏。

但这种灯也有优点,从图2可以看出它的光谱和太阳光最为接近,只是蓝色到紫外一段少一些。大家知道,过强的蓝~紫外光线会对眼睛造成损害。但在很亮的环境下,人眼对这一段光线敏感度却又很低(光线强时人眼的敏感度偏向光谱右侧红方,光线暗时则向左偏移)。


因此在白炽灯下(特别是大瓦数),各种颜色物体的色彩还原最好,也就是说“显色指数”较高。还有一点就是白炽灯使用方法最为简单,裸灯通电即可工作无须驱动。另外白炽灯的发光部分体积较小且光线幅射范围接近360度,这一点在某些特定场合直接用于照明、或在配合反光罩和透镜使用方面也具有很明显的优势。

二.莹光灯(节能灯)

莹光灯诞生于上个世纪40年代。


它的工作原理是用高电压击发汞蒸汽产生紫外线使莹光粉发出可见光。它在刚问世时光效就高达30流明/瓦(但发展较慢,目前也只达到近百流明/瓦),很快就取代白炽灯成为照明市场的主流。它的光谱如图3所示,和太阳光有明显区别,因此显色指数要低于白炽灯。

它的最大问题是存在汞汅染,废旧灯具中的汞几乎完全无法回收,生产灯用到的汞,最终会百分之百扩散到自然环境中造成汞汅染。

三.LED灯

LED是诞生于二十世纪六十年代的新型光源。它是可以把电直接转化为光能的固态半导体器件。LED刚被发明时光效仅为0.1流明/瓦,而現在已达到200流明/瓦,光效在半个世纪增长了2000多倍!
LED不仅光效高而且还具有体积小、工作电压低、机械强度高和瞬态反映快(这一点在制作LED大屏幕时显得尤为重要)等特点,可以说是发展潜力巨大的高效率光源。它的光谱如图4所示。其主要特点是呈双峰形态,蓝光段有明显尖峰。

这是由于LED属于单色光,频谱较窄,而白光是复合光,它函盖了可见光的全部范围,所以不可能(至少现在如此)出现能发白光的LED芯片。于是人们为滿足照明需求,就想尽各种办法来获取白光。现在用的最多的就是用蓝光芯片点上黄色莹光胶来发出白光。这就是图4光谱中出现蓝色尖峰的原因。

这些错落的峰谷,还造成了LED显色指数降低(因为影响显色指数的因素除了色溫以外,还和色谱的成分有关),特别是过多的蓝光成份,很容易导致视觉疲劳。

那么究竟那种灯最好呢?我们从以下几方面来进行比较:

1.从节能方面来看LED最好,莹光灯次之,白炽灯最差。特别是在用蓄电池供电、电量不足时,白炽灯可以耗到“油尽灯枯”直至电池报废。而LED灯具则“自动”进入截止区,很好的保护了蓄电池。

2.从对眼睛的影响来看,白炽灯最好,LED稍差莹光灯排最后。因为LED是这三种光源中唯一不含紫外线的。

3.从光源对眼睛的刺激程度(即眩光)来看,白炽灯、莹光灯各有千秋,LED表现最差。这主要是因为LED芯片体积较小,光能过于集中。也就是说在同样照明效果的前提下,LED光源的亮度会是莹光灯的几百甚至上千倍。不过LED的这一缺陷可以通过加装散射板等方式来加以改善。例如LED日光灯的综合效果就已完全超过了传统的日光灯。

4.在光源的应用范围上,LED最广。由于光源体积小工作电压低,可以随心所欲的排布于任何物体或平面上、来实现不同的照明和显示效果,还可配合各种透镜或反光罩制成射灯、聚光灯等。而莹光灯因体积太大难以做到这一点。

5.在应用的复杂程度上,白炽灯最简单,通电即可工作,而且交直流均可。莹光灯则必须要有驱动,否则无法点亮。LED情况比较特殊,乍一看点亮很容易,无论是交流还是直流,甚至用万用表测试都可发光。但真正对驱动要求最高的冾冾是LED。LED在用作照明时,特别是在大功率状态下,必须使用恆流电源,否则寿命就要大打折扣。而有的生产者为降低成本,除了采购劣质灯珠外,把恆流源也省掉了,直接采用阻容降压或其它更廉价的供电方式。这就形成了LED市场乱象,让消费者难以选择和判断。

通过以上比较和分析可以看出LED的优势最为明显,但其它两种灯也并非一无是处,在一定条件也可列入备选范围内。


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白炽灯、节能灯、LED灯区别的根源是发光体的改变,其中“节能灯”的叫法是有问题的——它的本命叫“荧光灯”,“荧光”“白炽”“LED”说的都是发光体。在荧光灯刚刚出现的时候,它比白炽灯更省电,所以又叫“节能灯”。现在比它更节能的灯具已经出现了,所以它就算不上真正意义上的节能灯了,只不过是出于习惯,还有人这么叫而已。

那种灯好?这个问题其实不用问,肯定是越晚出现的灯具就越好了,也就是LED灯>荧光灯>白炽灯。它们的“好”,主要体现在下面三个方面(我也没有过认真研究,看到题目突然想到三点,不足之处欢迎补充)。

第一、亮度

亮度和功率(也就是耗电量)之比,越高的灯具,就越节能。所以为什么说荧光灯比白炽灯省电呢?就是指相同功率下,荧光灯的亮度更高。

这里引入一个概念:“光效”。指的是消耗一瓦电能,转化成光能(光通量,单位LM,流明)的值。

LED灯消耗1W电能,可得到70-80LM;荧光灯消耗1W电能,可得到30-40LM;白炽灯消耗1W电能,可得到10LM。

第二、色温

想发出白光并不容易,用来形容光源尺度的参数叫“色温”。白炽灯发展至今都无法发出白光,荧光灯会好一点,但是色温范围也有限。LED灯的色温可调,色温范围囊括了太阳光。钨丝灯为2760-2900K;荧光灯为3000K▼

第三、寿命

白炽灯的发光原理其实和蜡烛很像的,根源都是燃烧物体——白炽灯燃烧的是钨丝。既然是“燃烧”,就肯定有烧完的那一天。所以白炽灯的寿命非常有限。

荧光灯稍好,是通过加热管内气体,并利用气体点亮管壁的荧光粉。长时间加热的气体很容易泄漏,而且在开灯时,会产生较大电压。突然给气体增压,极易导致荧光灯损坏——特别是频繁开关。

LED灯的发光原理就比较复杂了,有机会我可以说一说发光二极管的发光原理。总之在发光过程中不会造成发光体自身的损耗,因此寿命很长。


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很早以前,家庭照明用的大都是白炽灯,之后用节能灯的逐渐多起来,但这些照明灯与新型的LED灯比起来都存在着一些缺点,故现在家庭照明大都优先选用LED灯。下面我们先介绍一下白炽灯和节能灯的缺点,然后介绍几款新型的LED照明灯。

1、白炽灯

自1879年美国人爱迪生发明白炽灯以来,虽然经过不断的改进,但还是有不少缺点,其灯丝寿命一般只有一两千个小时,并且发光效率也不高,消耗的电能中只有一小部分转换成光能,大部分都以热能的形式浪费了。老式的白炽灯。

这种老式的白炽灯耗电大,电-光转换效率低,故现在家庭照明使用的越来越少了。

2、节能灯节能灯。

这种节能灯及老式的日光灯虽然比白炽灯发光效率高,但其灯管里面仍有灯丝,并且含有水银蒸汽,废弃的旧灯管对环境有影响。另外,在寒冷地区这种节能灯启动较慢,并且点亮后需要等待一段时间才会变得较亮,故现在这种节能灯用的也不多了。

3、形形色色的LED照明灯

LED照明灯耗电省,电-光转换效率高,外形美观,并且可以随意调光、换色,故现在家庭照明选用LED灯的越来越多。USB日光灯。

这种USB日光灯的工作电压为5V,可以使用手机充电器或充电宝输出的5V电压供电,适合学生在宿舍里使用。若稍加改造,还可以作为一个LED小台灯使用。

LED飞碟灯。

上图为LED飞碟灯的内部结构。这种灯采用金属铝壳散热,功率从几瓦~几十瓦的都有,并且价格也不贵。其发光颜色有白、黄、暖白等,非常适合家庭照明使用。一般10㎡的房间,选用18瓦的亮度已足够。 LED球泡灯。

LED球泡灯功率及发光颜色与上述的飞碟灯一样,也有多种规格可选,适合家庭照明使用。一般楼道、卫生间选用3~9瓦的LED球泡灯即可。顺便说一下,现在有些价格廉价的LED球泡灯,采用的是成本很低的阻容降压电路,故障率较高。

LED蜡烛灯。
LED蜡烛灯。

LED蜡烛灯的功率一般只有几瓦,并且体积小巧,外型美观,耗电省,可以作为LED小夜灯使用。


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白炽灯色温一般在2700左右,能完美还原物体本来的颜色。启动快,便宜,可调光。缺点是费电,光电转换率低,寿命短。

节能灯可以做成任意色温,和荧光灯相比频闪可以忽略不计。并且光效高


。缺点是荧光管里充满了汞蒸气,制造和回收都是问题。好的厂家会使用汞丸,也部分解决了问题。国家为了环保,节能灯已渐渐淘汰。

led灯因为发光原理不同,理论上可以彻底消除频闪,拥有很高的光效及追求更高光效的潜力,体积小寿命长。缺点是市场不够健康,导致产品质量参差不齐。大的品牌应该还不错。
以上就是这三种灯的优劣,共同学习,希望对你有用。


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