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LED照明衍变历程分析(一)
编辑:  时间:  来源:清徐网

照明经历了从火、油到电的发展历程。照明工具经历过无数的变革,出现过火把、蜡烛、煤油灯到白炽灯、日光灯,发展到现在琳琅满目的照明灯、节能灯、装饰灯、景观灯、取暖灯,导航灯,指示灯,信号灯,小夜灯、晒图灯、消毒灯、养植灯等。

灯的发展经历三次革命。

灯的第一次革命:油灯

灯的起源来自于人类对光的追求和火的发现。火的出现让人类开始独立于万物,掌握了光与热。自从人类学会钻木和燧石取火后,火不仅让人类告别饮血茹毛的野蛮时代,更能驱散黑暗,带来光明和温暖。原始人把松脂或脂肪类的东西涂在树皮或木片上,捆扎在一起,做成了照明用的火把,成为人类创造的意义上第一盏”灯”。相当长一段时间后出现了使用各种植物油作燃烧来照明,将油盛放在容器中,加入灯芯点燃就成为油灯的鼻祖。人类开采石油后,出现了煤油灯。

油灯照明在人类历史上占据很重要的一段历史,在这期间,油灯经过了多次改进。油灯用油从动物油改为植物油,最后又被煤油取代。灯芯也经历了草、棉线、多股棉线的变化过程。为了防止风把火吹灭,人们给油灯加上了罩。早期的罩是用纸糊的,很不安全,后来改用玻璃罩。这样的油灯不怕风吹,在户外也照样使用,并且燃烧充分,不冒黑烟。公元前3世纪左右,用蜂蜡作成的蜡烛出现了,到了18世纪,改进用石蜡制作蜡烛,并且开始使用机器大量生产。

19世纪中叶英国人发明了煤气灯,使人类的照明技术向前迈进了一大步。但是最初这种灯很不安全,室内使用容易发生危险,因此只当做路灯使用。人们普遍使用的照明工具是煤油灯,白色的亮光成为一种比较不错的照明灯具。在追求光明的道路上,人类并没有满足,在使用油灯照明的同时,仍然在寻找其他的照明方法。也曾有人利用大量的萤火虫发出的萤光来照明,虽不实用,也算是人类的照明史上奇特的方法。火作为灯具的革命随着人类电气化时代的来临,完成了它的使命,逐步退出人类照明的历史。

灯的第二次革命:电灯

电的出现,让人类的生产力得到一次飞跃,而白炽灯的出现,也开创了人类用电来照明的历史。

一般认为白炽灯是由美国人托马斯?爱迪生发明的,其实在爱迪生之前很多其它人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年,英国一名化学家戴维将铂丝通电发光,他在1810年亦发明了电烛,利用两根碳棒之间的电弧照明。1854年亨利·戈培尔使用一根炭化的竹丝,放在真空的玻璃瓶下通电发光。他的发明今天看来是首个有实际效用的白炽灯。他当时试验的灯泡已可维持400小时,但是并没有及时申请设计专利。

1850年,英国人约瑟夫·威尔森·斯旺(Joseph Wilson Swan)开始研究电灯。1878年,他以真空下用碳丝通电的灯泡得到英国的专利,并开始在英国建立公司,在各家庭安装电灯。1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利。他们在玻璃泡之下充入氦气,以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继发展这发明,于是在1875年把专利卖给爱迪生。爱迪生购下专利后,尝试改良使用的灯丝。1879年他改以碳丝造灯泡,成功维持13个小时。到了1880年,爱迪生在试验了1600种材料后,终于用炭丝做成的灯丝成功制成了世界上第一盏白炽灯,成功在实验室维持1200小时。从此人类进入用电照明时代。

1、白炽灯

1909年美国科学家柯里奇发明了钨丝做灯丝,提高了白炽灯的亮度和寿命。使用通电的方式加热玻璃泡壳内的灯丝,导致灯丝产生热辐射而发光的光源,灯头是白炽灯电连接和机械连接部分,按形式和用途主要可分为螺口式灯头,聚焦灯头及特种灯头。常用于住宅基本照明及装饰照明,具有安装容易,立即启动,成本低廉等优点。有较宽的工作电压范围,从电池提供的几伏电压到市电电压,价格低廉,不需要附加电路。其主要应用是家庭照明及需要密集的低工作电压灯的地方,如手电筒、控制台照明等。仅有10%的输入能量转化为可见光能,典型的寿命从几十小时到几千小时不等。

2、卤钨灯

1959年发明了卤钨灯使白炽灯的技术达到了一个新境界并提高了白炽灯的寿命,同额定功率相同的无卤素白炽灯相比,卤钨灯的体积要小得多,并允许充入高气压的较重气体(较昂贵),这些改变可延长寿命或提高光效。同样,卤钨灯也可直接接电源工作而不需控制电路。普通白炽灯的使用寿命是1000小时,卤钨灯要比它长一半,发光效率提高30%。卤钨灯广泛用于机动车照明、投射系统、特种聚光灯、低价泛光照明、舞台及演播室照明及其他需要在紧凑、方便、性能良好上超过非卤素白炽灯的场合。

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