白炽灯，日光灯_LED的发光原理介绍

很多朋友对白炽灯，日光灯_LED的发光原理介绍不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

白炽灯简介白炽灯是一种热辐射光源，能量转换效率很低。只有2% ~ 4%的电能转化为眼睛能感觉到的光。但白炽灯因其显色性好、光谱连续、使用方便，仍被广泛使用。白炽灯结构白炽灯，主要由玻壳、灯丝、导线、感应柱、灯座等组成。

玻璃外壳做成球形，材料是耐热玻璃，把灯丝和空气隔开，既能透光，又能起到保护作用。白炽灯工作时，玻璃外壳的温度最高可达100左右。灯丝：用比发丝细得多的钨丝做成螺旋状。看起来灯丝很短，但实际上，这根极细的螺旋钨丝被拉成了一条直线，有1米多长。

白炽灯里的钨丝怕空气。如果在玻璃灯泡中充入空气，通电后钨丝的温度会上升到2000以上，空气会毫不留情地攻击它，使它很快被烧坏，同时会生成一种黄白色的三氧化钨，附着在玻璃灯泡内壁和灯的内部。

导体：两个导体表面上看很简单，实际上是由内导体、多美丝和外导体三部分组成。内导体用于导电和固定灯丝，由铜线或镀镍铁丝制成；中间一根短的红线叫多美滋线，要求和玻璃结合紧密，不漏风；外导体是铜线，任务是接灯头通电。

感应柱：喇叭形的玻璃件就是感应柱，连接在玻璃外壳上，起到固定金属件的作用。用排气管把玻璃灯泡里的空气抽出来，然后下端焊接密封，这样灯就不会漏气了。灯头是连接灯头和电源的金属件，用焊锡膏与玻璃外壳粘合在一起。白炽灯的特征能量特性

能量特性可以用发光效率来描述。白炽灯消耗的能量只有一小部分转化为可见光辐射，很大一部分转化为红外线或者损失掉了。白炽灯的发光效率约为13%。电压特性白炽灯的灯丝温度、电流、功率、光通量、发光效率和寿命都随外加电压的变化而呈指数变化，变化规律用特性指数来描述。图3示出了白炽灯的电压变化特性曲线。[2]寿命

通常指新白炽灯使用到灯丝断裂的时间，或指灯保持在规定光通量值的点火时间。白炽灯电源电压的变化对灯寿命的影响。通常功率在30 W以上，燃点750 h时光通量维持率可达85%以上，数百毫秒至数秒的启闭周期内的瞬时电流可使灯的寿命缩短2% ~ 8%。

白炽灯的发光原理白炽灯是一种将电能转化为光能提供照明的装置。它的工作原理是：先将电转化为热，将灯丝加热到很高的温度(钨丝，熔点3000以上)。此时构成灯丝的元素的核外电子会被激发，从而使其以更高的能量跳到外层。当电子再次跳到能量较低的电子层时，多余的能量会以光的形式释放出来。

同时产生热量，螺旋灯丝不断聚集热量，使灯丝温度达到2000以上。当灯丝处于白炽状态时，它就像炽热的铁一样发光。灯丝的温度越高，发出的光就越亮。所以叫白炽灯。

白炽灯由发光的金属钨丝、与外接电源连接的电极、尾部的密封部分组成。一般将灯泡抽真空或充入其他惰性气体，利用钨的高熔点将钨制成灯丝。通电后，钨丝会发光，一部分电能会转化为热能。

使用白炽灯时，注意不要触摸灯泡。第一，灯泡表面温度很高，容易烫伤手。第二，当灯泡工作时，钨丝在很高的温度下变软。如果晃动灯泡，很容易损坏灯泡。开关刚合上的时候钨丝最容易烧。

荧光灯介绍荧光灯，又称日光灯，所以日光灯就是荧光灯。荧光灯，俗称“电棒”，是一根细长的圆柱形白色不透明玻璃管(管内的白色物质是引起发光的荧光粉，所以也叫荧光灯)，两端有两条细腿，所以叫荧光灯，是因为它发出的光不会像太阳那样使物体变色。很百搭。形状也有很多种，比如圆柱形，环形，U形。

它最大的特点是明亮、节能、散射、无影。是典型的以照明为主，装饰效果差的灯。所以选购的时候要多注意它的采光效果。还有一种荧光节能灯，和荧光灯的发光原理和效果是一样的。发光管通常是U形或螺旋形的白色不透明玻璃。

因为它把电子镇流器放在灯座里，不像荧光灯安装那么麻烦，可以直接代替普通灯泡(白炽灯)。虽然价格较高，但照明效果好，节能。16瓦的节能灯和60瓦的灯泡亮度一样。

荧光灯的工作原理荧光灯的整体电路如图所示。它的工作原理是当开关接通时，电源电压立即通过镇流器和灯丝加到上变频器的两极。220伏的电压立即电离上变频器中的惰性气体，导致辉光放电。辉光放电的热量使双金属受热膨胀，两极接触。电流通过镇流器、上变频器触点和两端的灯丝形成通路。灯丝被电流迅速加热，放出大量电子。

此时由于上变频器极闭合，极间电压为零，辉光放电消失，管内温度降低；双金属自动复位，两极断开。在两极断开的瞬间，电路电流突然被切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后作用在灯管两端。灯丝受热时发射出的大量电子，在灯管两端高压的作用下，以很大的速度从低电位端向高电位端移动。

在加速运动的过程中，管内的氩分子快速碰撞电离。氩电离产生热量，使汞产生蒸汽，然后汞蒸汽被电离，发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下，管壁内的荧光粉发出近乎白色的可见光。

荧光灯正常发光后，由于交流电不断通过镇流器的线圈，阻碍了线圈中的电流变化，线圈中产生自感电动势。此时镇流器起到降压限流的作用，使电流稳定在灯的额定电流范围内，灯两端的电压也稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压低于上变频器的电离电压，两端并联的上变频器将不再工作。

灯管两端发黑的原因：钨丝升华直接变成钨气体，在较低温度下凝结在灯管壁上变黑。钨丝升华到更细时，通电后容易烧坏，从而结束灯的寿命。

LED灯简介LED灯是一种电致发光半导体芯片，用银胶或白胶固化在支架上，然后用银线或金线与芯片和电路板连接，周围用环氧树脂密封，保护内部芯线。最后安装外壳，使led灯具有良好的抗震性能。LED灯的优点1、小体积LED基本上就是一个非常小的芯片，封装在环氧树脂里面，所以非常小，非常轻。

2、低压LED消耗相当低的功率。一般来说，LED的工作电压为2-3.6V.正常发光只需要很弱的电流。3、寿命长在适当的电流和电压下，LED的使用寿命可达10万小时。4、高亮度低热LED采用冷发射技术，发热量远低于同等功率的普通照明灯。5、环保LED采用无毒材料，不像荧光灯含汞会造成污染，LED还可以回收利用。

LED灯的缺点：目前国内没有统一的LED灯标准，生产质量参差不齐的LED灯生产厂家很多。LED灯的厂家不给力，活不长，很可能做了10年广告的LED灯一年就垮了，LED灯公司半年前就倒闭了。2、与传统灯具相比，LED可能贵几倍3、如果散热器导热性能不好，碎灯和光衰会加快。

LED发光二极管的发光原理是由III-IV族化合物制成，如GaAs(砷化镓)、GAAP(磷化镓)等半导体，其核心是PN结。因此具有一般pn结的I-V特性，即正向导通、反向截止和击穿特性。此外，在一定条件下，它还具有发光特性。在直流电压下，电子从N区注入P区，空穴从P区注入N区。

进入对面区域的部分少数载流子(少数载流子)与多数载流子(多载流子)复合发光，如图2所示。

假设发光发生在P区，注入的电子直接与价带空穴结合发光，或者先被发光中心俘获再与空穴结合发光。除了这种发光复合，还有一部分电子被非发光中心(这个中心在导带和介电带的中间附近)俘获，然后与空穴复合，每次释放的能量不够大，不能形成可见光。发光复合量与非发光复合量的比率越大，光的量子效率越高。

因为复合在少数载流子扩散区发光，所以仅在PN结表面附近的几个微米内产生光。

理论和实践证明，光的峰值波长与发光区半导体材料的带隙宽度eg有关，即1240/eg(mm)；其中Eg的单位是电子伏特(eV)。如果能产生可见光(波长380nm的紫光到波长~780nm的红光)，半导体材料的Eg应该在3.26 ~ 1.63 EV之间。波长比红光长的光是红外光。目前有红外、红、黄、绿、蓝四种发光二极管，但蓝色发光二极管价格昂贵，应用不广泛。

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