CCFL-LED-电灯泡的优缺点比较.doc

CCFL-LED-电灯泡的优缺点比较深圳聖特光源科技有限公司(聖特光科)，专业从事各种CCFL冷阴极、CFL热阴极、LED光源产品的研发，生产和销售，作为以“光源”为专业制造商，公司拥有一批从事光源行业多年的技术专家和产品研发人员及经验丰富的工艺工程师，专业为客户提供各种类型的光源产品技术解决方案。如有疑问可联系黄生、QQ：1711916146电灯泡，准确技术名称为白炽灯，是一种透过通电，利用电阻把幼细丝线（现代通常为钨丝）加热至白炽，用来发光的灯。电灯泡外围由玻璃制造，把灯丝保持在真空，或低压的惰性气体之下，作用是防止灯丝在高温之下氧化。历史一般认为电灯是由美国人托马斯爱迪生所发明。但倘若认真的考据，另一美国人亨利戈培尔（Heinrich Gbel）比爱迪生早数十年已发明了相同原理和物料，而且可靠的电灯泡，而在爱迪生之前很多其他人亦对电灯的发明作出了不少贡献。1801年，英国化学家戴维将铂丝通电发光。他亦在1810年发明了电烛，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，但是并没有即时申请设计专利。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氮气，以通电的碳杆发光。但是他们无足够财力继续发展这发明，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，他造出的炭化竹丝灯泡曾成功在实验室维持1200小时。但是在英国，斯旺控告爱迪生侵犯专利，并且获得胜诉。爱迪生在英国的电灯公司被迫让斯旺加入为合伙人。但后来斯旺把他的权益及专利都卖了给爱迪生。在美国，爱迪生的专利亦被挑战。美国专利局曾判决他的发明已有前科，属于无效。最后经过多年的官司，爱迪生才取得碳丝白炽灯的专利权。爱迪生的最大发现是使用钨代替碳作为灯丝。之后在1906年，通用电器发明一种制造电灯钨丝的方法。最终廉价制造钨丝的方法得到解决，钨丝电灯泡被使用至今。电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不一，在电阻较大的地方，温度升得较高，钨丝亦升华得较快，于是造成钨丝变细，电阻进一步增大的循环；最终令钨丝烧断。后来发现以惰性气体代替真空可以减慢钨丝的升华。今天多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。效能大部分白炽灯会把消耗能量中的90%转化成无用的热能，只少于10%的能量会成为光。相比之下，萤光灯（Fluorescent lamp，亦称光管）的效率高很多，接近40%，所产生的热只是相同亮度的白炽灯的六分一。故此很多地方，特别是夏天需要空气调节的商场、大楼都会使用萤光灯照明以节省电力。小型的萤光灯（节能灯泡）把萤光灯及启动电子结合，使用标准电灯泡的接口，用以替代普通白炽灯泡。例如一个26瓦的节能灯泡，发出的亮度为11瓦，热量为15瓦。发出相同亮度11瓦的白炽灯泡耗电多四倍，达100瓦；放出热量多六倍，达90瓦。很多家居内的电灯仍然是以普通白炽灯为主。卤素灯泡近年亦变得较为流行，特别是光源需要集中的情况，例如家居的射灯，汽车车头灯，经常会使用卤素灯泡。良好的卤素灯泡可以达到15%的效率。例如一个60瓦的卤素灯泡，亮度可等同一个100瓦的普通灯泡。但是卤素灯泡体积细小，运作时温度非常高。在家居应用时需要特别防护，防止引起火灾。至于而户外的街灯照明，以钠灯（Sodium vapor lamp）最为常见。低压钠灯发出的是单调的橙色光线，但是它的效率却非常高，比普通电灯泡高出约十五倍。高压钠灯色效率稍低，但颜色较为丰富。2000年代起，则以发光二极管（LED）及高强度气体放电灯（High Intensity Discharge，HID）照明开始发展流行。前者的优点是非常长寿，现已陆续地用于交通灯、手电筒、汽车上之刹车灯及指挥灯之上。后者其实是多种技术的统称(钠灯亦属于HID)。很多最新汽车使用的氙气车头灯（Xenon HID）、放映机使用的金属卤化物灯（Metal Halide），都是属于HID。型式光源效率（LM/W）平均寿命（小时）特性使用范围普通灯泡NORMAL INCANDESCENT LAMPS8-181000安装及使用容易，立即可以启动，成本低住宅之基本照明及装饰性照明反射灯泡REFLECTOR LAMPS8-181000反射灯泡可以做聚光投射反射灯泡可用于重点照明卤素灯HALOGEN LAMPS12-242000-3000体积小，亮度高，光色较白，安装易，寿命较普通灯光长，释出紫外线较多，部分甚至会超过太阳商业空间之重点照明构造电灯泡构造图1. 电灯泡外形轮廓。 2. 低压惰性气体。 3. 灯丝，钨丝。 4. 细金属线（连接至灯头尖端） 5. 细金属线（连接至铜片） 6. 支撑金属线 7. 支撑棒 8. 细金属线 9. 铜片 10. 绝缘体 11. 灯头尖端 卤素灯泡主条目：卤素灯泡紫外线滤镜下的卤素灯泡卤素灯泡（Halogen lamp），亦称钨卤灯泡，是白炽灯的一种。原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体。在高温下，蒸发的钨丝与卤素进行化学作用，蒸发的钨会重新凝固在钨丝上，形成平衡的循环，避免钨丝过早断裂。因此卤素灯泡比白炽灯更长寿。此外，卤素灯泡亦能以比一般白炽灯更高的温度运作，它们的亮度及效率亦更高。不过在这温度下，普通玻璃可能会软化。因此卤素灯泡需要采用熔点更高的熔凝石英或硬的玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外线，故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。卤素灯泡上的水晶玻璃如果有油，会造成玻璃上温度不一，减低灯泡的寿命。因此换卤素灯泡时要避免人手触及灯泡的玻璃。如果手指摸到应以消毒酒精清洁。淘汰由于白炽灯只有少于10%的能量会成为光，许多地方已经开始淘汰白炽灯泡，以下是时间表：欧盟2012年爱尔兰2009年初澳大利亚2010年阿根廷2010年意大利2010年法国宣称2010年但无进一步讯息英国零售商2011年不再贩售荷兰自愿于2011年中华民国(台湾)2012年日本2012年1月2加拿大2012年美国2014年中华人民共和国2017年中国香港咨询中3淘汰白炽灯面对的挑战白炽灯（包含卤素灯）的光谱是连续而且平均的，拥有极佳演色性的优点；而萤光灯、LED是离散光谱，演色性低，低演色性光源不但会让人觉得颜色不好看、对于健康及视力也有害。传统灯泡还有可调光、耐点灭及无汞的优点。目前的解决方案如下：1. 采用卤素灯：用卤素灯取代白炽灯大约能减少30%的电力、且卤素灯演色性及色温与白炽灯几乎相同，代表光线品质足以全面取代白炽灯，因此国际大厂有推出接头与白炽灯一样的卤素灯。只是卤素灯寿命的延长比价格的增加少。 2. 改进白炽灯泡：可以将红外线反射回灯丝、以减少能耗，目前已推出的产品可以节省30%的能耗4，研发中的产品则可以减少50%能耗；但这种灯泡的问题在无法降低整体成本。另外的方法则是利用雷射处理钨丝，也可以节省相当能源5。 3. 以CCFL省电灯泡取代传统使用萤光灯的省电灯泡，可以大幅减少汞使用量；LED灯泡则是无汞、但LED目前有演色性差、不耐热的问题。 4. 高演色性省电灯泡：若能提高传统萤光灯/CCFL/LED灯泡的演色性，可以让更多人愿意淘汰白炽灯，