灯具基础知识

2023年12月25日发(作者：戴丽丽)

灯具基础知识

灯具就是光源、灯罩及附件的总称。灯具在现代照明中，作用非常重要，它起着固定与保护光源、控制并重新分配光在空间的分布、防止眩光等作用。

灯具的分类

灯具的种类极其丰富，外形千变万化，性能千差万别，对灯具的分类方法主要有：

(1) 按采用的电光源分类：分为白炽灯具、荧光灯具、高压气体放电灯具等。

(2) 按灯具的配光分类：分为直接照明型、半直接照明型、全漫射式照明、半间接照明型、间接照明型五大类。

(3) 按在建筑物的安装方式分类：分为吸顶灯、吊灯、壁灯、嵌入式灯、地脚灯、庭院灯、自动应急照明灯、移动式灯、道路广场灯等等。

(4) 按灯具的使用场所分类：分为民用灯、建筑灯、工矿灯、车用灯、船用灯、舞台灯等。

(5) 按灯具的结构分类：分为开启型灯具、闭合型灯具、防爆型灯具、隔爆型灯具、安全型灯具、防震型灯具等。

灯具的应用

(1) 深照型灯具和特深照型灯具，由于它们的光线集中，适用于高大厂房和要求工作台面上有高照明的场所。这种灯具配镜面反射罩，并以大功率的高压钠灯、金属卤化物灯、高压汞灯作光源，能将光线控制在狭窄的范围内，获得很高的轴线光强，在这种灯具照射下，水平照度高，阴影很浓。

(2) 石英灯也叫点射灯，是一种轻型的投光灯具，主要用于重点照明，因此多数窄光束配光，并且能自由转动，随意选择方向。点射灯装在内设电源线的导轨上，灯具可以沿轨道滑动，则灵活性更大，非常适合商店、展览馆的陈列照明。

(3) 筒灯也叫下射灯，它一般是嵌入式灯具，将灯具嵌入在吊顶内。这种安装不会打破顶棚的装饰效果，而且它有较好的下射配光，能形成各工各样的光分布，并且具有很好的防眩光效果，能创造恬静幽雅的环境气氛。一般在酒楼、宾馆、家庭的客厅等处。

(4) 荧光灯支架是一种均匀配光型直接照明灯具。它能产生均匀的照明效果，不容易产生阴影。荧光支架具有敞开式的，也有配棱晶罩、乳白罩、反光罩的。敞开式的光效高，但有眩光，对保护视力不利；棱晶罩灯具光效有所下降，但几乎没有眩光。荧光灯光效高，因此广泛地用于商店、图书馆、学校、办公楼、银行等处作一般的照明。如果将荧光灯管组成一定的几何图案安装在大厅里，会产生良好的艺术照明效果。

(5) 格栅灯盘，也是一种荧光灯具，与荧光灯支架不同的是它采用了高效反光罩把光线控制在一定的范围内，提高了光的利用效率，同时设遮光栅格来遮光源，减少灯具的直接眩光。格栅灯盘有嵌入式和吸顶式二种安装方式。它主要用在办公室、图书馆、商店等处，用作一般照明。

灯具的选择

在照明设计中，灯具表面的选择应考虑的主要因素：

(1) 配光要求：灯具表面亮度、显色性能、眩光等。

(2) 环境条件：使用环境对防护式的要求。

(3) 协调性：灯具的外形是否与建筑物和室内装饰协调。

(4) 经济性：如灯具效率、电功率消耗、投资运行费、节能效果等。

按配光特性选择灯具：

(1) 一般生活用房和公共建筑物内多采用直接型、均匀散射型灯具或荧光灯（***的或带罩的），使顶棚和墙壁均有一定的亮度，整个空间照度分布均匀。

(2) 当要求垂直照射时，可采用倾斜安装的灯具，或选用不对称配光的灯具，如教室黑板照

明等。

(3) 大厅、门厅、会议室、礼堂、宾馆等处的照明，除满足照明功能外，还应考虑照明灯具的装饰艺术效果。对于家庭的客厅、卧室等，随着人们对生活水平的不断提高，也应作以上考虑。

(4) 生产厂房采用直接型灯具较多，使光通全部投射到下方的工作面上。若工作位置集中或灯具悬挂高度较高时，宜采用深照型灯具。

特殊用房，应根据需要选用专用灯具，如手术室、摄影棚等。

镇流器的基本知识

¨ 荧光灯管的电气特性

¨ 传统电感镇流器

¨ 高效电子镇流器

¨ 镇流器性能和安全要求

荧光灯管的电气特性

气体放电发光的基本原理

¨ 气体原子的原子核外围绕著许多电子，这些电子分别处于不同的轨道上，各自拥有不同的能量，呈现离散型的分布，最外层的电子又称价电子，非常容易吸收外来的能量而提升至较高的能阶，甚至脱离原子的束缚而成为自由电子。

¨ 价电子在稳态时所处的能阶称为基本能阶或基态。¨ 当其吸收一定能量后，跃升到较高的能阶，称为激发态。¨ 处于激发状态的电子通常是不稳定的，一般在10-7……10-8秒内受激电子就会释放出所吸收的能量而回复到基态。在这一过程中，先前所吸收的能量会以光子的形式辐射出来。

¨ 气体放电灯的发光流程¨ 气体放电灯的发光过程

¨ ¨ 气体放电灯的基本构造¨

¨ 日光灯的基本构造¨ ¨ ¨ 日光灯的电压电流特性及效率¨ 电压、电流特性曲线¨

¨ 发光效率¨正常弧光放电区的日光灯，只有约21%的能量以可见光形输出，但仍比白炽灯的发光效率高出许多。由实验得知日光灯输出大致和其灯管电流成正比。¨

¨ ¨ ¨ 频率对日光灯特性的影响频率与灯管动态电压—电流特性曲线之关系频率与闪烁现象¨ 频率与启动电压

¨ 市电50Hz操作，日光灯会有每秒100次的闪烁，但由于管壁荧光物质有残光性，因此降低了日光灯的闪烁现象。¨ 当以高频率点灯时，灯管正柱区离子浓度来不及跟上电流的变化，加上荧光物质的残光性，因此日光灯闪烁度极低。¨ 频率与启动电压¨

¨ 相同的功率消耗下，随着频率增高，日光灯发光效率约能提高10%。¨

温度对日光灯特性的影响日光灯点亮后，一旦达到工作温度时，光输出最高。

¨ 在空气流通下点亮标准型日光灯，约在环境温度25℃，管壁温度维持在40℃左右，光输出最大，在此温度下，汞蒸气压最适于产生253.7mm的紫外辐射。影响日光灯寿命的因素一般而言，灯丝上的涂被物质消耗快慢决定灯管寿命长短，也就是说，当灯丝上放射性物质无法提供足够的自由电子，以维持气体放电时，灯管寿命即终了，这段时间定义为绝对寿命。

¨ 以光束维持率降到70%时，我们定义为相对寿命。¨ 灯管启动情形的好坏会影响日光灯的寿命。 ·先在灯丝上加入预热能量，将灯丝加热至约850~1000℃之间，用热电子发射可以避免冷阴极起动所产生之溅射，有效降低启动电压，缩短启动的时间，延长灯管寿命。¨灯管在持续点亮过程中，灯管电流的峰值因数也会影响日光灯的寿命。国标规定不能超过1.7镇流器

¨ 缺点：·体积大，笨重。·自身功耗大，约8W以上。·功率因数低，一般为0.5~0.6。·工作频率低50Hz，有闪烁和噪音现象。¨·启动电压需求较高≥190V¨ 优点： ·结构简单，可靠性

高，寿命较长。高效电子镇流器¨ 电子镇流器的优点¨ 电子镇流器的组成¨ 电子镇流器的基本原理

电子镇流器的优点¨ 节电效果显著·增加光输出，提高灯光效。·自身功耗低。·具有高功率因数。¨ 体积小，重量轻，无闪烁，无噪声。¨ 在较低的电源电压下可使荧光灯启动，一般在130V左右就能正常点燃。¨ ¨ 电子镇流器可以通过采用调频或脉冲宽度调制（PWM）技术，对荧光灯可实现调光功能。¨

¨ 光输出稳定。¨ 可采用直流电源供电。¨

¨ 镇流器的性能和安全要求¨性能要求¨给灯两端提供一个足够高的启动电压，使灯点火成功。¨ ¨ 在灯点火之后，为灯提供一个大小合适而且稳定的工作电流。¨ ¨ 必须将电流谐波含量控制在标准规定限值之内，以防止对电网造成严重污染，并获得高功率因数。¨

¨ ¨ 安全要求¨¨ 异常条件下，镇流器应不受损害。¨ 镇流器用绝缘材料，应具有足够的耐热和耐火性能。¨ 镇流器用零部件，应具有良好的防潮湿和防腐蚀性能。¨

¨ 镇流器应具有防触电保护。¨ 镇流器在故障状态下工作时，不得产生易燃气体，不得喷出火焰或熔化金属。¨ ¨ 镇流器必须能经受住产品标准规定条件下的耐久性试验。¨

节能灯的基本知识名称

¨ ¨ 优点¨ 结构¨ ¨ 种类¨

¨ 节能灯的名称

¨ ¨ ¨ 自镇流荧光灯¨ 是指含有灯头，镇流器和灯管，并使之为一体的荧光灯。

¨ ¨ 节能灯的优点

¨ ¨ 结构紧凑，体积小。¨ 发光效率高，省电、节省能源。¨ 可直接取代白炽灯泡。

节能灯的结构¨ 它是由灯管、镇流器、外壳和灯头组成一个整体。¨ ¨ 节能灯的性能和安全要求同镇流器一样。节能灯的种类¨ 按形状分：U型、H型、Π型、螺旋型、2U、3U、4U、2H、3Π、4Π

¨ 按结构分：一体化、插拔式、球形、磨菇型等。

材料分析：

●电源线：0.75m㎡。

●灯座、支架档头、启辉器座、PC防火耐温125℃。

●冷轧钢板0.5mm。

机械特性：

●结构紧凑，拉力试验（塑料档头与支架主体之间可承受20N的力度）。

安全特性：

●通电测试（全检）。

●镇流器超静音、超低温（△t ≤60℃），? ≤35分贝，带温度保险丝。

●接线端子台耐高温125℃，单独固定且加绝缘垫片。

●多芯线，剥胶0.8 mm，任何一根线露出都不能接触金属。

加工工艺：

●线路布置规范，经过镇流器旁的电源线要加玻纤套管，耐高温

●喷粉处理，光滑无尘粒等杂物，无异接，纯白色

●接线处不允许铜丝***，且电源线与灯座符合拉力测试

●无批锋，无毛刺

安装方式：

●吸顶式（吊装式）、明装式

包装方式：

●过塑薄膜，带彩套

●包装材料（纸质：B=B），必须打包带，标识清楚，外包装、内盒、产品三者必须保持一致性，整体包装完毕，检查所有标识有否遗漏——形象标签、合格证、型号贴、吊牌等

耐压测试：

●高压测试仪2000V/10S

附：

●增加补偿电容时，注意其安装方式，要求固定，不宜松动

●零部件：安装螺丝，启辉器、说明书、PE手套灯盘

材料分析：

l 0.5mm以上的冷轧钢板

l 0.75mm单芯电源线,耐温105℃,电源线两端必须浸锡

● 灯座启辉器耐用高温故知新25℃,防火材料

l PS有机棱晶板,进口材质,透明度高

l 德国铵铝,国产强化铝0.4mm，I型格栅条1.2mm

机械特性：

● 结构紧凑

安全特性：

● 镇流器超低温，超静音（），带温度保险丝

● 接线端子台耐高温125℃；接线方式规范

● 通电测试（全检），必须有接地线，且电源线的正负必须用颜色区别开来

耐压测试

● 高压测试仪2000V/10S

加工工艺：

● 电源线0.75mm，过电子镇流器旁必须用玻纤管套住，接头浸锡

● 面盖、横插线盒盖表面处理，无尘粒等发异状

● 灯盘四角的接合处平整、无缝隙；反光罩与底盘吻合贴切、无变形、凹凸现象，无杂物，无披锋、毛刺等现象

● 必须有接地线，且电源线的正负必须用颜色区别开来

安装方式：

● 吸顶式（吊装式）、嵌入式、明装式、安装方式多样化

包装方式：

● 包装材料（纸质：B=B），内用泡沫塑料护角，灯盘之间用纸板隔开；必须打包带，标识清楚，外包装、内盒、产品三者必须保持一致性，零部件一定要齐全——形象标签、合格证、型号贴、吊牌、说明书、启辉器、PE手套等

2.3 筒灯：

材料分析：

● 冷轧钢板：①面盖：0.6mm---0.8mm

②支架：0.8mm---1.0mm

③线盒盖及底盖：0.5mm---0.6mm

④底板：1.0mm---1.2mm

● 台湾进口铝材：4寸以上反光罩——0.8mm---1.0mm

● 西南铝材：4寸以下反光罩——0.6mm---0.8mm

机械特性：

● 结构紧凑（无变形、松动、偏斜）

安全特性：

● 接线端子台单独固定且加绝缘垫片，耐高温125℃

● 电源线0.75mm，必须用玻纤管套住

● E27灯头；弹片采用磷铜片（0.4mm厚），能保障弹性强，导电性强，不易氧化

● PLC灯头，塑胶，耐高温125℃

● 镇流器具有温度保险丝，超低温，超静音（）

● 接线方式正确规范，通电测试（全检）

耐压测试：

● 高压测试仪2000V/10S

加工工艺：

● 面盖、横插线盒盖表面处理，无尘粒、露片、桔皮、划伤、杂色等异常情况；其它（如支架等）为次面

● 内胆（反光罩）的喷砂以及颜色一致，无色差且砂粒呈均匀分布

● 光洁无水印，成镜面状，无雾面，具光泽度，无异色

● 必须有接地线（3寸以下除外），电源线与接线端子台及灯头的连接需紧固，且符合拉力测试3N/60S

安装方式：

● 嵌入式、明装式

包装方式：

● 包装材料（纸质：B=B），必须打包带，内包装、彩盒、裱纸250g，标识清楚，外包装、内盒、产品三者必须保持一致性，零部件一定要齐全——形象标签、合格证、型号贴、吊牌、安装卡边卡簧、说明书、PE手套等

2.5格栅灯盘、支架

荧光格栅灯盘作为一种高效率、长寿命、节能、环保灯具，被广泛地用在办公室、商场等公共场所。

格栅灯盘的组成部分：

1．反射罩：反射罩主要是反射光线，提高光源的利用率，并控制光的分布范围（配光曲线）反射罩从以下两方面分类：

A．按结构分类分为： a. 单抛反射罩 b.双抛反射罩 c. 三折形反射罩；

B．按材质分类分为： a. 光面铝（光铝） b. 砂铝 （哑光铝）c.不锈钢；

镜面铝——由于表面比较光滑就像镜子一样的反射光线，所以

光线比较有方向性；

砂 铝——由于表面比较粗糙，光线照射在它上面会发生漫反

射，所以比较柔及均匀；

不锈钢——反射罩主要是由不锈钢材料组成，它只有镜面，

没有砂面。

2．格栅条： 格栅条是嵌入在反射罩上面的一种消除眩光的消光片，它只有两种形式：一种为I形，一种为V形，这种命名主要是根据它的形状来命名的。

3．盘体： 盘体主要是由冷扎钢板，通过剪板、冲压、折弯、点焊、喷塑加工而成，盘体是灯盘的主体，主要起固定光源、电器、反射罩的作用。

4．电器： 电器是灯盘的核心部分，它主要由启动器，镇流器，灯座，电线，接线端子组成，电器的作用是将灯具与外电源连接，为光源提供电源，使荧光灯启动，并稳定，使之正常工作。