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LED灯、节能灯、荧光灯和白炽灯的优缺点及区别

  LED灯(Light Emitting Diode)又叫发光二极管,它是一种固态的半导体器件,可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。半导体晶片由三部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子,中间通常是1至5个周期的量子阱。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子和空穴就会被推向量子阱,在量子阱内电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理。
 
  LED灯具有体积小、耗电低、寿命长、无毒环保等诸多优点,LED灯具从室外装饰,工程照明,逐渐发展到家用照明。
 
  节能灯又叫紧凑型荧光灯(国外简称CFL灯)具有光效高(是普通灯泡的5倍),节能效果明显,寿命长(是普通灯泡的8倍),体积小,使用方便等优点。它的工作原理和日光灯基本相同。
 
  节能灯除了白色(冷光)的外,现在还有黄色(暖光)的。一般来说在同一瓦数之下,一盏节能灯比白炽灯节能80%,平均寿命延长8倍,热辐射仅20%。非严格的情况下,一盏5瓦的节能灯光照可视为等于25瓦的白炽灯,7瓦的节能灯光照约等于40瓦的,9瓦的约等于60瓦的。
 
  荧光灯又叫做日光灯,它的工作原理:日光灯管简单的说是个密闭的气体放电管。管內主要气体为氩(argon)气(另包含氖neon或氪krypton)气压约大气的0.3%。另外包含几滴水銀——形成微量的水银蒸汽。水银原子约佔所有气体原子的千分之一的比例。
 
  日光灯管是靠着灯管的汞原子,由气体放电的过程释放出紫外光(主要波長为2537埃=2537×10-10m)。所消耗的电能约60%可以转换为紫外光。其他的能量則转换为热能。
 
  日光灯由灯管內表面的荧光物质吸收紫外光后释放出可見光。不同的荧光物质 会发出不同的可見光。一般紫外光转换为可見光的效率约为40%。因此日光灯的效率约为60%×40%=24%——大约为相同功率钨丝电灯的两倍。
 
  白炽灯又叫做电灯泡,它的工作原理是电流通过灯丝(钨丝,熔点达3000多摄氏度)时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000摄氏度以上,灯丝在处于白炽状态时,就象烧红了的铁能发光一样而发出光来。灯丝的温度越高,发出的光就越亮。故称之为白炽灯。白炽灯发光时,大量的电能将转化为热能,只有极少一部分(可能不到1%,没计算过)可以转化为有用的光能。
 
  白炽灯发出的光是全色光,但各种色光的成份比例是由发光物质(钨)以及温度决定的。比例不平衡就导致了光的颜色的偏色,所以在白炽灯下物体的颜色不够真实。
 
  白炽灯的寿命跟灯丝的温度有关,因为温度越高,灯丝就越容易升华。日光灯两端发黑过程是:钨丝的升华直接变成钨气,这些钨气体遇到温度较低的灯管壁又凝华在灯管壁上而发黑的,当钨丝升华到比较细瘦时,通电后就很容易烧断,从而结束了灯的寿命。所以白炽灯的功率越大。
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