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懂點照明知識|光的語言,各種參數都在說什么(發光效率)

  • 2018-05-02 14:39:00
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光在日常生活中無處不在訴說和表達著自我,從色溫、光效、照度、演色性、發光效率與強度、映照進眼睛的輝度、發光角度等參數,到人眼所能感受到的明暗、色調、眩光以及光影變化等,都是光的語言。不管是家居、辦公還是商業空間或者戶外,我們無時無刻不在和光發生著互動,所以,懂點光的語言很重要。 本篇著重深挖光的語言之一【發光效率】

  一、什么是發光效率

  發光效率是指光源每消耗1瓦(W)電所輸出的光通量,以光通量與消耗功率的比值來表示,單位為lm/W。

  發光效率中的功率通常要根據情境而定,光效計算方法中功率可以指光源輸出的輻射通量,或者是提供光源的能(電能、化學能等),前者的定義有時叫輻射發光效率,后者稱電源發光效率。輻射發光效率指光源提供可見光的效率,也就是光通量對輻射通量的比值;電源發光效率為一種測量電能提供光源發出可見光的效率,也就是輻射通量對輸入電功率的比值。


  二、光效怎么計算

  1、功率效率(ηP)

  功率效率指發光體輸出的發射功率P0與輸入的激發功率Pi(光功率 、電子束功率、電注入功率等)之比,ηP=P0/Pi,是一個無量綱的小于1的常數。

  因為多數發光體用于顯示和照明,其功能是用人眼衡量的,但人眼只感覺可見光,且對不同波長的靈敏度也很不相同,因此,發射光譜不同的發光體,即使它們有相同的功率效率,人眼所見的亮度也不同。要反映這樣的差別可用光度效率η1,它是發光體的發光通量Ф(以流明為單位)和激發功率Pi之比,η1=Ф/Pi,單位為流明/瓦。

  顯然,如已知發光體的發射光譜,則功率效率與光度效率可以相互換算。

  2、量子效率(ηq)

  在對發光體的基礎研究中,尤其對于光致發光及注入式電致發光體,常用量子效率ηq表征發光效率。量子效率是指發光體發射的光子數N0與激發時吸收的光子數或注入的電子(空穴)數Ni之比:ηq=N0/Ni,是一個無量綱的數值。

  對于光致發光材料,當激發與發射均勻單色光或接近單色光時,量子效率與功率效率可以通過表式。


  三、光效的實際意義

  1、因人眼的結構,并非所有波長的光能見度都一樣,紅外光和紫外光的光譜對于發光效率不造成影響。

    2、光源的發光效率與光源把能量轉化為電磁輻射的能力以及人眼感知所發出的輻射的能力有關。

    3、發光效率越高代表其電能轉換成光的效率越高,即發出相同光通量所消耗的電能越少,所以選用節能燈泡時,應該以發光效率數值來做最后的判斷標準。

    4、按我國國家標準,15W普通照明燈泡的額定光通量為110lm,額定消耗功率為15W,按此計算,發光效率約等于7.3lm/W。


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