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白炽灯、卤素灯、荧光节能LED灯你分得清么?

  自从上次写《六岁宝妈选护眼灯的经验谈》分享到妈妈群里后,朋友们纷纷表示帖子内容太少,大家最关心的频闪、蓝光等统统都没说。这个怨我,因为涉及光源和护眼的内容实在太多了,看来要写一个系列才行(笑~)。接着

  自从上次写《六岁宝妈选护眼灯的经验谈》分享到妈妈群里后,朋友们纷纷表示帖子内容太少,大家最关心的频闪、蓝光等统统都没说。这个怨我,因为涉及光源和护眼的内容实在太多了,看来要写一个系列才行(笑~)

  接着前面那篇经验谈,如果在照度、色温、照明高度、幅度这些基本的用光条件都差不多的情况下,台灯光源的选择还有什么依据呢?白炽灯、卤素灯、荧光灯、节能灯、LED灯,究竟哪种对孩子的眼睛最好呢

  到自己要给娃买灯的时候,我花了很多时间去搜索各种科普文章技术贴,发现以上观点分别涉及到发光原理、国家政策、频闪、色温、数了数一次说不完,看来想全部分享,真要写一个系列。当然我不是专业人士,只是一个喜欢较真又爱娃心切的妈妈,如果分享的学习心得和经验里有任何错误,欢迎随时毫不留情地指出

  白炽灯(incandescent lamp),是将灯丝通电加热到白炽状态,利用热辐射发出可见光的电光源

  我们小时候用的那种时间长了会很烫手、经常呼啦一下烧断了灯丝的灯泡,就是白炽灯泡

  有个家喻户晓的故事:爱迪生为了发明电灯泡,实验999次都失败,人们嘲笑他,他说,我至少知道999种方式是不行的了

  因为早在爱迪生之前,英国电技工程师斯旺(j.Swan)从19世纪40年代末即开始进行电灯的研究。经过近30年的努力,斯旺最终找到了适于做灯丝的碳丝。1878年12月18日,斯旺试制成功了第一只白炽电泡

  1879年,爱迪生也开始投入对电灯的研究,他认为,延长白炽灯寿命的关键是提高灯泡的真空度和采用耗电少,发光强、且价格便宜耐热材料作灯丝,爱迪生先后试用了1600多种耐热材料,结果都不理想。1879年10月21日的傍晚,爱迪生制成了碳化纤维(即碳丝)白炽灯,率先将电光源送入家庭。爱迪生采用碳化棉线作灯丝,把它放入玻璃球内,再启动气机将球内抽成真空。结果,碳化棉灯丝发出的光明亮而稳定,足足亮了10多个小时(45个小时)。就这样,碳化棉丝白炽灯诞生了,爱迪生为此获得了专利

  之后爱迪生还一直致力于白炽灯的改进和大面积商用。后来的发明家们不断改进白炽灯的材料和工艺,整个白炽灯的发展史是提高灯泡发光效率的历史

  但是,在一百多年的时光里,这种努力并没有达到理想的效果,白炽灯始终无法解决自身的原始缺陷:它所消耗的电能只有不到10%可转化为光能(普通白炽灯只有2%),而其余部分都以热能的形式散失了。同时,灯丝温度越高,钨丝蒸发就越快,使得大多数白炽灯使用寿命都较短

  所以虽然白炽灯拥有很多优点色光最接近于太阳光色,显色性好,光谱均匀而不突兀但是对能源的浪费巨大,自2007年初澳大利亚政府率先宣布以立法形式全面淘汰白炽灯开始,先后有十几个国家和地区陆续发布了白炽灯淘汰计划。我国也从2011年起逐步实行淘汰计划,到2016年10月1日起,禁止销售和进口15瓦及以上普通照明用白炽灯

  卤素灯泡(英文:halogen lamp),简称为卤素泡或者卤素灯,又称为钨卤灯泡、石英灯泡,是白炽灯的一个变种。原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体,在高温下,升华的钨丝与卤素进行化学作用,冷却后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(几乎是白炽灯的4倍),同时由于灯丝可以工作在更高温度下,从而得到了更高的亮度,更高的色温和更高的发光效率

  作为白炽灯的升级版,卤素灯拥有白炽灯的所有优点:色光最接近于太阳光色,显色性好,光谱均匀而不突兀。但是卤素灯也继承了白炽灯的缺点:寿命短(尽管已经比白炽灯长)、发光效率低(尽管已经比白炽灯高),而且卤素灯由于同样是热辐射光源,点灯中或刚熄灯后,因灯泡温度仍然很高,绝对不可用手去触摸

  另外,白炽灯和卤素灯都有少量紫外线(UV)和红外线(IR)辐射问题。如果要达到理想的护眼色度,必须使用大功率的灯泡,这样红外发热量大又长时间近距离用,容易导致面部皮肤问题,加上紫外线辐射,甚至有可能导致日晒性皮炎等极端情况。所以如果要使用卤素灯作为台灯用光源的话,至少需要有UV保护处理简单的说就是灯头出光的部分最好有一层磨砂或者部分磨砂且抗UV的玻璃面板

  我们小时候用的那种长长的灯管,就是荧光灯,也叫日光灯。传统型荧光灯即低压汞灯,是利用低气压的汞蒸气在通电后释放紫外线,从而使荧光粉发出可见光的原理发光,因此它属于低气压弧光放电光源

  普通荧光灯管涂卤素荧光粉,填充氩气、氪氩混合气体。光色为:冷白日光色荧光灯管,暖白日光色荧光灯管。虽然荧光灯相比白炽灯,不会发烫,发光效率高很多,但是这两种光色的荧光灯管,显色性能较低,显色指数R值小于40。远远小于太阳光,显色指数R=100的标准值。观看彩色物体表面颜色,产生色偏。色彩偏青、偏灰,色彩暗淡不鲜艳。这两种荧光灯不属于高效节能电光源,不符合绿色照明技术要求

  节能灯这个名字被广泛滥用在除了白炽灯卤素灯以外的电光源上,比如到处可见的用词“LED节能灯”。这里说的节能灯是紧凑型三基色电子荧光灯(国外简称CFL灯),是一种紧凑型、自带镇流器的日光灯

  详细点说,CFL灯是一种单端紧凑型节能荧光灯。这种荧光灯的灯管、镇流器和灯头紧密地联成一体(镇流器放在灯头内),除了破坏性打击,无法把它们拆卸,故被称为“紧凑型”荧光灯。由于无须外加镇流器,驱动电路也在镇流器内,故这种荧光灯也是自镇流荧光灯和内启动荧光灯。整个灯通过E27等灯头直接与供电网连接,可方便地直接取代白炽灯。这种荧光灯大都使用稀土元素三基色荧光粉,因而具有节能功能,所以被称为“节能灯”

  节能灯体积小,比白炽灯节省能源,寿命也比白炽灯长。但是缺点也很明显:作为荧光灯的一种,灯管内添加了汞,在目前没有好的回收机制的情况下,造成的环境污染是不可忽视的。另外节能灯使用的镇流器在产生瞬间高压时,会产生一定的电磁辐射

  作为台灯用光源,CFL灯最关键的问题在于色温和显色性。这个会在后面的系列文里讲

  LED是英文light emitting diode (发光二极管)的缩写。发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它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。半导体晶片由两部分组成,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。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED发光的原理

  因为LED灯发热量不高,把电能量尽可能地转化成了光能,所以LED等经常也被称为“LED节能灯”。在购买节能灯的时候,一定要区分清楚LED和CFL这两种完全不同的光源

  同样被称为节能灯,相对于CFL灯,LED灯环保不含汞,可回收再利用,这恐怕是各国大力开发LED灯的一大动力

  ③多变换:LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理,在计算机技术控制下,产生不同的颜色、强度以及色温。在不同的使用环境和光线背景下,这一点很重要(请参考上一篇《六岁宝妈选护眼灯的经验谈》)

  但是LED灯也有众所周知的缺点:蓝光、频闪问题,这也是众多护眼灯大做文章的地方

  不好意思,这次大家最关心的频闪、蓝光等问题,又没说。下一篇一定一定,后面还会加上色温、显色性两个重要的内容。感谢各位宝妈的信任和鼓励

  六岁宝妈选护眼灯的经验谈(二):白炽灯、卤素灯、荧光灯、节能灯、LED灯,你分得清么

  一款集专利技术光源、多项国内国际认证、手机APP操控、自定义用光、标配模式、无极调光、迷你音响、LCD屏(时间日期湿度)等多功能于一身的近视防控护眼LED台灯

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