各種光源的波動深度和閃爍指數(shù)

　用照度傳感器和光敏二極管測量了白熾燈、鹵鎢燈、直管熒光燈、緊湊型熒光燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈和LED臺燈的波動深度和閃爍指數(shù)，實驗時每種燈取 5個樣品進行統(tǒng)計平均。
1　 白熾燈
磨砂白熾燈和透明白熾燈的波動深度和閃爍指數(shù)如圖4、圖5所示。
由圖4，5 可見，白熾燈的光波動有幾個特點。(1) 隨著功率的增加，白熾燈的波動深度和閃爍指數(shù)均下降，這與文獻 [8] 的結(jié)論一致。這是因為大功率白熾燈的燈絲直徑增大、長度縮短 單位長度,燈絲的功率密度增加，也即熱慣性 (熱容量) 增加 ,燈絲溫度隨電流變化的幅度減小 因此光波動減小。,磨砂燈泡的功率從 25W增加到 60 W, 照度傳感器測得的波動深度從29.2%下降到11.7%，閃爍指數(shù)從9.3%下降到 3. 9%. (2) 圖4、圖5還表明，光敏二極1管測得的波動深度和閃爍指數(shù)比照度傳感器測得的約小30%，這可能與兩者不同的光譜響應(yīng)曲線有關(guān)。(3)在相同功率下，磨砂燈泡的光波動要略小于透明燈泡。以40W為例，照度傳感器測得的磨砂燈泡的波動深度和閃爍指數(shù)分別為16.9%和15.4%，而透明燈泡則為17.3%和5.6%. (4) 燈功率大于60W后，隨功率的增加光波動減小的趨勢變緩。
2　 鹵鎢燈
雙插腳和反射型鹵鎢燈的波動深度和閃爍指數(shù)如圖6、圖7所示。圖6、圖7表明，隨著鹵鎢燈功率的增加，波動深度和閃爍指數(shù)都下降。其原因與白熾燈類似，即功率增大后，單位長度功率密度增加使燈絲溫度隨電流的波動減小。同樣功率下，雙插腳鹵鎢燈 (G9燈頭) 的光波動要略小于反射型鹵鎢燈 (GU10燈頭)，鹵鎢燈的光波動又略小于白熾燈，這可能是因為鹵鎢燈的燈絲比白熾燈更緊湊。還是以40W為例，照度傳感器測得的G9鹵鎢燈的波動深度和閃爍指數(shù)分別為 15.0 %和 4.8 %，小于40W透明白熾燈的17.3%和5.6%。
3　 直管熒光燈
測量了用電感或電子鎮(zhèn)流的白光(色溫6700K)T5，T8，T10和 T12，以及單色T5直管熒光燈，結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，電子鎮(zhèn)流直管熒光燈的光波動要遠小于電感鎮(zhèn)流。以36W的T8熒光燈為例，采用電子鎮(zhèn)流時照度傳感器的波動深度和閃爍指數(shù)分別為 5.7 %和 1.6 %，而電感鎮(zhèn)流則為42.3 %和 11.7 %，二者相差超過7倍。對比圖4和表2，我們發(fā)現(xiàn)與白熾燈相反，通過照度傳感器測得的熒光燈的光波動參數(shù)要小于光敏二極管，這與熒光燈的光譜和兩種探頭的響應(yīng)曲線有關(guān)，光敏二極管在紅光部分有較高的響應(yīng)，而照度計探頭在綠光部分有較好的響應(yīng)。在T8和T10使用同一個電感或電子鎮(zhèn)流器時，粗管徑的T10燈的光波動要略大于細管徑的T8燈，這與文獻[7]的結(jié)論一致。
表2中，電子鎮(zhèn)流器的參數(shù)不同，所以光波動也不同。采用無源濾波電路時，電子鎮(zhèn)流器的工作頻率和濾波電容的容量對光波動影響很大[12] 。單色T5 14W燈用同一個電子鎮(zhèn)流器燃點，波動深度不同是由熒光粉的余輝時間決定，綠粉的余輝時間最長，光波動最小; 藍粉的余輝時間最短，光波動最大。T5 32W燈的光波動只有單色 T5 14W的1/2～1/3，這因三基色粉對光波動有三重平滑作用。
4　 緊湊型熒光燈
緊湊型熒光燈的光波動如表3所示, 均<10% ,這是由于緊湊型熒光燈是高頻驅(qū)動的緣故。相對于白熾燈和電感鎮(zhèn)流的直管熒光燈，緊湊型熒光燈使用的是電子鎮(zhèn)流器, 對電網(wǎng)電壓波動不敏感，適用于電壓不穩(wěn)的地區(qū)[15] 。
5　 高壓鈉燈
電感鎮(zhèn)流的高壓鈉燈的光波動如表4所示。由于高壓鈉燈的光譜集中在黃光區(qū)域，為鈉原子直接發(fā)光，所以光波動很大，基本和輸入功率的波動一致。
6　 金屬鹵化物燈
電感和電子鎮(zhèn)流的金屬鹵化物燈的光波動如表5所示。從表5同樣可以看出，電子鎮(zhèn)流的金鹵燈的光波動遠小于電感鎮(zhèn)流。以150 W為例，采用電子鎮(zhèn)流時照度傳感器的波動深度和閃爍指數(shù)分別為2.3%和0.4%，而電感鎮(zhèn)流則為54.8 %和16.6% ,二者相差20倍以上。金鹵燈的電子鎮(zhèn)流器由于采用了140Hz低頻方波恒功率輸出線路，所以其光波動很小。
7　LED臺燈
LED臺燈的光波動如表6所示。由于LED采用直流恒流驅(qū)動，直流紋波可以做得很小，所以能夠?qū)崿F(xiàn)光波動<1%，可以認為此時消除了光波動。白光LED內(nèi)涂有熒光粉把部分藍光轉(zhuǎn)換為黃光，熒光粉的余輝效應(yīng)對降低光波動也有一定的作用。
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