白熾燈的特性主要主要有哪些?
白熾燈將燈絲通電加熱到白熾狀態,利用熱輻射發出可見光的電光源。自1879年,美國發明家托馬斯·阿爾瓦·愛迪生制成了碳化纖維(即碳絲)白熾燈以來,經人們對燈絲材料、燈絲結構、充填氣體的不斷改進,白熾燈的發光效率也相應提高。1959年,美國在白熾燈的基礎上發展了體積和衰光極小的鹵鎢燈。白熾燈的發展趨勢主要是研制節能型燈泡。不同用途和要求的白熾燈,其結構和部件不盡相同。白熾燈的光效雖低,但光色和集光性能很好,是產量比較大,應用相對普遍的電光源。
白熾燈的特性主要有能量特性、電壓特性、工作特性、點燃與熄滅特性、壽命等。
能量特性可以用發光效率來描述。白熾燈所消耗的能量 其中只有一小部分轉換為可見輻射光, 很大一部分轉換為紅外線或被損失掉。白熾燈的發光效率在13%左右。
電壓特性
白熾燈的燈絲溫度、電流、功率、光通量、光效和壽命均隨所加電壓的變化成指數函數變化,并用特征指數描述其變化規律。圖3表示出白熾燈的電壓變化特性曲線。
壽命
通常指新白熾燈開始使用到斷絲為止的時間,或指燈保持在規定的光通量數值上的燃點時間。白熾燈的電源電壓變化對燈壽命的影響,通常功率為30 W以上的燈,燃點750 h時,光通量維持率可在85%以上,在數百毫秒至數秒的開燈與關燈周期內的瞬時電流,可使燈的壽命縮短2%~8%。
白熾燈在點燃過程中,燈絲的變形、充填氣體的純度、燈內殘余氣體的成分、玻殼尺寸等都與燈的光通量變化有關。
因白熾燈的燈絲為熱輻射體,燈絲達到一定溫度需要有一個時間。開燈時,從對燈施加電壓到發出額定光通量為止,需數百毫秒時間;在關燈時,情況相反。燈絲電流值愈大,熄滅所需時間愈長。在開燈的瞬間,流過燈絲的電流理論上可達到額定電流的13~16倍,實際上由于回路阻抗的制約,瞬間電流為額定電流的7~10倍。