摘要化學(xué)冷光源是一種新型的有機(jī)發(fā)光材料。本文對(duì)化學(xué)光源的特點(diǎn),結(jié)構(gòu)與組成,化學(xué)發(fā)光機(jī)理和影響發(fā)光體系的因素進(jìn)行了討論,并簡(jiǎn)要介紹了化學(xué)發(fā)光物質(zhì)草酸酯和熒光劑的合成與應(yīng)用,論述了相關(guān)研究的進(jìn)展情況。

關(guān)鍵詞化學(xué)發(fā)光,化學(xué)光源,草酸酯,熒光劑,合成

1發(fā)展背景

化學(xué)發(fā)光是指某些化學(xué)反應(yīng)中發(fā)出可見光的反應(yīng)過程。化學(xué)發(fā)光體系有數(shù)種,但適用于化學(xué)光源的只有過氧草酸酯類化學(xué)發(fā)光體系。它以草酸酯、過氧化氫和熒光劑為主要成分,是迄今為止發(fā)現(xiàn)的一種最有效的化學(xué)(非生物)發(fā)光體系,量子產(chǎn)率高達(dá)20%～30%。

過氧草酸酯類化學(xué)發(fā)光最早發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)60年代。此后,20世紀(jì)70年代AmericanCyanamide公司的Rauhut等合成了一系列草酸酯。Rauhut等研究的主要目的是開發(fā)應(yīng)急光源,并稱之為“化學(xué)光源”(chemicallight),成為草酸酯獲得實(shí)際應(yīng)用的重要實(shí)例之一,并成功地研制和開發(fā)了發(fā)光棒。最初化學(xué)光源只是用于軍事活動(dòng),后來逐步進(jìn)入民用市場(chǎng)。使用這種冷光源可以杜絕因電火花或熱光源引起火災(zāi)的可能性,也可用作緊急照明等。近年來,這種化學(xué)冷光源已日益流行于各大晚會(huì)上,具有很大的市場(chǎng)前景。另外,將應(yīng)急光源與警報(bào)結(jié)合的緊急設(shè)施有利于人們?cè)诎l(fā)生火災(zāi)時(shí)的逃生。

2化學(xué)光源的結(jié)構(gòu)和組成

1熱輻射型電光源

熱輻射型電光源主要有白熾燈、鹵鎢燈兩種。

白熾燈是電光源中最古老，也是最常見的品種，它的派生種類也最多。白熾燈的制造工藝成熟、成本低、光色柔和及顯色性好，顯色指數(shù)高達(dá)95~99，近似為自然光，無須任何附件配合工作，調(diào)光方便，且無啟動(dòng)時(shí)間，但發(fā)光效率較低，一般只有5~20lm/w，壽命也較短，通常只有1000小時(shí)左右。

鹵鎢燈是繼白熾燈之后改進(jìn)而成的，它是在裝有鎢絲的燈管內(nèi)，充入微量的鹵素或鹵化物構(gòu)成的電光源。鎢絲點(diǎn)亮后，在高溫下能揮發(fā)出鎢蒸氣，在燈管內(nèi)壁附近溫度較低的區(qū)域與鹵素化合成鹵化鎢，由于對(duì)流的作用，鹵化鎢又在鎢絲表面的高溫區(qū)分解出鎢，再返回到鎢絲表面。如此將不斷地?fù)]發(fā)、分解與返回，因此，鎢絲不會(huì)很快變細(xì)，燈管也不會(huì)發(fā)黑，故鹵鎢燈具有壽命長(zhǎng)（一般為2000小時(shí)）、光效高（20~30lm/W）的特點(diǎn)，而且還具有體積小、亮度強(qiáng)、使用方便、價(jià)格便宜等一系列優(yōu)點(diǎn)。

白熾燈和鹵鎢燈都是依靠電流通過燈內(nèi)的鎢絲產(chǎn)生熱效應(yīng)而發(fā)光的，鎢絲屬于金屬導(dǎo)體，在電路中顯示純電阻性，不影響供電電源的交流參數(shù)，對(duì)電源質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生危害，對(duì)電源設(shè)備不構(gòu)成影響。

2氣體放電型電光源

1手術(shù)光源質(zhì)量的影響

根據(jù)對(duì)手術(shù)光源長(zhǎng)期關(guān)注的結(jié)果表明，在不同照明條件下，長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行手術(shù)的醫(yī)生會(huì)產(chǎn)生不同的主觀感受，良好的照明會(huì)明顯減輕手術(shù)醫(yī)生的視覺疲勞及身體疲勞，甚至延遲疲勞發(fā)生的時(shí)間，利于長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)的有效開展；而光線條件較差的照明環(huán)境往往會(huì)使醫(yī)生在手術(shù)中過早出現(xiàn)視覺疲勞，甚至進(jìn)一步引發(fā)頭痛、眩暈、虛汗等身體應(yīng)激癥狀。經(jīng)過長(zhǎng)期對(duì)手術(shù)光源的檢測(cè)得出，主觀判斷同樣明亮的手術(shù)照明環(huán)境下，相同的手術(shù)醫(yī)生出現(xiàn)視疲勞的時(shí)間存在明顯差異，即同樣照度條件下，手術(shù)光源會(huì)具有不同的色溫、色差及輻射度，這些光源內(nèi)部參數(shù)都制約著手術(shù)的效果。因此，對(duì)手術(shù)光源的質(zhì)量檢測(cè)十分重要。

2手術(shù)光源質(zhì)量檢測(cè)裝置的功能和應(yīng)用

通過對(duì)手術(shù)光源長(zhǎng)期的研究，設(shè)計(jì)出一種能夠直觀快速測(cè)量并計(jì)算出手術(shù)光源質(zhì)量參數(shù)的檢測(cè)裝置，其主要結(jié)構(gòu)包括光線感應(yīng)模塊、距離測(cè)量模塊、光源照度測(cè)量模塊、光源色溫測(cè)量模塊、光源色差測(cè)量模塊、光源輻射度測(cè)量模塊、光斑測(cè)量模塊、電源模塊以及顯示輸出模塊。該裝置通過對(duì)手術(shù)光源直接測(cè)量和間接計(jì)算分析，完成對(duì)手術(shù)光源質(zhì)量的評(píng)測(cè)，指導(dǎo)手術(shù)燈檢測(cè)驗(yàn)收、安裝調(diào)試及更換維修，在臨床工作中具有重要意義。

3手術(shù)光源照度的檢測(cè)與研究

視覺感受環(huán)境的明亮程度是光源的首要質(zhì)量因素，這一因素的量化指示為照度。在距離手術(shù)光源正下方1m處，通過手術(shù)光源質(zhì)量檢測(cè)裝置中的照度模塊，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)并計(jì)算出手術(shù)光源的中心照度值E（單位為lux），根據(jù)中華人民共和國(guó)醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0627—2008《醫(yī)用電氣設(shè)備第2部分：手術(shù)無影燈和診斷用照明燈安全專用要求》（以下簡(jiǎn)稱《要求》），手術(shù)燈光源的照度標(biāo)準(zhǔn)為40000~160000lux，超出范圍的照明環(huán)境會(huì)因?yàn)檫^亮或過暗引起視疲勞，造成眼部不適，甚至增加出現(xiàn)眩光的幾率。4手術(shù)光源色溫的檢測(cè)與研究在照度相同的不同手術(shù)光源下，手術(shù)醫(yī)生可能對(duì)組織顏色產(chǎn)生誤判斷，尤其對(duì)于光譜中相鄰的2種顏色會(huì)出現(xiàn)結(jié)合處分辨不清的情況，醫(yī)生在這種手術(shù)光源下剝離組織時(shí)，會(huì)增大操作難度，嚴(yán)重妨礙手術(shù)中細(xì)節(jié)問題的處理，影響這種因素的光源量化標(biāo)準(zhǔn)為色溫。

【摘要】隨著LED車燈技術(shù)的不斷革新，LED擁有了較成熟的市場(chǎng)地位，但是有很多需要改善的技術(shù)，使汽車前照燈能夠有更高的照明質(zhì)量。本文是在整體光源的基礎(chǔ)上結(jié)合仿真技術(shù)、電路設(shè)計(jì)、智能化控制及散熱的處理技術(shù)，來提升散熱的能力，減少LED燈的接觸面積，提高發(fā)光二極管的亮度，讓生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加穩(wěn)定、可靠，設(shè)計(jì)優(yōu)等質(zhì)量、高效、大眾化、放心使用及環(huán)保的高效能LED車燈系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】高效能制；LED；散熱

1傳統(tǒng)光源與LED燈的比較

即使傳統(tǒng)光源的發(fā)光所散發(fā)出來的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LED燈，但是它最大的好處就是不會(huì)因?yàn)樘珶嵊绊憻艄獾墓廨敵?。相反，使用LED的光照能力卻會(huì)因?yàn)楸砻鏈囟鹊纳仙陆?。就現(xiàn)在的發(fā)光效率下，LED燈可以讓大概15％-25％的輸入功率變成光照，其他的75％-85％的功轉(zhuǎn)成熱量，如果產(chǎn)生的這些熱量沒有立即散出，溫度的升高就會(huì)讓燈的性能下滑或者失效。為了避免燈因高溫從而失效，必須要在燈上安裝散熱系統(tǒng)。因?yàn)槠嚽罢諢粜枰仃囀降腖ED，安裝散熱片以后整個(gè)燈座的體積就會(huì)變大，這就要學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)或新方法來把難題解決?，F(xiàn)如今，LED車燈作為新技術(shù)、優(yōu)秀光能照明的核心產(chǎn)業(yè)正在迅猛發(fā)展，能快速前進(jìn)主要有兩大動(dòng)力，第一，國(guó)家出臺(tái)政策和政府的推動(dòng)不斷增強(qiáng)，第二是車燈公司認(rèn)為這一市場(chǎng)有很大的發(fā)展前景愿意投資。近期各大博覽會(huì)的舉辦，使得LED車燈行業(yè)更是發(fā)展到了一個(gè)新高度。體現(xiàn)所有車燈行業(yè)最先進(jìn)的發(fā)展模式、形態(tài)及困難存在的同時(shí)，也同時(shí)把技術(shù)、研發(fā)及運(yùn)用一一展示出來。21世紀(jì)以來，車燈的研發(fā)得到了快速發(fā)展，燈罩外闊、主板、安裝、整體連接以及LCD展示、前照燈的控制等一些應(yīng)用的發(fā)展很快，車燈的性價(jià)比顯著變高，使LED車燈的推廣從無到有帶來無限的希望?，F(xiàn)今，市場(chǎng)上的車燈行業(yè)和國(guó)際上一些汽車制造大國(guó)相比差距并不顯著，而且我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，我國(guó)在車燈的研發(fā)、燈芯的制造、模塊的安裝等方面都已自主制造，部分核心技術(shù)都是中國(guó)制造開發(fā)，為今后的汽車LED燈做大做強(qiáng)奠定了基礎(chǔ)。

2汽車使用LED燈的理念及發(fā)光原理

LED（LightEmittingDiode）稱為發(fā)光二極管，是先進(jìn)簡(jiǎn)潔的固定光源，優(yōu)點(diǎn)有使用時(shí)效長(zhǎng)、節(jié)約能耗和環(huán)保。主要部件是通過一塊電流發(fā)光的半導(dǎo)體材料，兩邊加上正向電壓，電流就會(huì)從陰極導(dǎo)入陽(yáng)極，晶體就會(huì)變化出不同的光線，電流越大，燈就越亮。在進(jìn)行“車燈研究探索工程”的課題中，市場(chǎng)上的一些公司、研發(fā)中心和高校對(duì)LED材料、高功耗的車燈零件、安裝、原廠器件、主要裝備等方面進(jìn)行研究，突破了很多LED車燈一些難題，取得了非常好的成績(jī)。但LED淺色光的車燈技術(shù)還是不夠完善，很多這類別的科學(xué)、技術(shù)難題需要攻克，尤其是車燈的安全可靠方面，有很大的發(fā)展空間。2.1車燈的溫度與使用時(shí)長(zhǎng)的關(guān)系。根據(jù)國(guó)外生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，可以研究出發(fā)光二極管的使用年限與環(huán)境溫度的關(guān)系，當(dāng)環(huán)境的溫度每下降10度，車燈的發(fā)光效率會(huì)提高5%到10%，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)車燈的壽命也會(huì)增長(zhǎng)2倍。2.2車燈的溫度與發(fā)光的效率。研究可知LED車燈的發(fā)光效率與溫度呈線性的關(guān)系，如果溫度為24度的時(shí)候，效率是1.0，當(dāng)溫度上升到58度時(shí)，發(fā)光的效率立馬下降到0.9；溫度為100度時(shí)只還有0.8了。并且溫度的升高使得光頻譜的波動(dòng)，波長(zhǎng)變幻規(guī)律則為每升高10度，波長(zhǎng)變動(dòng)1毫米，主要的波長(zhǎng)浮動(dòng)使得變?yōu)榛旌仙?，?dǎo)致轉(zhuǎn)換效率下降。所以燈的溫度升高不僅影響設(shè)備的使用時(shí)效，還會(huì)使得發(fā)光效率下降。

1首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)節(jié)能減排應(yīng)用實(shí)踐

首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)T3C主要是國(guó)內(nèi)出發(fā)和國(guó)際國(guó)內(nèi)值機(jī)樓，T3D是國(guó)內(nèi)出發(fā)樓，T3E主要是國(guó)際出發(fā)樓?？偨ㄖ娣e近100萬(wàn)㎡。T3C樓內(nèi)分為迎客區(qū)、辦票區(qū)、檢查區(qū)、候機(jī)區(qū)、登機(jī)橋、辦公區(qū)、貴賓區(qū)。T3航站樓的照明除了辦公區(qū)域使用熒光燈管外，其余大部分則使用金鹵燈光源，其中航站樓大屋面的照明全部使用150W或250W的金鹵燈光源。航站樓照明光源數(shù)量達(dá)到12萬(wàn)只，如此大面積的光源照明必定消耗大量的電能。因此，在保證航站樓正常照明運(yùn)行下，如何節(jié)約能源消耗，是管理部門面臨的重大問題。首都機(jī)場(chǎng)航站樓管理部采用了許多節(jié)能的措施和辦法，其中之一就是利用近年興起而大量使用的綠色照明LED光源。LED光源比較以前的白熾燈光源、熒光燈光源在性價(jià)比方面有了極大提升，它具有以下特點(diǎn)。

1）高節(jié)能：節(jié)約能源無污染。直流驅(qū)動(dòng)，超低功耗（單管0.03～0.06W）電光功率轉(zhuǎn)換接近100%，相同照明效果比傳統(tǒng)光源節(jié)能80%以上。

2）壽命長(zhǎng)：LED光源也稱為長(zhǎng)壽燈，意為永不熄滅的燈。固體冷光源，環(huán)氧樹脂封裝，燈體內(nèi)也沒有松動(dòng)的部分，不存在燈絲發(fā)光易燒、熱沉積、光衰等問題，使用壽命可達(dá)6萬(wàn)～10萬(wàn)h，比傳統(tǒng)光源壽命長(zhǎng)10倍以上。

3）高亮度、低熱量：LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明光源低很多。

4）利環(huán)保：環(huán)保效益更佳。光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射；眩光小，而且廢棄物可回收；沒有污染不含汞元素；冷光源，可以安全觸摸。它屬于典型的綠色照明光源。LED光源的上述特點(diǎn)正好滿足航站樓節(jié)能降耗的要求。因此，考慮用LED光源替換航站樓貴賓休息室里用電量大而又易損壞的35W小燈杯。為使該項(xiàng)目獲得良好的節(jié)能效益，在決定更換此種燈型時(shí)，對(duì)以下問題進(jìn)行了科學(xué)論證：LED燈具代替現(xiàn)用的燈具一年能節(jié)約多少能耗；如何確保不改變?cè)械难b修風(fēng)格；如何證更換后室內(nèi)的照明照度和光適度。本著以上原則，選用LED光源的3.5W、4.5W、5.5W三種光源做樣板，進(jìn)行了性能比較和照明光照度測(cè)試。在不改變?cè)械难b修風(fēng)格的情況下，更換光源后室內(nèi)的照明照度比較相近，色溫和顯色指數(shù)都相同或者說光適度沒變化的，只有5.5W的LED光源和小燈杯的各項(xiàng)數(shù)據(jù)最接近，可以滿足更換要求。由于只有5.5W的LED光源能滿足要求，因此，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較分析后，確定使用5.5W的LED光源對(duì)小燈杯進(jìn)行直接更換。

摘要：分別討論了熱輻射型電光源、氣體放電型電光源和高亮度白色發(fā)光二極管燈的性能和特點(diǎn)，從節(jié)能和長(zhǎng)壽的角度分析，推廣使用高亮度白色發(fā)光二極管燈，是二十一世紀(jì)電光源發(fā)展的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電光源；白熾燈；熒光燈；金屬鹵化物燈；發(fā)光二極管

1引言

電光源自最初的白熾燈誕生以來，已有百余年的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相繼涌現(xiàn)出眾多的電光源品種，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的照明需求。進(jìn)入二十世紀(jì)下半葉以后，世界性的能源短缺和火力發(fā)電廠二氧化碳排出量造成的溫室效應(yīng)，以及許多新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姽庠吹男阅芴岢隽诵碌囊蟮龋偈闺姽庠聪蛑?jié)能、環(huán)保、安全、長(zhǎng)壽等方面發(fā)展，并取得了一系列令人矚目的成就。

本文將分別討論熱輻射型光電源、氣體放電型電光源和前景無量的白色發(fā)光二極管燈的性能和特點(diǎn)，與讀者共同交流。

2熱輻射型電光源

摘要：分別討論了熱輻射型電光源、氣體放電型電光源和高亮度白色發(fā)光二極管燈的性能和特點(diǎn)，從節(jié)能和長(zhǎng)壽的角度分析，推廣使用高亮度白色發(fā)光二極管燈，是二十一世紀(jì)電光源發(fā)展的必然趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電光源；白熾燈；熒光燈；金屬鹵化物燈；發(fā)光二極管

1引言

電光源自最初的白熾燈誕生以來，已有百余年的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相繼涌現(xiàn)出眾多的電光源品種，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的照明需求。進(jìn)入二十世紀(jì)下半葉以后，世界性的能源短缺和火力發(fā)電廠二氧化碳排出量造成的溫室效應(yīng)，以及許多新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姽庠吹男阅芴岢隽诵碌囊蟮?，促使電光源向著?jié)能、環(huán)保、安全、長(zhǎng)壽等方面發(fā)展，并取得了一系列令人矚目的成就。

本文將分別討論熱輻射型光電源、氣體放電型電光源和前景無量的白色發(fā)光二極管燈的性能和特點(diǎn)，與讀者共同交流。

2熱輻射型電光源

建筑設(shè)計(jì)人員實(shí)施電氣照明設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮照明安全性、舒適性以及合理性，同時(shí)還要按照節(jié)能環(huán)保要求，做好照明能耗控制，所涉及內(nèi)容相對(duì)較多，整體設(shè)計(jì)難度相對(duì)較大，需要展開科學(xué)規(guī)劃。為保證照明設(shè)計(jì)整體質(zhì)量，確保光源應(yīng)用可以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑電氣照明設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容展開了進(jìn)一步探究。根據(jù)探究結(jié)果，照明設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格遵照以下幾項(xiàng)設(shè)計(jì)原則，科學(xué)展開規(guī)劃。

1照明設(shè)計(jì)原則

1.1質(zhì)量要求原則。設(shè)計(jì)人員需要掌握照明質(zhì)量基本因素，并對(duì)建筑物使用功能與照明要求展開全面分析，需要做好各項(xiàng)調(diào)查以及資料積累。在實(shí)施電子燈具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按照建設(shè)單位使用者所提出的各項(xiàng)要求，嚴(yán)格遵從規(guī)程要求，做好事故照明以及應(yīng)急照明等內(nèi)容設(shè)計(jì)。1.2燈具、光源選擇原則。在具體進(jìn)行篩選時(shí)，需要在對(duì)建筑功能展開綜合分析的基礎(chǔ)上，按照照明質(zhì)量要求，對(duì)照度、光色以及顯色性展開選擇，并在此前提下實(shí)施造型以及視覺舒適度分析，應(yīng)將安裝費(fèi)用控制在合理范圍內(nèi)，減少不必要的資源浪費(fèi)，一般建議選擇LED燈具。LED照明有著明顯的節(jié)能化、硬朗化、藝術(shù)化以及人性化特征。根據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)顯示，因?yàn)長(zhǎng)ED屬于冷光源，半導(dǎo)體照明對(duì)于環(huán)境條件的適用范圍較寬，和熒光燈以及白熾燈相比，其節(jié)能效力能夠達(dá)到70%以上，所以需要借助燈具這一優(yōu)勢(shì)，做好建筑電氣照明節(jié)能設(shè)計(jì)。同時(shí)因?yàn)長(zhǎng)ED為直流驅(qū)動(dòng)，并不存在頻閃，也不存在紫外以及紅外成分，調(diào)光性、發(fā)光偏向性較為理想，其色溫在改變時(shí)不會(huì)出現(xiàn)視覺流弊問題，硬朗特性較為凸出，所以設(shè)計(jì)人員也要借助這一優(yōu)勢(shì)，滿足客戶處理硬朗需求，做好環(huán)保硬朗光源與保障視力光源設(shè)計(jì)。1.3照明方式選擇原則。1.3.1一般照明。一般照明更加注重水平照度均勻性，在整個(gè)視界范圍以及工作表面內(nèi)，亮度對(duì)比較為理想，可通過對(duì)高效大功率燈泡的運(yùn)用，對(duì)空間展開照明。通常適用于受條件限制，不適合安裝局部照明場(chǎng)所，或工作位置較為密集且對(duì)光照方向無特殊空間，像教室、公司等。1.3.2局部照明。在出現(xiàn)下列情況時(shí)，需要展開局部照明設(shè)計(jì)。（1）局部需要較高照度；（2）因?yàn)槭艿秸趽跤绊?，一般照明無法照射到局部位置；（3）需要控制工作區(qū)域內(nèi)反射眩光；（4）為增強(qiáng)某方向燈光，增強(qiáng)實(shí)體感時(shí)。1.3.3混合照明?；旌险彰饔删植空彰?、一般照明所組成，主要適用于對(duì)照度有較高要求，且對(duì)照射方向有特殊要求的場(chǎng)所。實(shí)施混合照明設(shè)計(jì)時(shí)，需要按照等級(jí)混合照明照度5%-10%數(shù)值，對(duì)一般照明照度展開設(shè)置。

2設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

實(shí)施具體設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)問題：（1）設(shè)計(jì)需要達(dá)到相應(yīng)安全性要求，要為個(gè)體活動(dòng)安全以及舒適性提供有利支持，做好周圍環(huán)境識(shí)別，避免出現(xiàn)人和光環(huán)境失衡問題；（2）注重空間清晰程度，對(duì)不必要陰影實(shí)施處理，做好紫外線輻射以及光熱輻射控制；（3）按照空間實(shí)際功能對(duì)其亮度、光源分布等情況展開設(shè)計(jì)，對(duì)眩光實(shí)施嚴(yán)格控制，減少因照明所產(chǎn)生的不安、煩躁情緒；（4）對(duì)光源顯色性以及色溫關(guān)系展開科學(xué)處理，做好特殊顯色指數(shù)和一般顯色指數(shù)色差關(guān)系協(xié)調(diào)，防止出現(xiàn)心理方面的不和諧感以及不平衡感；（5）對(duì)天然光展開合理運(yùn)用，科學(xué)選擇照明方式，做好照明區(qū)域控制，以求達(dá)到切實(shí)降低電能消耗指標(biāo)的目標(biāo)，做好節(jié)能設(shè)計(jì)。

3光源應(yīng)用

摘要：介紹汽車光源的應(yīng)用現(xiàn)狀，著重概括熱輻射汽車光源和氣體放電汽車光源的特點(diǎn)、應(yīng)用和發(fā)展同時(shí)簡(jiǎn)要介紹了其它類型的汽車光源，并對(duì)汽車照明的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：汽車照明；光源；燈具；熱輻射；氣體放電；

光效引言汽車行駛時(shí)，照明燈具是不可缺少的。汽車燈具主要的功能有兩點(diǎn):一是照明功能，即照亮道路，交通標(biāo)志，行人，其他車輛等，以識(shí)別標(biāo)志和障礙物;二是信號(hào)功能，即顯示車輛的存在和傳達(dá)車輛行駛狀態(tài)的信號(hào)。汽車照明和信號(hào)裝置是汽車重要的安全部件。在有關(guān)汽車的105項(xiàng)歐洲ECE法規(guī)中有36項(xiàng)是直接與汽車照明和信號(hào)燈有關(guān)的。在各種汽車燈中，前照燈的作用尤為重要，與行車安全有著十分密切的關(guān)系。

有關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，夜間行車比白天行車發(fā)生交通事故的概率要大一些，這與夜間照明條件不佳有著非常直接的關(guān)系。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和行車速度的提高，汽車照明的質(zhì)量正受到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾暋６嚬庠词瞧嚐艟叩陌l(fā)光部件，是其核心所在，因此選擇合適的汽車光源，提高汽車光源的質(zhì)量和效率，對(duì)提高汽車照明的質(zhì)量和增加行車安全性有著十分重要的作用。在汽車上使用照明裝置大約開始于20世紀(jì)初。最先使用的是煤油燈和乙炔燈，接下來開始使用電光源，經(jīng)歷了從真空白熾燈，充氣白熾燈，鹵鎢燈到氣體放電燈的發(fā)展過程。隨著光源工業(yè)的發(fā)展，汽車光源也不斷更新，以適應(yīng)不斷提高的汽車照明的要求。汽車前照燈既要照亮汽車前方的路面和交通信號(hào)標(biāo)志，又不能給對(duì)方來車駕駛員造成不舒適的眩光。這就要求前照燈的空間光強(qiáng)分布滿足十分精確的要求。在我國(guó)，汽車前照燈的光分布標(biāo)準(zhǔn)是等同于相關(guān)的歐洲ECE法規(guī)。近光前照燈的光分布完全不對(duì)稱。中間是一個(gè)高光強(qiáng)區(qū)域，以盡可能照亮前方的路面。光束在水平方向有所散開，以利于辨清路邊的情況。在指向?qū)Ψ絹碥囻{駛員眼睛的方向上光強(qiáng)很小，不產(chǎn)生眩光。在前照燈產(chǎn)生的明、暗區(qū)之間有一條十分鮮明的分界線，稱為光強(qiáng)截止線。

由于法規(guī)對(duì)汽車照明有著十分嚴(yán)格的要求，因此與普通光源相比，汽車光源在結(jié)構(gòu)和性能上有一些特殊之處，從而形成了一個(gè)獨(dú)立的汽車光源系列。為了方便燈具設(shè)計(jì)，現(xiàn)在很多汽車光源在國(guó)際上都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。1、白熾燈和鹵鎢燈汽車光源汽車燈中最先使用的電光源就是白熾燈。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，白熾燈的性能得到了很大的提高，并在白熾燈的基礎(chǔ)上發(fā)展出了鹵鎢燈。白熾燈和鹵鎢燈是目前主要的汽車光源，在汽車內(nèi)外的照明和信號(hào)裝置中有著廣泛的應(yīng)用。白熾燈和鹵鎢燈都屬于熱輻射光源，燈絲在通過電流時(shí)由于電流的熱效應(yīng)而溫度升高，變成白熾狀態(tài)，從而發(fā)射可見光。這類光源的特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，發(fā)光體燈絲尺寸小且發(fā)光穩(wěn)定，有利于燈具系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計(jì)。鹵鎢燈與白熾燈相比更具有體積小，功率大，光效高，燈絲緊湊等特點(diǎn)，是目前理想的汽車光源。白熾燈的功率較小，主要用于對(duì)照度要求不是很高的場(chǎng)合，如S25(21/5W)和T20(21/5W)可用于尾燈/剎車燈，S25(21W)和T20(21W)可用于轉(zhuǎn)向燈和倒車燈，T10(5W)可用于尾燈和牌照燈，T10(10W)可用于車內(nèi)燈和車門燈。鹵鎢燈的功率較大，常用于車輛前方的照明，如H3(55W)可用于前霧燈，而用于前照燈的鹵鎢燈品種很多，有H4(60/55W),H1(55W),H7(58W)，HB1(65/45W)，HB3(65W)，HB4(55W)等。白熾燈和鹵鎢燈汽車光源處于不斷的發(fā)展之中。白熾燈在汽車信號(hào)燈中使用廣泛，由于標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對(duì)各種信號(hào)燈的顏色均有嚴(yán)格要求，如尾燈和剎車燈為紅色，轉(zhuǎn)向燈為墟拍色等，因此目前信號(hào)燈通常使用彩色泡殼或彩色配光鏡?，F(xiàn)在客戶對(duì)汽車外觀的要求越來越高，許多汽車燈具都采用無色透明無花紋的配光鏡，能直接看清車燈的內(nèi)部，這時(shí)若使用彩色泡殼的白熾燈，白天不使用時(shí)車燈外觀不盡如人意，人們稱之為“煎雞蛋效應(yīng)”。

為了改善車燈外觀，近年來發(fā)展了一種在無色透明的泡殼上鍍多層介質(zhì)干涉膜的技術(shù)，這種信號(hào)燈泡在不點(diǎn)燃時(shí)外殼是銀白色的，與反射器背景的顏色比較協(xié)調(diào)，點(diǎn)燃時(shí)發(fā)射的光線呈墟拍色，這樣大大提高了車燈的外觀質(zhì)量。鹵鎢燈作為目前主要的汽車光源，其發(fā)展趨勢(shì)主要有幾個(gè)方面。一是適應(yīng)汽車燈具的發(fā)展。隨著自由曲面反射器的問世，與之對(duì)應(yīng)的光源如H7也相應(yīng)問世。二是改進(jìn)光源的結(jié)構(gòu)尤其是燈頭的結(jié)構(gòu)，使光源在燈具內(nèi)定位更精確，更容易。

1激光源溫控電路設(shè)計(jì)原理

1.1TEC工作原理

半導(dǎo)體制冷器（TEC）是以帕爾貼效應(yīng)為基礎(chǔ)研制而成，其最基礎(chǔ)的元件是利用一只P型半導(dǎo)體和一只N型半導(dǎo)體連成的熱電偶。當(dāng)通電后在兩個(gè)接頭處就會(huì)產(chǎn)生溫差，電流從N流向P，形成制冷面；電流從P流向N，形成制熱面。若干組熱電偶對(duì)串聯(lián)就構(gòu)成了一個(gè)簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體制冷器。在制冷面或制熱面增加一個(gè)熱交換器就可以完成半導(dǎo)體制冷器與外界環(huán)境的能量交換。

1.2半導(dǎo)體激光器溫控電路設(shè)計(jì)

1.2.1半導(dǎo)體激光溫控電路原理

高穩(wěn)半導(dǎo)體激光器一般都有內(nèi)置半導(dǎo)體熱電制冷器（TEC）和溫度傳感器等相關(guān)的溫控元件來保證激光器管芯溫度可控。半導(dǎo)體激光器內(nèi)置溫控系統(tǒng)基本工作原理如圖1所示。將溫度傳感器（常用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻）與激光器管芯安置在同一熱沉上，起到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)激光管芯溫度的作用。在常溫25℃時(shí)（在25℃時(shí)激光器的整體性能最為優(yōu)良），通過調(diào)節(jié)由R1和R2組成的電阻網(wǎng)絡(luò)可以設(shè)定比較器的參考電壓值，在這里稱之為基準(zhǔn)電壓。以25℃為參照，若LD管芯溫度相對(duì)升高，則熱敏電阻的阻值變小，比較器的負(fù)輸入端電壓相對(duì)變小，輸出電壓也隨著變化。TEC驅(qū)動(dòng)源將驅(qū)使電流從N型半導(dǎo)體流向P型半導(dǎo)體形成制冷面，實(shí)現(xiàn)對(duì)LD管芯進(jìn)行制冷。若LD管芯溫度相對(duì)降低，則熱敏電阻的阻值變大，比較器的輸入電壓相對(duì)變大，輸出電壓也隨著變化，TEC驅(qū)動(dòng)源將驅(qū)使電流從P型半導(dǎo)體流向N型半導(dǎo)體，形成制熱面，實(shí)現(xiàn)對(duì)LD管芯制熱。