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揭秘:灯是如何衰老的?
2017-05-31 11:50:11
世界上寿命最长的一只白炽灯泡今年有多少岁?

 

它今年已经115岁。至今仍工作在美国利弗莫尔消防站内。为了观察这只百年灯泡,人们特意在它周围安放了实时监控器,据称,这只灯泡已经“干掉”了2个视频监控器。

 

 

 

这只百年灯泡从1901年开始工作,至今已连续工作了115年。除了停电故障外,这只灯泡只在1976年和2013年里各熄灭一次。1976年,消防队员给灯泡搬家的时候,为了不损坏灯泡,他们没用螺丝刀把灯泡拧下来,而是切断吊绳,在警察和消防车的护送下,移置到别的地方继续工作。

 

人们精心呵护这只百岁灯泡。据了解,利弗莫尔灯泡是一只手工吹制的白炽灯,内置碳质灯丝。研究人员将百年灯泡的仿制品和普通灯泡进行对比后发现,利弗莫尔灯泡和普通灯泡的不同点主要表现在两个方面:

一、它所用的灯丝比普通灯丝粗了8倍;

二、百年灯泡所用的灯丝有可能是由碳丝做成的半导体。

 

普通灯泡的导体温度越高,导电能力就会下降;但是百年灯泡的导体温度越高,其导电能力会增强。

 

然而,科学家至今还没有弄清楚利弗莫尔灯泡长寿的确切原因。尽管不清楚灯泡开始工作的确切日期,但消防队员将每年的6月18日定为它的“生日”。

 

 

 

"Livemore“,翻译成中文就是”活得更长“,所以这个灯泡在美国加州“活得更长地区的活得更长消防站”一直亮了100年以上,如果以115年计算,这个灯真正点亮了100万多小时!

 

这不得不说只是个神奇的例子,由于各种原因,我们平时的使用经历通常是:刚买回来的灯,使用时是很明亮的。使用时间长了,灯的亮度就慢慢变低,直到最后熄灭。

 

 

我们都知道这是灯具的寿命在慢慢缩短,等到有一天完全不亮了,也就寿终正寝了。很多人不免疑惑,灯具为什么都会有这样一个过程,是什么原因造成的?其实,说到底这就是灯具的光衰问题,简单点儿说,灯具和人体一样,随着使用寿命的增长,灯具的功能机制是在不停下降的。无论是白炽灯、荧光灯,还是 LED 灯都避免不了光衰问题。

 

灯具的光衰,就是指灯具在经过一段时间的点亮后,其光强会比原来的光强要低,而低了的部分就是灯具的光衰。不同类型的灯具,造成光衰的原因不同。

 

普通白炽灯光衰

 


对于普通白炽灯来讲,灯泡泡壳越大,光衰越小,即与钨的蒸发量沉积挡住光输出成正比。而充气灯泡由于部分气体阻止钨丝蒸发,所以光衰会比较小。

 

如果是白炽灯用相同灯丝,做在不同大小泡壳里,相对来说同一时间点的光衰的确大泡壳的比小泡壳的小。另外,同样是充气泡,大玻壳的灯泡内部空间大,气体对流到玻壳有比较大散热面积,相对小玻壳灯的温度低很多,则灯丝的温度也相对低,发光效率低,钨丝的蒸发率也低,所以光衰较小。

 

荧光灯光衰

 

 

白炽灯会因为灯泡的大小和钨丝的蒸发量引起光衰,荧光灯的光衰原因则相对比较复杂,一般是由以下几个原因造成的:

 

◆ 荧光粉劣化,在荧光灯工作过程中,紫外线会使得荧光粉产生色心,导致灯内产生新的吸收带,从而使荧光粉的亮度出现衰减。


◆ 吸光薄膜的形成,荧光灯经过长时间的放电工作之后,在荧光粉的表面会形成一层黑色的吸光薄膜,这层吸光薄膜的存在会造成光输出的减少。

 

◆ 灯管黑化,荧光灯工作的时候,玻璃管表面会有大量的汞离子或汞原子存在,汞离子会与玻璃管内的其他离子进行离子交换,长年累月下来,玻璃管会被黑化,从而导致荧光灯出现光衰,影响发光效率。

 

 

 

 

LED 灯光衰

 

 

 

LED 灯具虽然比白炽灯和荧光灯都有所改良,但是也不能完全克服光衰问题。针对 LED 的光衰主要有以下二大因素:

 

LED 产品本身品质问题

◆ 采用的 LED 芯片品质不好,亮度衰减较快。

◆ 生产工艺存在缺陷,LED 芯片散热不能良好的从PIN脚导出,导致 LED 芯片温度过高使芯片衰减加剧。

使用条件问题

◆ LED 为恒流驱动,有部分 LED 灯采用电压驱动原因,使 LED 衰减过快。

◆ 驱动电流大于额定驱动条件。

 

其实导致 LED 产品光衰的原因很多,但最关键的还是散热问题。散热性能越好,LED 工作温度越低,光衰越小,LED 寿命就越长。

 


 

 

光衰是灯具工作的一个必经过程,我们在挑选灯具时,应尽量挑选质量和散热性能较好的灯具,在使用过程中也应尽量减少灯具的工作负荷,才能延缓光衰速度,延长灯具寿命。

 

是否要应付光衰,因地而异

 

首先看照度的需求,如果一个办公区域的话,工作面照度真的可能需要 300lx,如果不达标就会带来容易疲劳等不适感。

 

但对于一个酒店而言,300lx 和 200lx 真的有区别吗?其实没什么区别,因为那个时候照度已经不重要了,更重要的是照度的分布是否符合氛围和场景的转换营造目的,以及眩光的控制,在酒店应用中我们更关注的是这个,人走进去的感受,300lx 和 200lx 其实没有太大的区别,因为人的视觉感受弹性很大。

 

比如某沙龙举办场地的照度,最高的地方超过 1000lx,最暗的地方 10lx,我们不也感觉挺舒服的嘛,而且这样明暗的对比还挺有氛围,酒店就需要这个效果,所以对于酒店来讲,照度并不是那么重要,也就是说,一定范围的光衰并不那么重要。

 

 

 

但是办公场所、博物馆、体育馆这些地方,就要求必须达到严格照度的标准,而且LED光源寿命比较长,我们就需要考虑在两年后还是得达到那个标准,因此我们在一开始设计的时候,就要留有裕量。

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