诗曰：
天上日月明，
人间灯火亮。
火电炁灯全，
黑暗永远遁。
黑暗是可怕的恶魔，光明是希望的使者，灯火是驱赶黑暗的神灵。
从日月星地火之自然光，到如今各种灯之人造光，光明经历了漫长的发展历史。火光是原始的照明方式，产生火光的工具叫做火灯。电光是文明的照明方式，产生电光的工具叫做电灯。
火光是火产生的光。火是燃料燃烧时产生的。燃料从原始的柴草逐渐发展到动物油、植物油、蜡烛、燃气、煤油、汽油、酒精。从火把、火折子，到油灯、烛灯、酒精灯，火灯的发展经历了七万年的漫长历史。产生火需要氧气和点火（需要火柴、火机），需要防风吹、防水淋。使用火容易产生火灾，需要防火。中国的传统灯会展现了灯文明和灯笼文化。
电光是电产生的光，可以理解为是燃烧电产生的光。电灯从1879年爱迪生发明的白炽灯到如今的节能灯、LED灯，只用了一百三十余年，发展速度比火灯快得多。如果能解决寿命和价格问题，LED灯将是电灯的终极革命吧。
一，灯的发展历程。
物理学教授的大胆畅想。1802年，在俄国的彼得堡外科医学院，一名叫作彼德罗夫的物理学教授宣布，他打算“以电取光”。在篝火、松明、动植物油以及燃气还是主要照明方式的19世纪初期，在电流还是一件新鲜事物的前提下，这一决定无异于天方夜潭。但是彼德罗夫的热情并没有被众人的冷嘲所压熄，彼德罗夫进行了不懈的努力。尽管在临死前始终没有见到“持久的灯光”，但彼德罗夫发现了“电弧”———“如果把两根炭棒彼此接近，那么在它们中间就出现了非常明亮的白色光或白色火焰，这就使炭棒很快地或者慢慢地燃烧掉，并且可以完全照亮黑暗的大房间。”这是关于电气照明的最早言论。电弧的发现，标志着人类在由电到光的转化过程中迈出了具有决定性意义的一步。
从弧光灯到白炽灯。差不多在同一时期，1809年正在埋头进行电化学研究的英国著名化学家戴维也发现了电弧。他亲手做了个很大的蓄电器，动用了2000个伏打电池，得到了更强烈更明亮的弧光。彼德罗夫和戴维的实验装置较为相似，这实际是一种新灯———炭极弧光灯的雏形。当时这种灯采用一般木炭做成的炭棒，烧损过快，耀眼的弧光仿佛昙花一现。
大约在30年后，有人想起并应用了坚硬致密的焦炭来替代一般的木炭。由于焦炭比木炭燃烧慢，弧光闪亮的时间也就延长了许多。
后来法国科技人员给弧光装置装上一种钟表装置，使它能够自动调节两根炭棒间的距离。这样，第一只炭极弧光灯正式诞生了。
1876年，俄国电工技师雅布洛奇可夫又对弧光灯进行了较大改革。他取消了复杂的钟表机关和磁铁灯调节装置，而让两根炭棒并排竖立，中间隔着一块用黏土或石膏做成的绝缘片。他还采用一种装置，能够不断改变电流的方向，使两根炭棒交替地充当阳极和阴极，这样两根炭棒的烧损速度就基本相同，而他们端头之间的距离也就可以保持不变了。由于这两根并排竖立的炭棒在发光的时候像蜡烛一样，人们就给它取了个好听的名字“电烛”。电烛发出美丽的淡红色或淡紫色的光，每支能持续发光两小时左右。
在19世纪70年代的后几年里，电烛曾经风行一时。由法国通用电气协会投资制造的电烛，曾被用作路灯一支支地点燃在大街上，单单巴黎一个城市就用了成千支电烛，代替了街道上原有的7万盏煤油灯，使热闹繁华的巴黎成了名副其实的不夜城。电烛还照亮了英国伦敦和古老波斯的街道，也在罗马大剧院和柬埔寨王宫上空闪闪发光……
弧光灯的问世开辟了电气照明的新时代，在人类照明史上具有预示性的伟大意义。弧光灯由于光度强，发光效率高，显色性好，在印刷制版、电影放映等领域具有不可比拟的优势，直到今天仍占据着一席之地。但是电烛的耗电量大，寿命短暂，还会产生有害气体，所以在白炽灯出现以后，它在照明领域里几乎销声匿迹了。
二，灯丝的发现及发展。白炽灯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。自1879年，美国的T.A.爱迪生制成了碳化纤维（即碳丝）白炽灯以来，经人们对灯丝材料、灯丝结构、充填气体的不断改进，白炽灯的发光效率也相应提高。1959年，美国在白炽灯的基础上发展了体积和衰光极小的卤钨灯。白炽灯的发展趋势主要是研制节能型灯泡。不同用途和要求的白炽灯，其结构和部件不尽相同。白炽灯的光效虽低，但光色和集光性能好，是产量最大，应用最广泛的电光源。
一般人认为电灯的发明者是发明大王爱迪生，实际上，这方面的试验研究在爱迪生之前就已开始了。
在美国1845年的一份专利档案中，辛辛那提的斯塔尔提出可以在真空泡内使用碳丝。英国的斯旺按照这种思路，用一条条碳化纸作灯丝，企图使电流通过它来发光，但是，因当时抽真空的技术还很差，灯泡中的残余空气，使得灯丝很快烧断。因此，这种灯的寿命相当短，仅有个把小时，不具有实用价值。1878年，真空泵的出现，使斯旺有条件再度开展对白炽灯的研究。1879年1月，他发明的白炽灯当众试验成功，并获得好评。
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日同，他采用在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。就这样，碳化棉丝白炽灯诞生了，爱迪生为此获得了专利。
成功并未使爱迪生停步，他在继续寻找比碳化棉更坚固耐用的耐热材料。1880年，爱迪生又研制出碳化竹丝灯，使灯丝寿命大大提高，同年10月，爱迪生在新泽西州自行设厂，开始进行批量生产，这是世界最早的商品化白炽灯。
现代的钨丝白炽灯到1908年才由美国发明家库利奇试制成功。发光体是用金属钨拉制的灯丝，这种材料最可贵的特点是其熔点很高，即在高温下仍能保持固态。事实上，一只点亮的白炽灯的灯丝温度高达3000℃。正是由于炽热的灯丝产生了光辐射，才使电灯发出了明亮的光芒。因为在高温下一些钨原子会蒸发成气体，并在灯泡的玻璃表面上沉积，使灯泡变黑，所以白炽灯都被造成“大腹便便”的外型，这是为了使沉积下来的钨原子能在一个比较大的表面上弥散开。否则的话，灯泡在很短的时间内就会被熏黑了。由于灯丝在不断地被升华，所以会逐渐变细，直至最后断开，这时一只灯泡的寿命也就结束了。
三，白炽灯的详细原理。一只普通的白炽灯，主要由玻壳、灯丝、导线、感柱、灯头等组成。玻壳做成圆球形，制作材料是耐热玻璃，它把灯丝和空气隔离，既能透光，又起保护作用。白炽灯工作的时候，玻壳的温度最高可达100℃左右。灯丝是用比头发丝还细得多的钨丝，做成螺旋形。看起来灯丝很短，其实把这种极细的螺旋形的钨丝拉成一条直线，这条直线竟有1米多长。两条导线表面上很简单，实际上由内导线、杜美丝和外导线三部分组成。内导线用来导电和固定灯丝，用铜丝或镀镍铁丝制做；中间一段很短的红色金属丝叫杜美丝，要求它同玻璃密切结合而不漏气；外导线是铜丝，任务就是连接灯头用以通电。一个喇叭形的玻璃零件就是感柱，它连着玻壳，起着固定金属部件的作用。其中的排气管用来把玻壳里的空气抽走，然后将下端烧焊密封，灯就不漏气了。灯头是连接灯座和接通电源的金属件，用焊泥把它同玻壳粘结在一起。
这里特别需要讲讲灯丝，因为电灯正是要靠它来发光的。同炭丝一样，白炽灯里的钨丝也害怕空气。如果玻壳里充满空气，那么通电以后，钨丝温度升高到2000℃以上，空气就会对它毫不留情地发动袭击，使它很快被烧断，同时生成一种黄白色的三氧化钨，附着在玻壳内壁和灯内部件上。要是玻壳里残留的空气比较少，那么上面讲的过程就会进行得慢一些，钨跟空气中的氧化合生成一薄层蓝色的三氧化二钨和氧化钨的混合物。所以钨丝灯泡要抽成真空，把空气统统清除出去。
但是，这样做还没有解决全部问题。白炽灯用久了玻壳会变黑，再过一段时间会烧断。确实，钨丝比起炭丝来，在真空里的蒸发速度要慢得多。但是，当白炽灯点亮温度升得很高的时候，钨的蒸发仍然十分严重。长时间的高温使钨丝表面的钨原子像水蒸汽一样不断地蒸发扩散，然后一层又一层地沉积到玻壳的内表面上，使玻壳慢慢黑化，越来越不透明。钨的蒸发也使钨丝越来越细，最后烧断。灯丝工作温度越高，钨的蒸发越快，白炽灯的使用寿命就越短。使灯丝在真空条件下减少蒸发和延长使用寿命的办法只有降低温度。钨丝工作温度高达2700℃时，灯泡点亮不到1个小时就熄灭；钨丝工作温度下降到1700℃，使用寿命可以延长到1000个小时以上。可是，这并不是个好办法。降低钨丝的工作温度，也就是降低它的白炽程度，会使白炽灯的发光效率降低，远不如温度高时那么明亮。于是，问题就这样明明白白地摆在了人们的面前：要想白炽灯更多地发光，就得提高灯丝的工作温度；要想减少钨丝的蒸发以延长灯的寿命，又得降低它的“体温”。这是矛盾的。我们的要求是既有高的发光效率，又能减少钨丝蒸发。
经过多年的研究，人们注意到，当灯泡里充有空气的时候，虽然灯丝很快会被氧化，但是钨的蒸发却变慢了。原因其实很简单：空气是由多种成分组成的，使钨氧化的只是占空气总量1/5的氧气；至于其余的大约占4/5的氮气，它不仅没有参与对钨的破坏作用，相反地还干了好事——阻碍钨分子的运动，降低钨的蒸发速度。
人们于是给钨丝找到了一位保卫它的好朋友——氮气。氮气就在空气里，而且占了空气的大多数。过去我们为了保证白炽灯延年益寿，不得不把玻壳中的空气抽走，抽得越干净越好，而现在为了同样的目的，我们却要做相反的工作，即把不会跟钨发生化学反应的气体充到玻壳里去。如果灯泡里是真空的，那么当钨丝接通电源，温度升高后，钨的分子就会大量地脱离灯丝，到处乱跑，直到碰在玻壳壁上被吸着时为止。玻壳里一旦充进了氮气，白炽的灯丝周围就会形成一薄层稳定的气体保护层。这样一来，钨丝的蒸发速度就慢得多了。结果是出现了充氮气的白炽灯泡。1913年，兰米尔首次往玻壳里充进氮气，这是继灯丝由炭丝改钨丝后白炽灯的又一重要革新。直到目前为止，充气仍然是抑制钨丝蒸发的基本措施。
四，炁灯。用炁体代替惰性气体的灯泡叫做电炁灯。为什么叫电炁灯，因为终极炁灯将是不用电的自发光的炁灯，就像高亮度的夜明珠，亮度堪比微型太阳。终极炁灯是一个包裹炁子球的玻璃球或者塑料球，可以随身携带。这种炁灯才是真正意义上的炁灯。它不用电源，例如电或者电池。它将以炁体为能源，它把炁体变成光炁流。炁灯日夜无时不刻提供光，不计成本，将是最理想的光源。
五．现代照明工具及其发展趋势——LED灯:
1.低功耗LED
低功耗LED是为便携式电子器件提供照明的理想之选，因为它们具有高效率、易于驱动、小而薄、高鲁捧性和低噪声的特性。当利用锂离子电池（典型输出电压为3.7V）供电时，电流为30mA时，每个低功耗LED需要的电压高达4V。当在照明解决方案中需要不只一个LED工作时，应用一个LED驱动器来进行升压和调节电流，从而优化LED输出。
为更好地应用低功耗LED，美国国家半导体提供了用于实现并行和串行解决方案的LED驱动器。并行驱动器带有内置式充分匹配的高、低边电流源，并具有效率高和总元件数量少的特性，可以与电感式升压转换器、开关电容升压转换器或无升压特性的器件搭配使用。美国国家半导体的LED驱动器系列产品带有电感式升压转换器，其解决方案具有结合了极高效率和低噪声与小尺寸封装的特点。
所有这些解决方案经过优化都可以驱动2到10个LED，并且还采用了业内最小尺寸的封装：微型microSMDBGA以及通用LLP（无引脚导线框封装）和CSP无铅封装。
2.高亮度LED：输入电压和正向电压
LED阵列的输入电压源来自于电池或具有一定容差的电源。例如，根据负载和电池寿命程度的不同，汽车电池可以提供8V到16V的电压。台式机CPU内的“银盒”电源可以提供12V±10%的电压。高亮度（HB）LED也可以提供一系列范围的正向电压。典型HBLED的特性定义是在350mA的正向电流下完成的。在IF=350mA的情况下，确定LED的正向电流范围，包括典型值以及最大和最小过温值。为了保证给阵列中的每个LED都提供了真正的恒定电流，电源结构必须能够提供的输出电压等于串联线路中各个器件的最大正向电压之和。制造商针对不同的色彩、亮度和正向电压对其器件进行二进制编码操作。对这3种特性都进行二进制编码操作需要很高的成本，并且正向电流的指标通常允许具有最大的变化范围。因为LED晶片温度变化，这会使正向电压产生偏移，从而产生对具有宽广输出电压范围的恒流稳压器的需求。
随着LED灯的普及和发展，人们对灯的要求也越来越高。目前，人们正在朝着作出更加高效、节能、环保灯具的方向努力。
六，霓虹灯发展史
最古老和最具生命力的气体放电光源——霓虹灯
1.1893年出现“摩尔”（Moll)和“盖塞拉”（Geissler)的霓虹灯原始模型。
2.1910年第一支商业霓虹灯于巴黎皇宫大厦亮相。1915年法国克洛德获首次霓虹灯发明专利。
3.初始的霓虹灯用气体放电的原色或彩色玻管，到1930年出现荧光粉的霓虹灯。
霓虹灯的发展可以追溯到英国物理学家和化学家法拉第对气体放电的研究，电流通过含有少量正负离子的气体时，受紫外线、宇宙射线、微量放射物质的作用，在足够高的外加电压作用下运动，并与中性气体分子碰撞后，使中性分子发生电离，因而离子的数目倍增。电流通过气体时还伴有发光现象，即所谓的辉光放电。其发光的颜色随所充气体的不同而不同。法拉第的理论及其在实验上的成就，为霓虹灯技术的发展奠定了坚实的基础。
霓虹灯始源于法国。当时所用的灯体玻管的直径为45毫米，先将玻璃管弯制成所需的文字或图案，然后再用1只电压为1万多伏的变压器供电，使之发光。当时，灯管两端电极采用石墨制成，内部充入氮气或二氧化碳气体，前者会发红光，后者发白光。由于这两种气体较活泼，很容易和石墨电极起化学反应，阴极溅散出的石墨很快在玻璃管内壁形成黑色薄膜层，并大量吸收充入灯管内的气体，使灯管的充气压力很快下降，致使霓虹灯的寿命很短。当时为了解决这个问题，特在霓虹灯管上加1个特殊的电磁阀门，并在霓虹灯使用一段时间以后再往灯内重新补充一定量的气体，但这样做并未能在根本上克服上述缺陷。因此，这种灯不仅寿命短、制作工艺复杂，而且造价昂贵，很难普及。
在1907年至1910年期间，科学家克洛德和林德发明了液态空气分馏。利用这一发明，在霓虹灯内充入一定的惰性气体，这样就明显减缓了气体在灯管内部的消耗速度，颜色也丰富了，可产生红、绿、蓝、黄等颜色。第二次世界大战前夕，光致发光的材料被研制出来了。这种材料不仅能发出各种颜色的光，而且发光效率也高，我们称之为荧光粉。荧光粉被应用在霓虹灯制作中后，霓虹灯的亮度不仅有了明显提高，而且灯管的颜色也更加鲜艳夺目，变化多端，同时也简化了制灯的工艺。
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