各种光源的性能

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HID灯的缺点: 1. 高电压(23000V)

2. 单价高(含高压CABLE、安定器、启动器等) 3. 设计时间较长(与卤素灯比较) 4. 维修,一定要由保养厂维修,且维修费高 5. 对车内电子产品有干扰影响

6. 模具费比现行头灯高(灯具需要设计耐UV光) HID灯泡的构造

因为车子电源大都直流电,而HID所需要的是交流电,所以需要安定器来提供变压的动作。 安定器中还有几个零件来组成: 1. 直流变交流并升压的转换器

2. 高压点火电路:主要是在启动HID灯时,提供较高的高压 3. 直流交流换流器:主要是提供HID灯,在点灯后稳定的电压和电流

4. 控制和驱动电路:主要是侦测HID灯全部的使用状况,并适时的调整电压和电流,让HID灯能维持一定的效率和稳定性 HID灯最常使用的两种车灯灯具

D2R灯具:此种灯具是反射式设计,此种设计为了不上灯泡光线照射到对向来车,在灯泡上面有设计一个遮光板,遮光板可以防止照射到对向来车,此种灯泡设计和灯具只能掌握住灯泡所发出40%的光线,效率方面算是不高。

D2S灯具:此种灯具是投射式设计,灯泡上没有遮光板的设计,只有在灯具上有一遮光板,主要是挡掉往上散射的光线,并在灯罩上设计一个透镜,让此灯罩能将光线集中在某一个区域和方向,此种灯具可以掌握住灯泡80%的光线,效率很高,是目前众多车厂使用的灯具。 结论

HID灯已普遍用于高级车种的大灯,主要是灯泡与安定器昂贵。

HID灯比传统的卤素灯具有高的光效率、寿命长、演色性佳、低耗电等优点。HID灯技术已经算成熟,如能降低生产成本,将可以广泛的应用在多方面。 高压钠灯的基本知识

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高压钠灯使用时发出金白色光,它具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点。广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培。高显色高压钠灯主要应用于体育馆、展览厅、娱乐场、百货商店和宾馆等场所照明。

工作原理 当灯泡启动后,电弧管两端电极之间产生电弧,由于电弧的高温作用使管内的钠汞齐受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气,阴极发射的电在向阳极运动过程中,撞击放电物质有原子,使其获得能量产生电离激发,然后由激发态回复到稳定态;或由电离态变为激发态,再回到基戊无限循环,多余的能量以光辐射的形式释放,便产生了光。高压钠灯中放电物质蒸气压很高,也即钠原子密度高,电子与钠原子之间碰撞次数频繁,使共振辐射谱线加宽,出现其它可见光谱的辐射,因此高压钠灯的光色优于低压钠灯。

高压钠灯是一种高强度气体放电灯泡。由于气体放电灯泡的负阻特性,如果把灯泡单独接到电网中去,其工作状态是不稳定的,随着放电过程继续,它必将导致电路中电流无限上升,最后直至灯光或电路中的零、部件被过流烧毁。 伏—安特性 高压钠灯同其他气体放电灯泡一样,工作是弧光放电状态,伏—安特性曲线为负斜率,即灯泡电流上升,而灯泡电压却下降。在恒定电源条件下,为了保证灯泡稳定地工作,电路中必须串联一具有正阻特性的电路无件来平衡这种负阻特性,稳定工作电流,该元件称为镇流器或限流器。电阻器、电容器、电感受器等均肯有限流作用。 电阻性镇流器体积小,价格便宜,与高压钠灯配套使用会发生启动困难,工作时电阻产生很高的热量,需有较大的散热空间、消耗功率很大,将会使电路总照明效率下降。它一般在直流电路中使用,百交流电路中使用灯光有明显所闪烁现象。 电容性镇流器虽然不象电阻性镇流器自身消耗功率很大,温升低,在电源频率较低时,电容器充电时,会产生脉冲峰值电流,对电极造成极大损害,灯光闪烁,影响灯泡使用寿命;在高频电路中工作,电压波动能达到理想状态,成为理想的镇流器。

电感性镇流器损耗小,阻抗稳定,阻抗菌素性偏差小,使用寿命长,灯泡的稳定度比电阻性镇流器好,目前与高压钠灯配套使用的镇流器均为电感性镇流器。其缺点较笨重及价格偏高。 另外,电子镇流器已经开始出现,目前其价格昂贵,可靠性还不能与高压钠灯相匹配,除特殊场合使用外,一般情况下很少被采用。

所以,高压钠灯必须串联与灯泡规格相应的镇流器后方可使用。高压钠灯的点灯电路是一个非线性电路,功率因数较低,因此在网路上考虑接补偿电容,以提高网路的功率因数。 结构和材料 电弧管 电弧管是高压钠灯的关键部件。电弧管工作时,高温高压的钠蒸气腐蚀性极强,一般的抗钠玻璃和石英玻璃均不能胜任;而采用半透明多晶氧化铝和陶瓷管做电弧管管体较为理想。它不仅具有良好的耐高温和抗菌素钠蒸气腐蚀性能,还有良好的可见光穿越

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能力。另外,单晶氧化铝陶瓷管在耐高温、抗菌素钠蒸气腐蚀和透光率等性能均优于多晶扪化铝陶瓷管;因其价格昂贵,所以目前很少被采用。 电弧管是把电极、多晶扪化铝陶瓷这、帽、焊料环装配在一起,加入钠汞齐进入封接炉封接;同时充入少量氙气,以改善灯泡的启动特性。电极是用高纯钨丝绕成螺旋状,在螺旋孔中插入芯杆,浸渍电子粉,然后将电极芯杆一端和铌管封闭端焊接成一体。多晶氧化铝陶瓷管(帽)是选用多晶氧化铝陶瓷粉经混粉、喷泉雾干燥、等静压成形、素烧、高温烧结和切割等工序制成。 高压钠灯的光、电参数与电弧管的内径和弧长(两电极之间距离)有着密切联系。

灯芯 灯芯是采用金属支架将电弧管、消气剂环等固定在芯柱上,电弧管两端电极分别与芯柱上两根内导丝相连接。芯柱由导丝、排气管和喇叭经高温火焰熔融成一体。金属导丝与玻璃封接部分的膨胀系数应与匹配,可避免因二种封接材料的膨胀系数不相同,造成封接处玻璃产生应力而爆裂或灯泡慢性漏气。 玻壳 玻壳是选用高温的硬料玻璃制造。玻壳与灯芯的喇叭口经高温火焰熔融封口,然后抽真空或充入惰性气体后,再装上灯头整个灯泡基本成型。由于电弧管在高温状态下工作,其外裸的金属极易氧化、变 脆,就必须将电弧管置于真空或惰性气体的外壳内。这样还可减少电弧管热量损失,提高冷端温度,提高发光效率。 灯头 灯头的作用是方便灯泡与灯座、电路相连接。长寿命灯泡要求灯头与玻壳连接应牢固,不能有松动和脱落现象。所以,目前一般采用螺纹机械紧固技术,可防止焊泥自然老化而脱落。制造灯头的材料一般采用黄铜带,它可与灯座保持较小的接触电阻,减轻金属表面氧化层。如灯泡在特殊环境中使用,还可以在黄铜灯头表面涂覆铬层或镍层。其规格型号有: E27 、 E40 二种。 消气剂 玻壳内经抽真空后,其真空度仅为 6.6X10 -2 Pa ,仍可使金属零件氧化,影响灯泡稳定地工作;所以在玻壳内放置适量消气剂,可将灯泡内真空度提高到 1.4X10 -4 Pa 高真空状态。目前,高压钠灯一般采用钡消气剂,它是把钡钛合金置于金属环内,再将其固定在消气剂蒸散后不影响光输出的位置。灯泡经抽真空工序后,采用高频感应加热金属环,使环内钡钛合金受热后蒸散,在蒸散过程中吸收残余有害气体,同时在玻壳颈部形成 一层黑色镜面。必须指出 ,消气剂放置位置非常重要,以黑色镜面不阻碍光线输出为宜;在使用过程中如发现黑色镜面部分或全部变成灰白色,它指示该灯泡已漏气,不能继续使用,必须调换新灯泡。 汞 汞常态时呈液态状,具有银白色镜面光泽。在电弧管中加入泵可提高灯管工作电压,降低工作电流,减小镇流器体积,改善电网的功率因数,增高电弧温度,提高辐射功率。 钠 该元素呈银白色金属,也称金属钠。它的理化性能有质软而轻,可溶于汞生齐。钠光谱特点为共振辐射线宽,偏向红色区,总辐射功率高;高压钠灯的光色和发光效率与钠蒸气压有关。目前,工业化生产的高压钠灯均采用钠汞齐添加入灯泡内,可简化生产工艺,同时使灯泡参数一致性有很大提高。 氙 氙气是一种稀有气体,它在灯泡中的作用是帮助启动和降低启动电压。氙气压的高低还将影响灯泡的发光效率。 显色性的改善 白炽灯泡工作时发出暖色光,而且显色性极佳(显色指数 Ra=100 ),从它诞生至今

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的相当长时间时里,仍然被人们广泛使用的照明光源。虽然使用高压钠灯虽然有许多优点,但是光色( Ra=30 )、色温约 2000K 。为了保持高压钠灯的长寿命、高发光效率和暖色调气氛;在改善显色性方面,人们经过孜孜不倦地努力,已研制出符合上述要求的高显色高压钠灯(又称白光高压钠灯)。 高显色高压钠灯是在高压钠灯的基础上,采用提高钠蒸气压和增大电弧管管径,同时在电弧管两端裹上一层铌箔,提高冷端温度等措施来改善显色性;另外,提高充入电弧管内氙气压力,使电弧中心部分温度升高,而其余放电部分温度较低,通过改变电弧温度分布的途径来改善显色性,其显色指数已提高到 Ra =70 ~ 80, 发光效率可达 80 流明 / 瓦以上,可拓宽应用领域,为使用高显色高压钠取代白炽煤泡成为现实。

卤钨灯照明基础知识介绍

热心的卤素加入了保卫钨丝的行列,它们不知疲倦地忙碌奔波,为改进白炽灯献身尽力。 到目前为止,在理论和实践上应用卤钨循环原理比较成功的是碘钨灯和溴钨灯。 最早问世的卤钨灯是用碘作循环剂的碘钨灯。这是因为在4 个卤族元素里,碘的性质最不活泼,不像其他几种卤素那样有强烈的腐蚀作用。

待灯泡里充进纯碘、玻壳壁的温度控制在250~1200℃之间,从灯丝上蒸发出来的钨就会在玻壳壁附近与碘化合成碘化钨。随着气体的对流,碘化钨将扩散到灯丝附近,由于这里的温度可以高到2000℃以上,不太稳定的碘化钨就会在这里分解成碘和钨,钨重新回到灯丝上继续工作,碘则再次向玻壳方向扩散去完成新的“搬运”钨的任务。

同普通白炽灯相比,碘钨灯大大减少了钨的蒸发量,延长了使用寿命,提高了工作温度和发光效率。普通白炽灯的平均使用寿命是1000 个小时,碘钨灯要比它长一半,发光效率提高30%。

从个子来看,碘钨灯显得特别小巧玲珑,同样一只500 瓦的灯泡,碘钨灯的体积只有白炽灯的1%。它的玻壳里除了有碘,还充进了惰性气体,又小又结实,充气压力高达1.5~10 个大气压。

根据用途的不同,碘钨灯可分好几种

有的碘钨灯能发出大量看不见的红外线,热效率高,是加热干燥用的理想热源。

有的碘钨灯功率大,可辐射出大量的光能,用作大型车间、广场、体育场、机场、港口等处

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