建筑照明－第三章高強(qiáng)度氣體放電燈-3-101ppt課件

1、“高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HIDHigh Intensity Dischange)是高壓汞燈、金屬鹵化是高壓汞燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈的統(tǒng)稱，其放電管的管壁物燈和高壓鈉燈的統(tǒng)稱，其放電管的管壁負(fù)荷大于負(fù)荷大于3W/cm2(即即3104W/m2)，任務(wù)期，任務(wù)期間蒸氣壓在間蒸氣壓在10132.5101325Pa(0.11atm)之之間。間。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)一、一、HID燈的構(gòu)造燈的構(gòu)造(一一)熒光高壓汞燈熒光高壓汞燈1、燈頭、燈頭2、起動(dòng)電阻、起動(dòng)電阻3、起動(dòng)電極、起動(dòng)電極4、主電極、主電極5、放電管、放電管6、金屬支架、金屬支架8、輔助電極、輔助電

2、極9、外玻殼、外玻殼5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)圖圖3-22熒光高壓汞燈的構(gòu)造熒光高壓汞燈的構(gòu)造 放電管放電管耐高溫、高壓的透明石英管，管內(nèi)充有一耐高溫、高壓的透明石英管，管內(nèi)充有一定量的汞外，還有少量氬氣以降低起動(dòng)電壓定量的汞外，還有少量氬氣以降低起動(dòng)電壓和維護(hù)電極。和維護(hù)電極。 主電極主電極由鎢桿及外面重疊繞成螺旋的鎢絲組成，由鎢桿及外面重疊繞成螺旋的鎢絲組成，并在其中填充堿土氧化物作為電子發(fā)射物質(zhì)。并在其中填充堿土氧化物作為電子發(fā)射物質(zhì)。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 輔助電極輔助電極( (啟動(dòng)電極啟動(dòng)電極) )經(jīng)過起動(dòng)電阻和另一主電極銜接，有助

3、于經(jīng)過起動(dòng)電阻和另一主電極銜接，有助于燈的順利起動(dòng)。燈的順利起動(dòng)。 外泡殼外泡殼抽成真空，還充入數(shù)十千帕的氖氣或氖氬混抽成真空，還充入數(shù)十千帕的氖氣或氖氬混合氣體作絕熱用。合氣體作絕熱用。采用橢球形，起保溫作用，防止環(huán)境對(duì)燈的影采用橢球形，起保溫作用，防止環(huán)境對(duì)燈的影響。響。內(nèi)壁上涂敷熒光粉，將燈的紫外輻射或短波長(zhǎng)內(nèi)壁上涂敷熒光粉，將燈的紫外輻射或短波長(zhǎng)的藍(lán)紫光轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)波的可見光，提高光效，的藍(lán)紫光轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)波的可見光，提高光效，改善光色。改善光色。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 原理：當(dāng)開關(guān)原理：當(dāng)開關(guān)S S合上，合上，首先在輔助電極和主電極首先在輔助電極和主電極之間發(fā)生輝

4、光放電，產(chǎn)生之間發(fā)生輝光放電，產(chǎn)生大量的電子和離子，從而大量的電子和離子，從而引發(fā)兩個(gè)主電極間的弧光引發(fā)兩個(gè)主電極間的弧光放電，燈管啟燃。放電，燈管啟燃。 輝光放電電流遭到起輝光放電電流遭到起動(dòng)電阻動(dòng)電阻R(40R(4060k)60k)的限的限制，使主、輔電極之間的制，使主、輔電極之間的電壓遠(yuǎn)低于輝光放電所需電壓遠(yuǎn)低于輝光放電所需的電壓，所以弧光放電后的電壓，所以弧光放電后輝光放電立刻停頓。輝光放電立刻停頓。 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 在啟燃的初始階段，放在啟燃的初始階段，放電管內(nèi)的氣壓較低，放電電管內(nèi)的氣壓較低，放電只在氬氣中進(jìn)展，產(chǎn)生的只在氬氣中進(jìn)展，產(chǎn)生的是白色

5、的光。是白色的光。 隨著放電時(shí)間的增隨著放電時(shí)間的增加，放電管的溫度不斷升加，放電管的溫度不斷升高，汞蒸氣的壓力也逐漸高，汞蒸氣的壓力也逐漸上升，放電也逐漸轉(zhuǎn)移到上升，放電也逐漸轉(zhuǎn)移到在汞蒸氣中進(jìn)展，發(fā)出的在汞蒸氣中進(jìn)展，發(fā)出的光由白色變?yōu)楦撂玫乃{(lán)光由白色變?yōu)楦撂玫乃{(lán)綠色。綠色。 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 原理：原理： 熒光高壓汞燈的主要輻射來源于汞原子熒光高壓汞燈的主要輻射來源于汞原子激發(fā)，以及經(jīng)過泡殼內(nèi)壁上的熒光粉將激激發(fā)，以及經(jīng)過泡殼內(nèi)壁上的熒光粉將激發(fā)后產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)換為可見光。發(fā)后產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)換為可見光。 光電參數(shù)：見表光電參數(shù)：見表 光譜能量分布：延

6、續(xù)光譜成分較大光譜能量分布：延續(xù)光譜成分較大色溫：約色溫：約5500K5500K顯色指數(shù)：顯色指數(shù)：30403040光效：光效：50lm/W50lm/W壽命：國(guó)內(nèi)壽命：國(guó)內(nèi)500050006000h6000h，國(guó)際程度，國(guó)際程度24000h24000h5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)(二二)金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈 20世紀(jì)世紀(jì)60年代在高壓汞燈基年代在高壓汞燈基礎(chǔ)上開展起來的新型光源。礎(chǔ)上開展起來的新型光源。2、起動(dòng)電阻、起動(dòng)電阻3、起動(dòng)電極、起動(dòng)電極4、主電極、主電極5、放電管、放電管6、金屬支架、金屬支架7、消氣劑、消氣劑9、外玻殼、外玻殼10、保溫膜、保溫膜圖圖3-2

7、3金屬鹵化物燈的構(gòu)造金屬鹵化物燈的構(gòu)造95 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 放電管放電管透明石英管、半透明陶瓷管。管內(nèi)充氣體透明石英管、半透明陶瓷管。管內(nèi)充氣體汞不僅提高光效、改善電特性還利用啟動(dòng)。汞不僅提高光效、改善電特性還利用啟動(dòng)。易電離的氖氬混合氣體易電離的氖氬混合氣體( (改善燈的啟動(dòng)改善燈的啟動(dòng)) )。依托金屬依托金屬( (如鉈、銦、鏑、鈧、鈉等如鉈、銦、鏑、鈧、鈉等) )原子的輻原子的輻射發(fā)光，以金屬鹵化物的方式存在緣由：射發(fā)光，以金屬鹵化物的方式存在緣由：金屬鹵化物的蒸氣氣壓普通比純金屬本身的蒸金屬鹵化物的蒸氣氣壓普通比純金屬本身的蒸氣氣壓高得多，可滿足金屬發(fā)光所

8、要求的壓氣氣壓高得多，可滿足金屬發(fā)光所要求的壓力；力；金屬鹵化物金屬鹵化物( (氟化物除外氟化物除外) )都不和石英玻璃發(fā)生都不和石英玻璃發(fā)生明顯的化學(xué)作用，可抑制高溫下純金屬與石明顯的化學(xué)作用，可抑制高溫下純金屬與石英玻璃的反響。英玻璃的反響。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 主電極主電極用用“釷鎢或釷鎢或“氧化釷鎢作為電極，并采用稀土金屬的氧氧化釷鎢作為電極，并采用稀土金屬的氧化物作為電子發(fā)射物質(zhì)?；镒鳛殡娮影l(fā)射物質(zhì)。 外泡殼外泡殼 采用橢球形，涂有熒光粉，添加漫射，減少眩光。采用橢球形，涂有熒光粉，添加漫射，減少眩光。 輔助電極輔助電極( (放電管內(nèi)放電管內(nèi) 雙金屬啟

9、動(dòng)片雙金屬啟動(dòng)片( (泡殼內(nèi)泡殼內(nèi)) )5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 消氣劑消氣劑 燈長(zhǎng)期任務(wù)，支架等資料的放氣，使泡殼燈長(zhǎng)期任務(wù)，支架等資料的放氣，使泡殼內(nèi)真空度降低，在引線或支架之間會(huì)產(chǎn)生放內(nèi)真空度降低，在引線或支架之間會(huì)產(chǎn)生放電。采用氧化鋯的消氣劑以維護(hù)燈的性能。電。采用氧化鋯的消氣劑以維護(hù)燈的性能。 維護(hù)膜維護(hù)膜 為提高管壁溫度，防止冷端為提高管壁溫度，防止冷端(影響蒸氣壓影響蒸氣壓力力)的產(chǎn)生，需在燈管兩端加保溫涂層，常的產(chǎn)生，需在燈管兩端加保溫涂層，常用二氧化鋯、氧化鋁。用二氧化鋯、氧化鋁。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)原理：原理： 金屬鹵

10、化物燈主要輻射來自于各種金屬金屬鹵化物燈主要輻射來自于各種金屬(如鉈、如鉈、銦、鏑、鈧、鈉等銦、鏑、鈧、鈉等)的鹵化物在高溫下分解后的鹵化物在高溫下分解后產(chǎn)生的產(chǎn)生的金屬蒸氣金屬蒸氣(和汞蒸氣和汞蒸氣)混合物的激發(fā)?；旌衔锏募ぐl(fā)。 燈起動(dòng)點(diǎn)燃后，燈管放電開場(chǎng)在惰性氣體燈起動(dòng)點(diǎn)燃后，燈管放電開場(chǎng)在惰性氣體中進(jìn)中進(jìn)行，燈只發(fā)出暗淡的光，隨著放電繼續(xù)進(jìn)展，行，燈只發(fā)出暗淡的光，隨著放電繼續(xù)進(jìn)展，放電管放電管產(chǎn)生的熱量逐漸加熱玻殼，使玻殼溫度升高，產(chǎn)生的熱量逐漸加熱玻殼，使玻殼溫度升高，汞和金汞和金屬鹵化物迅速蒸發(fā)，分散到電弧中參與放電，屬鹵化物迅速蒸發(fā)，分散到電弧中參與放電，當(dāng)金屬當(dāng)金屬鹵化物分子分

11、散到高溫中心后分解成金屬原子鹵化物分子分散到高溫中心后分解成金屬原子和鹵素和鹵素原子，金屬原子在放電中受激發(fā)而發(fā)出該金屬原子，金屬原子在放電中受激發(fā)而發(fā)出該金屬的特征的特征光譜。光譜。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)光電參數(shù)：見表光電參數(shù)：見表 光效：高于高壓汞燈光效：高于高壓汞燈色溫：較高，屬冷色燈色溫：較高，屬冷色燈光譜能量分布：具有較多的延續(xù)光譜光譜能量分布：具有較多的延續(xù)光譜成分成分顯色指數(shù)：較高顯色指數(shù)：較高5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)4、主電極、主電極5、放電管、放電管6、金屬支架、金屬支架7、消氣劑、消氣劑8、輔助電極、輔助電極9、外玻殼、

12、外玻殼(三三)高壓鈉燈高壓鈉燈是利用高壓鈉蒸氣放電發(fā)光的是利用高壓鈉蒸氣放電發(fā)光的光源光源圖圖3-24高壓鈉燈的構(gòu)造高壓鈉燈的構(gòu)造95 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 放電管放電管 特殊制造的透明多晶氧化鋁陶瓷管，多晶特殊制造的透明多晶氧化鋁陶瓷管，多晶氧化鋁陶瓷管能耐高溫、高壓，對(duì)于高壓下的氧化鋁陶瓷管能耐高溫、高壓，對(duì)于高壓下的鈉蒸氣具有穩(wěn)定的化學(xué)性能鈉蒸氣具有穩(wěn)定的化學(xué)性能( (抗鈉腐蝕才干強(qiáng)抗鈉腐蝕才干強(qiáng)) )。鈉和汞是以鈉和汞是以“鈉汞齊方式放入鈉汞齊方式放入( (一種鈉與汞的固一種鈉與汞的固態(tài)物質(zhì)態(tài)物質(zhì)) )；氬氣可使氬氣可使“鈉汞齊處于枯燥的惰性氣體中；鈉汞齊處于

13、枯燥的惰性氣體中；氙氣作為驅(qū)動(dòng)氣體改善起動(dòng)性能。氙氣作為驅(qū)動(dòng)氣體改善起動(dòng)性能。小內(nèi)徑放電管可獲得最高的光效。小內(nèi)徑放電管可獲得最高的光效。 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 主電極主電極由鎢棒和以此為軸重疊繞成螺旋的鎢絲組由鎢棒和以此為軸重疊繞成螺旋的鎢絲組成，在鎢螺旋內(nèi)灌注氧化鋇和氧化鈣的化合成，在鎢螺旋內(nèi)灌注氧化鋇和氧化鈣的化合物作為電子發(fā)射物質(zhì)。物作為電子發(fā)射物質(zhì)。 外泡殼外泡殼 采用橢球形、直管形和反射型。采用橢球形、直管形和反射型。 為防止雨滴飛濺到任務(wù)中的鈉燈管上而引為防止雨滴飛濺到任務(wù)中的鈉燈管上而引起炸裂，用耐熱沖擊的硼酸鹽玻璃制造。起炸裂，用耐熱沖擊的硼酸鹽

14、玻璃制造。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 消氣劑消氣劑 泡殼內(nèi)需求維持高真空，以維護(hù)燈的性泡殼內(nèi)需求維持高真空，以維護(hù)燈的性能及維護(hù)燈的金屬組件不受放出的雜質(zhì)氣體能及維護(hù)燈的金屬組件不受放出的雜質(zhì)氣體的腐蝕，采用鋇或鋯鋁合金的消氣劑到達(dá)的腐蝕，采用鋇或鋯鋁合金的消氣劑到達(dá)高真空的目的。高真空的目的。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)原理：原理： 高壓鈉燈為冷啟動(dòng)，沒有輔助電極，啟燃高壓鈉燈為冷啟動(dòng)，沒有輔助電極，啟燃時(shí)任務(wù)電極之間要有時(shí)任務(wù)電極之間要有10002500V的高壓脈沖。的高壓脈沖。必需附設(shè)啟燃觸發(fā)安裝。內(nèi)觸發(fā)雙金屬片、必需附設(shè)啟燃觸發(fā)安裝。內(nèi)觸發(fā)

15、雙金屬片、電阻、觸頭電阻、觸頭 高壓鈉燈主要輻射來源于分子壓力為高壓鈉燈主要輻射來源于分子壓力為104Pa的金屬鈉蒸氣的激發(fā)。的金屬鈉蒸氣的激發(fā)。 光源接通后，起動(dòng)電流經(jīng)過觸發(fā)安裝產(chǎn)生光源接通后，起動(dòng)電流經(jīng)過觸發(fā)安裝產(chǎn)生很高的脈沖電壓，使放電管擊穿放電，開場(chǎng)很高的脈沖電壓，使放電管擊穿放電，開場(chǎng)放電經(jīng)過氙氣和汞進(jìn)展的，燈光為很暗的紅放電經(jīng)過氙氣和汞進(jìn)展的，燈光為很暗的紅白輝光。隨著放電管溫度上升，向高壓鈉蒸白輝光。隨著放電管溫度上升，向高壓鈉蒸氣放電過渡，經(jīng)過氣放電過渡，經(jīng)過5min左右趨于穩(wěn)定，光色左右趨于穩(wěn)定，光色為白金色。為白金色。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)光電參

16、數(shù)：見表光電參數(shù)：見表 光效：最高光效：最高70150lm/W色溫：黃色，色溫：黃色，20002100K光譜能量分布：光譜能量分布：589nm及附近的譜線及附近的譜線劇烈劇烈顯色指數(shù)：顯色指數(shù)：2025壽命：國(guó)內(nèi)壽命：國(guó)內(nèi)10000h，國(guó)際程度，國(guó)際程度20000h5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)二、二、HID燈的任務(wù)特性燈的任務(wù)特性(一一)燈的起動(dòng)與再起動(dòng)燈的起動(dòng)與再起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)間起動(dòng)時(shí)間(穩(wěn)定時(shí)間穩(wěn)定時(shí)間)：在主輔電極間在主輔電極間(高壓鈉燈不用輔助電極高壓鈉燈不用輔助電極)的輝光的輝光放電放電 兩個(gè)主電極間的弧光放電兩個(gè)主電極間的弧光放電 放電產(chǎn)生熱量使管內(nèi)金屬或金屬鹵

17、化物全部放電產(chǎn)生熱量使管內(nèi)金屬或金屬鹵化物全部蒸發(fā)蒸發(fā) (起動(dòng)過程終了起動(dòng)過程終了)起動(dòng)時(shí)間為起動(dòng)時(shí)間為410min左右。左右。起動(dòng)后參數(shù)變化起動(dòng)后參數(shù)變化 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)圖圖3-25HID燈起動(dòng)后各參數(shù)的變化燈起動(dòng)后各參數(shù)的變化a)熒光高壓汞燈熒光高壓汞燈b)金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈c)高壓鈉燈高壓鈉燈5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 再起動(dòng)時(shí)間：再起動(dòng)時(shí)間： 燈熄滅后，溫度和壓力很高，在原來的燈熄滅后，溫度和壓力很高，在原來的電壓下，電子不能積累足夠的能量使原子電電壓下，電子不能積累足夠的能量使原子電離，所以不能構(gòu)成放電，假設(shè)此時(shí)再起動(dòng)

18、燈，離，所以不能構(gòu)成放電，假設(shè)此時(shí)再起動(dòng)燈，就需幾千伏的電壓。就需幾千伏的電壓。 當(dāng)放電管冷卻后，所需的起動(dòng)電壓會(huì)降當(dāng)放電管冷卻后，所需的起動(dòng)電壓會(huì)降低很多，在電源電壓下便可再起動(dòng)。低很多，在電源電壓下便可再起動(dòng)。 再起動(dòng)時(shí)間為再起動(dòng)時(shí)間為5 510min10min左右。左右。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)熒光高壓汞燈：起動(dòng)熒光高壓汞燈：起動(dòng)4 48min8min，再起動(dòng)，再起動(dòng)5 510min10min金屬鹵化物燈：由于金屬鹵化物比汞難蒸發(fā)，金屬鹵化物燈：由于金屬鹵化物比汞難蒸發(fā)，起動(dòng)時(shí)間和再起動(dòng)時(shí)間略長(zhǎng)。起動(dòng)起動(dòng)時(shí)間和再起動(dòng)時(shí)間略長(zhǎng)。起動(dòng)4min4min，完，完全穩(wěn)定全

19、穩(wěn)定15min15min，再起動(dòng)，再起動(dòng)10min10min高壓鈉燈：起動(dòng)高壓鈉燈：起動(dòng)4 48min8min，再起動(dòng)，再起動(dòng)101020min 20min 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)( (二二) )電源電壓變化的影響電源電壓變化的影響電壓升高會(huì)因功率過高而熄滅電壓升高會(huì)因功率過高而熄滅 電壓下降呵斥自然熄滅或不能起動(dòng)，光色光效電壓下降呵斥自然熄滅或不能起動(dòng)，光色光效受影響。受影響。圖圖3-26HID燈參數(shù)隨電源電壓變化的曲線燈參數(shù)隨電源電壓變化的曲線a)熒光高壓汞燈熒光高壓汞燈b)金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈c)高壓鈉燈高壓鈉燈5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID

20、燈燈)( (三三) )壽命與光通量維持壽命與光通量維持 熒光高壓汞燈：熒光高壓汞燈：5000h,5000h,國(guó)際國(guó)際24000h24000h電極上電子發(fā)射物質(zhì)損耗，致使啟動(dòng)電壓升高而電極上電子發(fā)射物質(zhì)損耗，致使啟動(dòng)電壓升高而不能啟動(dòng)。不能啟動(dòng)。鎢絲的壽命自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈鎢絲的壽命自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈管壁黑化管壁黑化起動(dòng)頻繁起動(dòng)頻繁金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈 石英玻璃中含有的水分等不純氣體很容易石英玻璃中含有的水分等不純氣體很容易釋放出來，金屬鹵化物分解出來的金屬和石英釋放出來，金屬鹵化物分解出來的金屬和石英玻璃緩慢的化學(xué)反響，以及游離的鹵素分子等玻璃緩慢的化學(xué)反響，以及游離的鹵素分子等都能使起動(dòng)

21、電壓升高。都能使起動(dòng)電壓升高。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 高壓鈉燈高壓鈉燈 由于氧化鋁陶瓷管在燈的任務(wù)過程中具有很由于氧化鋁陶瓷管在燈的任務(wù)過程中具有很好的化學(xué)穩(wěn)定性，壽命很長(zhǎng)，國(guó)際上已作到好的化學(xué)穩(wěn)定性，壽命很長(zhǎng)，國(guó)際上已作到20000h左右。左右。放電管漏氣放電管漏氣 電極上電子發(fā)射物質(zhì)的耗竭電極上電子發(fā)射物質(zhì)的耗竭鈉的耗竭鈉的耗竭 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)( (四四) )燈的點(diǎn)燃位置燈的點(diǎn)燃位置 金屬鹵化物燈和熒光高壓汞燈、高金屬鹵化物燈和熒光高壓汞燈、高壓鈉燈不同，當(dāng)燈的點(diǎn)燃位置變化時(shí)，光電特壓鈉燈不同，當(dāng)燈的點(diǎn)燃位置變化時(shí)，光電特性電

22、壓、光效、光色等發(fā)生變化。性電壓、光效、光色等發(fā)生變化。 點(diǎn)燃位置變化，使放電管最冷點(diǎn)的溫度跟點(diǎn)燃位置變化，使放電管最冷點(diǎn)的溫度跟著變化殘存的液態(tài)金屬鹵化物在此部位金著變化殘存的液態(tài)金屬鹵化物在此部位金屬鹵化物的蒸氣壓力相應(yīng)變化，引起光電特性屬鹵化物的蒸氣壓力相應(yīng)變化，引起光電特性變化。變化。 即使金屬鹵化物完全蒸發(fā)，但由于點(diǎn)燈位即使金屬鹵化物完全蒸發(fā)，但由于點(diǎn)燈位置的不同，它們?cè)诠軆?nèi)的密度分布也不同，會(huì)置的不同，它們?cè)诠軆?nèi)的密度分布也不同，會(huì)引起特性的變化。引起特性的變化。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)三、三、HID燈的任務(wù)線路燈的任務(wù)線路(一一)通用線路通用線路要與鎮(zhèn)流

23、器串聯(lián)運(yùn)用要與鎮(zhèn)流器串聯(lián)運(yùn)用內(nèi)觸發(fā)：輔助啟動(dòng)電極或雙金屬起動(dòng)片內(nèi)觸發(fā)：輔助啟動(dòng)電極或雙金屬起動(dòng)片外觸發(fā)：利用觸發(fā)電路產(chǎn)生高壓脈沖將氣體擊外觸發(fā)：利用觸發(fā)電路產(chǎn)生高壓脈沖將氣體擊穿。穿。燈管進(jìn)入任務(wù)形狀后觸發(fā)器不再任務(wù)，依托鎮(zhèn)燈管進(jìn)入任務(wù)形狀后觸發(fā)器不再任務(wù)，依托鎮(zhèn)流器穩(wěn)定任務(wù)。流器穩(wěn)定任務(wù)。 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)( (二二) )熒光高壓汞燈內(nèi)觸發(fā)電路熒光高壓汞燈內(nèi)觸發(fā)電路a)HID通用電路通用電路圖圖3-27HID燈的任務(wù)線路燈的任務(wù)線路5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 內(nèi)部裝有起動(dòng)電內(nèi)部裝有起動(dòng)電極，采用扼流鎮(zhèn)流極，采用扼流鎮(zhèn)流器，能在器，能在

24、220V或或240V交流電源下啟交流電源下啟動(dòng)和任務(wù)。動(dòng)和任務(wù)。( (三三) )金屬鹵化物燈外觸發(fā)電路金屬鹵化物燈外觸發(fā)電路b)金屬鹵化物燈的外觸發(fā)電路金屬鹵化物燈的外觸發(fā)電路圖圖3-27HID燈的任務(wù)線路燈的任務(wù)線路5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 起動(dòng)電壓起動(dòng)電壓比熒光高壓汞比熒光高壓汞燈高很多。燈高很多。 運(yùn)用電力電子運(yùn)用電力電子元件的觸發(fā)，使電元件的觸發(fā)，使電路在每一周期內(nèi)產(chǎn)路在每一周期內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)繼續(xù)時(shí)間較生一個(gè)繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的起動(dòng)高壓。長(zhǎng)的起動(dòng)高壓。( (四四) )高壓鈉燈外觸發(fā)電路高壓鈉燈外觸發(fā)電路( (沒有輔助電極沒有輔助電極) )c)高壓鈉燈的外觸發(fā)電路高壓鈉燈

25、的外觸發(fā)電路圖圖3-27HID燈的任務(wù)線路燈的任務(wù)線路5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)c)高壓鈉燈的外觸發(fā)電路高壓鈉燈的外觸發(fā)電路圖圖3-27HID燈的任務(wù)線路燈的任務(wù)線路5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 高壓鈉燈放電管又高壓鈉燈放電管又細(xì)又長(zhǎng)，沒有輔助電極，細(xì)又長(zhǎng)，沒有輔助電極，起動(dòng)時(shí)必需有約起動(dòng)時(shí)必需有約3kV、10100s的高壓脈沖產(chǎn)生的高壓脈沖產(chǎn)生觸發(fā)。觸發(fā)。 經(jīng)過觸發(fā)電力電子經(jīng)過觸發(fā)電力電子器件的導(dǎo)通，使儲(chǔ)存在電器件的導(dǎo)通，使儲(chǔ)存在電容容C1中的能量，經(jīng)過扼流中的能量，經(jīng)過扼流線圈進(jìn)展放電，再由升壓線圈進(jìn)展放電，再由升壓變壓器的線圈比在燈管兩變壓器

26、的線圈比在燈管兩端產(chǎn)生峰值為端產(chǎn)生峰值為34kV的短的短時(shí)脈沖高壓。時(shí)脈沖高壓。四、產(chǎn)品及運(yùn)用四、產(chǎn)品及運(yùn)用(一一)熒光高壓汞燈熒光高壓汞燈較高的光效，發(fā)出很強(qiáng)的紫外線，可做照較高的光效，發(fā)出很強(qiáng)的紫外線，可做照明，還可用于曬圖、保健日光浴治療、化學(xué)合明，還可用于曬圖、保健日光浴治療、化學(xué)合成、塑料及橡膠的老化實(shí)驗(yàn)、熒光分析和紫外成、塑料及橡膠的老化實(shí)驗(yàn)、熒光分析和紫外線探傷等。線探傷等。普通的高壓汞燈顯色性較差，很少用于室內(nèi)。普通的高壓汞燈顯色性較差，很少用于室內(nèi)。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)(二二)金屬鹵化物燈金屬鹵化物燈20世紀(jì)世紀(jì)60年代推出，如今光效年代推出，如

27、今光效130lm/W，顯色指數(shù)顯色指數(shù)Ra達(dá)達(dá)90以上，色溫由低色溫以上，色溫由低色溫(3000K)到高色溫到高色溫(6000K)，壽命達(dá)，壽命達(dá)10000h20000h，功率由幾十瓦到上萬(wàn)瓦。功率由幾十瓦到上萬(wàn)瓦。 (1) 鈉鉈銦金屬鹵化物燈鈉鉈銦金屬鹵化物燈 利用三根利用三根“強(qiáng)線光譜輻射組合產(chǎn)生高效白強(qiáng)線光譜輻射組合產(chǎn)生高效白光光鉈的鉈的535nm綠線綠線(503nm)，535nm譜線強(qiáng)，光效譜線強(qiáng)，光效高高銦的銦的451.1nm藍(lán)線藍(lán)線(478nm),高效小，但改良顯色高效小，但改良顯色性性鈉的鈉的589589.6nm黃線黃線(572nm),位于光譜光效位于光譜光效率較大的區(qū)域，對(duì)提高

28、高效、改善顯色性起率較大的區(qū)域，對(duì)提高高效、改善顯色性起關(guān)鍵作用。關(guān)鍵作用。三種碘化物最正確填充范圍三種碘化物最正確填充范圍Ra為為60，用于街道、，用于街道、廣場(chǎng)照明廣場(chǎng)照明 5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)(2) 稀土金屬鹵化物燈稀土金屬鹵化物燈 稀土類金屬稀土類金屬(如鏑、鈥、銩、鈰、釹等如鏑、鈥、銩、鈰、釹等)及及鈧、釷等的光譜在整個(gè)可見光區(qū)域有非常密鈧、釷等的光譜在整個(gè)可見光區(qū)域有非常密集的譜線。這些金屬的鹵化物能產(chǎn)生顯色性集的譜線。這些金屬的鹵化物能產(chǎn)生顯色性很高的光。很高的光。高顯色性金屬鹵化物燈：鏑、鈥鈉、鉈系高顯色性金屬鹵化物燈：鏑、鈥鈉、鉈系列有很好的顯色

29、性與高色溫。列有很好的顯色性與高色溫。小功率用作商業(yè)照明小功率用作商業(yè)照明中功率中功率(2501000W)燈用于室內(nèi)空間高的建筑燈用于室內(nèi)空間高的建筑物，室外道路、廣場(chǎng)、港口、碼頭、機(jī)場(chǎng)等物，室外道路、廣場(chǎng)、港口、碼頭、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所公共場(chǎng)所高功率高功率(2kW,3.5kW)主要用于大面積泛光照明主要用于大面積泛光照明(如體育場(chǎng)館如體育場(chǎng)館)。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) 高光效金屬鹵化物燈：鈧鈉燈高效很高，高光效金屬鹵化物燈：鈧鈉燈高效很高，鈉發(fā)出強(qiáng)譜線，鈧發(fā)出許多延續(xù)的弱譜線。鈉發(fā)出強(qiáng)譜線，鈧發(fā)出許多延續(xù)的弱譜線。壽命很長(zhǎng)，顯色性不錯(cuò)，用來替代大功率白壽命很長(zhǎng)，顯色性

30、不錯(cuò)，用來替代大功率白熾燈、熒光高壓汞燈。用于工礦企業(yè)、交通熾燈、熒光高壓汞燈。用于工礦企業(yè)、交通事業(yè)。事業(yè)。(3) 短弧金屬鹵化物燈短弧金屬鹵化物燈 利用高氣壓的金屬蒸氣放電產(chǎn)生延續(xù)輻利用高氣壓的金屬蒸氣放電產(chǎn)生延續(xù)輻射，獲得日光色的光，超高壓銦燈。射，獲得日光色的光，超高壓銦燈。 尺寸小，高效高、光色好，適宜作為電尺寸小，高效高、光色好，適宜作為電影放映用光源和顯微投影儀光源。影放映用光源和顯微投影儀光源。 燈的泡殼外表負(fù)載極高燈的泡殼外表負(fù)載極高(300400W/cm2)，壽命較短。壽命較短。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) (4) 單色性金屬鹵化物燈單色性金屬鹵化物燈

31、 利器具有共振輻射的金屬產(chǎn)生純度很利器具有共振輻射的金屬產(chǎn)生純度很高的光，碘化銦汞燈、碘化鉈汞燈。高的光，碘化銦汞燈、碘化鉈汞燈。 燈分別發(fā)出銦的燈分別發(fā)出銦的451.1nm藍(lán)線、鉈的藍(lán)線、鉈的535nm綠線，藍(lán)燈和綠燈的顏色飽和度很綠線，藍(lán)燈和綠燈的顏色飽和度很高。適于城市夜景照明。高。適于城市夜景照明。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)雙端金屬鹵化物燈雙端金屬鹵化物燈陶瓷金屬鹵化物燈陶瓷金屬鹵化物燈5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)(三三)高壓鈉燈高壓鈉燈 發(fā)出的光中發(fā)出的光中589nm及其附近的譜線比較及其附近的譜線比較劇烈，高光效、長(zhǎng)壽命、使高壓鈉燈在街

32、道劇烈，高光效、長(zhǎng)壽命、使高壓鈉燈在街道照明、郊區(qū)公路照明、泛光照明中有廣泛的照明、郊區(qū)公路照明、泛光照明中有廣泛的用途，較少用在室內(nèi)照明。用途，較少用在室內(nèi)照明。 功率耗費(fèi)低，壽命長(zhǎng)功率耗費(fèi)低，壽命長(zhǎng)(達(dá)達(dá)24000h)，可替代熒，可替代熒光高壓汞燈、鹵鎢燈和白熾燈。光高壓汞燈、鹵鎢燈和白熾燈。 (1)普通型高壓鈉燈普通型高壓鈉燈 光效高、壽命長(zhǎng)、但光色較差，光效高、壽命長(zhǎng)、但光色較差，Ra=1530，相關(guān)色溫相關(guān)色溫2000K，只能由于道路、廠區(qū)等的照，只能由于道路、廠區(qū)等的照明。明。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) (2)直接替代熒光高壓汞燈的高壓鈉燈直接替代熒光高壓汞

33、燈的高壓鈉燈 光效高、壽命長(zhǎng)、但光色較差，光效高、壽命長(zhǎng)、但光色較差，Ra為為1530，相關(guān)色溫，相關(guān)色溫2000K，只能由于道路、廠，只能由于道路、廠區(qū)等的照明。區(qū)等的照明。 直接運(yùn)用在相近規(guī)格的熒光高壓汞燈鎮(zhèn)直接運(yùn)用在相近規(guī)格的熒光高壓汞燈鎮(zhèn)流器及燈具安裝上。流器及燈具安裝上。 (3) 溫馨型高壓汞燈溫馨型高壓汞燈 對(duì)色溫與顯色性進(jìn)展了改良，適用于居對(duì)色溫與顯色性進(jìn)展了改良，適用于居民區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)及公眾場(chǎng)所。民區(qū)、工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)及公眾場(chǎng)所。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈) (4)高光效型的高壓鈉燈高光效型的高壓鈉燈 在燈管內(nèi)充入較高氣壓的氙氣，極高的在燈管內(nèi)充入較高

34、氣壓的氙氣，極高的光效光效(140lm/W)，而且提高了顯色指數(shù)，而且提高了顯色指數(shù)(Ra為為5060)，作為室內(nèi)照明的節(jié)能光源。適宜于，作為室內(nèi)照明的節(jié)能光源。適宜于工廠照明和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所的照明。工廠照明和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所的照明。 (5) 高顯色性高壓汞燈高顯色性高壓汞燈(白光高壓汞燈白光高壓汞燈) 顯色指數(shù)顯色指數(shù)Ra到達(dá)到達(dá)80以上，色溫提高到以上，色溫提高到2500K以上，接近白熾燈。具有暖白色顏色，以上，接近白熾燈。具有暖白色顏色，顯色性高。用于商業(yè)照明及高檔商品照明，顯色性高。用于商業(yè)照明及高檔商品照明，且節(jié)電效果顯著。且節(jié)電效果顯著。5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)電感鎮(zhèn)流

35、器電感鎮(zhèn)流器電子觸發(fā)器電子觸發(fā)器5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)5 高強(qiáng)度氣體放電燈高強(qiáng)度氣體放電燈(HID燈燈)一、低壓鈉燈一、低壓鈉燈( 一一) 構(gòu)造構(gòu)造 低氣壓鈉蒸氣放電燈，特性與低壓汞蒸低氣壓鈉蒸氣放電燈，特性與低壓汞蒸氣放電類似。氣放電類似。6 其他照明用光源其他照明用光源圖圖3-28低壓鈉燈構(gòu)造簡(jiǎn)圖低壓鈉燈構(gòu)造簡(jiǎn)圖(1) 放電管放電管 用抗鈉腐蝕的玻璃制成，管徑為用抗鈉腐蝕的玻璃制成，管徑為16mm左右，為防止燈管太長(zhǎng)，制成左右，為防止燈管太長(zhǎng)，制成U型，封裝在型，封裝在外玻璃殼中；外玻璃殼中； 充入鈉和協(xié)助啟燃的氖氬混合氣體；充入鈉和協(xié)助啟燃的氖氬混合氣體； 在

36、在U形管的外側(cè)每隔一段長(zhǎng)度吹制有一形管的外側(cè)每隔一段長(zhǎng)度吹制有一個(gè)存放鈉球的凸出的小窩；個(gè)存放鈉球的凸出的小窩； 放電管兩端裝有鎢絲電極。放電管兩端裝有鎢絲電極。 6 其他照明用光源其他照明用光源(2) 外管外管 普通玻璃制成，管內(nèi)抽成真空，內(nèi)壁普通玻璃制成，管內(nèi)抽成真空，內(nèi)壁涂有氧化銦等透明物質(zhì)，能將紅外線反射涂有氧化銦等透明物質(zhì)，能將紅外線反射回放電管，使放電管溫度堅(jiān)持在回放電管，使放電管溫度堅(jiān)持在270左右。左右。 6 其他照明用光源其他照明用光源(二二) 性能參數(shù)性能參數(shù) (1) 色溫、顯色性色溫、顯色性 低壓鈉燈的低壓鈉燈的輻射原理是低壓鈉輻射原理是低壓鈉蒸氣中的鈉原子輻蒸氣中的鈉原

37、子輻射，產(chǎn)生射，產(chǎn)生589nm的的單色光，光色呈黃單色光，光色呈黃色，顯色性差。色，顯色性差。 6 其他照明用光源其他照明用光源圖圖3-29低壓鈉燈光譜能量分布低壓鈉燈光譜能量分布 (2) 發(fā)光效率發(fā)光效率 低壓鈉燈發(fā)出的光集中在光譜光效率低壓鈉燈發(fā)出的光集中在光譜光效率高的范圍，即其波長(zhǎng)與人眼感受最敏感的高的范圍，即其波長(zhǎng)與人眼感受最敏感的555nm光的波長(zhǎng)最接近，在實(shí)驗(yàn)室光效達(dá)光的波長(zhǎng)最接近，在實(shí)驗(yàn)室光效達(dá)400lm/W，廢品普通在，廢品普通在100150lm/W。 是照明光源中發(fā)光效率最高的一種光是照明光源中發(fā)光效率最高的一種光源。源。6 其他照明用光源其他照明用光源 (3) 起動(dòng)與再起

38、動(dòng)時(shí)間起動(dòng)與再起動(dòng)時(shí)間 用開路電壓較高的漏磁變壓器直接起用開路電壓較高的漏磁變壓器直接起動(dòng)，冷態(tài)起動(dòng)時(shí)間約為動(dòng)，冷態(tài)起動(dòng)時(shí)間約為810min。 熱態(tài)下的再起動(dòng)時(shí)間缺乏熱態(tài)下的再起動(dòng)時(shí)間缺乏1min。 正常任務(wù)中的低壓鈉燈電源中斷正常任務(wù)中的低壓鈉燈電源中斷615ms不致熄滅。不致熄滅。 (4) 壽命壽命 20005000h。燃點(diǎn)次數(shù)對(duì)壽命影響很。燃點(diǎn)次數(shù)對(duì)壽命影響很大，并要求程度燃點(diǎn)。大，并要求程度燃點(diǎn)。6 其他照明用光源其他照明用光源 (三三) 低壓鈉燈的運(yùn)用低壓鈉燈的運(yùn)用 低壓鈉燈顯色性差，不宜作室內(nèi)照明光源，低壓鈉燈顯色性差，不宜作室內(nèi)照明光源，可用于顯色性要求不高的廠區(qū)、道路等室可用于

39、顯色性要求不高的廠區(qū)、道路等室外照明。外照明。 黃色光穿霧才干強(qiáng)，用于隧道、鐵路、黃色光穿霧才干強(qiáng)，用于隧道、鐵路、高架橋等要求能見度高而對(duì)顯色性要求不高架橋等要求能見度高而對(duì)顯色性要求不高的場(chǎng)所的照明。高的場(chǎng)所的照明。6 其他照明用光源其他照明用光源二、氙燈二、氙燈( 一一) 氙燈的性能與特點(diǎn)氙燈的性能與特點(diǎn) (1) 構(gòu)造特點(diǎn)構(gòu)造特點(diǎn) 放電管由耐高溫的石英玻璃制成，兩端放電管由耐高溫的石英玻璃制成，兩端有釷鎢棒狀電極，充有高純度的氙氣。為惰有釷鎢棒狀電極，充有高純度的氙氣。為惰性氣體弧光放電燈，氙燈分長(zhǎng)弧和短弧。性氣體弧光放電燈，氙燈分長(zhǎng)弧和短弧。 長(zhǎng)弧氙燈：任務(wù)氣壓長(zhǎng)弧氙燈：任務(wù)氣壓1個(gè)大

40、氣壓，光效高，稱個(gè)大氣壓，光效高，稱為為“人造小太陽(yáng)。人造小太陽(yáng)。 短弧氙燈：任務(wù)氣壓短弧氙燈：任務(wù)氣壓810大氣壓，與太陽(yáng)光譜大氣壓，與太陽(yáng)光譜更接近，稱為規(guī)范白色高亮度光源，顯色性更接近，稱為規(guī)范白色高亮度光源，顯色性好。好。6 其他照明用光源其他照明用光源 (2) 光電參數(shù)光電參數(shù)光譜能量分布特性接近日光，它包括放電過程光譜能量分布特性接近日光，它包括放電過程中氙被激發(fā)而產(chǎn)生的線光譜輻射和被電離了中氙被激發(fā)而產(chǎn)生的線光譜輻射和被電離了的離子與電子復(fù)合的離子與電子復(fù)合 產(chǎn)生的延續(xù)光譜輻射產(chǎn)生的延續(xù)光譜輻射色溫色溫50006000K平均壽命平均壽命1000h光效光效2250lm/W， 較低，

41、是由于除較低，是由于除 了了 可見光外可見光外 ，還有一，還有一 定的紫外輻射和較定的紫外輻射和較 強(qiáng)的紅外輻射。強(qiáng)的紅外輻射。 6 其他照明用光源其他照明用光源 圖圖3-30氙燈光譜能量分布氙燈光譜能量分布 (3) 性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) 功率大、體積小，世界上功率最大的光源，功率大、體積小，世界上功率最大的光源，可制成幾千、幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)瓦?？芍瞥蓭浊А兹f(wàn)甚至幾十萬(wàn)瓦。 1支支220V、20kW的氙燈的氙燈1支支40W日光燈日光燈 光通量是光通量是200倍。倍。 不需鎮(zhèn)流器，燈管直接接在市電上，功率不需鎮(zhèn)流器，燈管直接接在市電上，功率因數(shù)近似為因數(shù)近似為1，運(yùn)用方便。，運(yùn)用方便。 6 其他照明

42、用光源其他照明用光源 紫外線輻射大，運(yùn)用時(shí)不要用眼睛直接凝紫外線輻射大，運(yùn)用時(shí)不要用眼睛直接凝視燈管。用作照明要裝設(shè)濾光玻璃，防止損視燈管。用作照明要裝設(shè)濾光玻璃，防止損傷視力。傷視力。 氙燈懸掛高度：氙燈懸掛高度：當(dāng)當(dāng)3kW燈管時(shí)不低于燈管時(shí)不低于12m當(dāng)當(dāng)10kW燈管時(shí)不低于燈管時(shí)不低于20m當(dāng)當(dāng)20kW20kW燈管時(shí)不低于燈管時(shí)不低于25m25m 需求觸發(fā)器協(xié)助啟動(dòng)。需求觸發(fā)器協(xié)助啟動(dòng)。 觸發(fā)器產(chǎn)生高壓脈沖，使燈擊穿放電，觸發(fā)器產(chǎn)生高壓脈沖，使燈擊穿放電，電極構(gòu)成熱電子發(fā)射，主回路構(gòu)成弧光放電，電極構(gòu)成熱電子發(fā)射，主回路構(gòu)成弧光放電，燈起動(dòng)后觸發(fā)器停頓任務(wù)。燈起動(dòng)后觸發(fā)器停頓任務(wù)。6 其

43、他照明用光源其他照明用光源 ( 二二) 氙燈的規(guī)格及其技術(shù)參數(shù)氙燈的規(guī)格及其技術(shù)參數(shù) (1) 直管形氙燈直管形氙燈 特點(diǎn)特點(diǎn) 功率大、體積小、光色好、光效高、功率功率大、體積小、光色好、光效高、功率因數(shù)高、起動(dòng)方便、隨開隨亮，不需鎮(zhèn)流及因數(shù)高、起動(dòng)方便、隨開隨亮，不需鎮(zhèn)流及冷卻安裝。冷卻安裝。 適用于廣場(chǎng)、街道、車站、碼頭、體育場(chǎng)適用于廣場(chǎng)、街道、車站、碼頭、體育場(chǎng)館及其他需求大面積高亮度的照明場(chǎng)所。館及其他需求大面積高亮度的照明場(chǎng)所。 起動(dòng)時(shí)配用觸發(fā)器。由于燈在高頻高壓下起動(dòng)時(shí)配用觸發(fā)器。由于燈在高頻高壓下起動(dòng)，高壓端配線對(duì)地應(yīng)有良好絕緣性能。起動(dòng)，高壓端配線對(duì)地應(yīng)有良好絕緣性能。 燈在任務(wù)

44、時(shí)，人不要長(zhǎng)時(shí)間近間隔接觸。燈在任務(wù)時(shí)，人不要長(zhǎng)時(shí)間近間隔接觸。 6 其他照明用光源其他照明用光源 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 6 其他照明用光源其他照明用光源 直管形長(zhǎng)弧氙燈技術(shù)參數(shù)直管形長(zhǎng)弧氙燈技術(shù)參數(shù) (2) 水冷式氙燈水冷式氙燈 特點(diǎn)特點(diǎn) 顯色性好，光色近似日光，外表溫度低，顯色性好，光色近似日光，外表溫度低，不需用鎮(zhèn)流器等。不需用鎮(zhèn)流器等。 適用于印刷業(yè)照相制版、化工部門人工老適用于印刷業(yè)照相制版、化工部門人工老化和科研等特殊用途。化和科研等特殊用途。 觸發(fā)時(shí)所需電壓不低于觸發(fā)時(shí)所需電壓不低于210V，點(diǎn)燈電壓，點(diǎn)燈電壓不超越不超越235V。 運(yùn)用中，需留意冷卻水的流量，出口水運(yùn)用中，需留意冷

45、卻水的流量，出口水溫度不超越溫度不超越50。6 其他照明用光源其他照明用光源 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 6 其他照明用光源其他照明用光源 水冷式氙燈技術(shù)參數(shù)水冷式氙燈技術(shù)參數(shù) (3) 管形汞氙燈管形汞氙燈 特點(diǎn)特點(diǎn) 汞弧光燈，光效高。紫外線輻射強(qiáng)，光色汞弧光燈，光效高。紫外線輻射強(qiáng)，光色較汞燈更佳。較汞燈更佳。 適用于船舶、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站等大面積適用于船舶、機(jī)場(chǎng)、碼頭、車站等大面積照明。還可用于照相制版、老化實(shí)驗(yàn)、印刷照明。還可用于照相制版、老化實(shí)驗(yàn)、印刷工業(yè)。工業(yè)。 安裝時(shí)燈管必需與鎮(zhèn)流器配套運(yùn)用。安裝時(shí)燈管必需與鎮(zhèn)流器配套運(yùn)用。 為防止紫外線照射，燈管安裝時(shí)必需配為防止紫外線照射，燈管安裝時(shí)必需

46、配有燈罩。有燈罩。6 其他照明用光源其他照明用光源 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 6 其他照明用光源其他照明用光源 管形汞氙燈技術(shù)參數(shù)管形汞氙燈技術(shù)參數(shù) (4) 管形氙燈管形氙燈 特點(diǎn)特點(diǎn) 可見光部分接近太陽(yáng)光譜，點(diǎn)燃方便，不可見光部分接近太陽(yáng)光譜，點(diǎn)燃方便，不需鎮(zhèn)流器，自然冷卻能瞬時(shí)啟動(dòng)。需鎮(zhèn)流器，自然冷卻能瞬時(shí)啟動(dòng)。 適用于廣場(chǎng)、港口、機(jī)場(chǎng)的照明，還可用適用于廣場(chǎng)、港口、機(jī)場(chǎng)的照明，還可用于老化實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所。于老化實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所。 產(chǎn)生紫外線輻射。產(chǎn)生紫外線輻射。6 其他照明用光源其他照明用光源 技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 6 其他照明用光源其他照明用光源 管形氙燈技術(shù)參數(shù)管形氙燈技術(shù)參數(shù) 霓虹燈又稱氖氣燈，是一種輝

47、光放電燈。霓虹燈又稱氖氣燈，是一種輝光放電燈。 它不是照明用光源，燈管又細(xì)又長(zhǎng)，它不是照明用光源，燈管又細(xì)又長(zhǎng)，可以彎成各種圖案或文字，用作文娛場(chǎng)所、可以彎成各種圖案或文字，用作文娛場(chǎng)所、商業(yè)裝飾、廣告或指示。商業(yè)裝飾、廣告或指示。 在霓虹燈電路中接入必要的控制安裝，在霓虹燈電路中接入必要的控制安裝，可得到循環(huán)變化的彩色圖案和自動(dòng)明滅的可得到循環(huán)變化的彩色圖案和自動(dòng)明滅的燈光閃爍，呵斥生動(dòng)活潑的氣氛。燈光閃爍，呵斥生動(dòng)活潑的氣氛。7 霓虹燈霓虹燈一、構(gòu)造與資料一、構(gòu)造與資料 霓虹燈由電極、引入線、燈管組成。霓虹燈由電極、引入線、燈管組成。 1) 燈管燈管 燈管直徑為燈管直徑為620mm 燈管抽

48、成真空后再充入少量氬、氦、燈管抽成真空后再充入少量氬、氦、氙等惰性氣體或少量汞。氙等惰性氣體或少量汞。 在燈管內(nèi)壁涂各種顏色的熒光粉或各在燈管內(nèi)壁涂各種顏色的熒光粉或各種透明顏色，使霓虹燈能發(fā)出各種艷麗的種透明顏色，使霓虹燈能發(fā)出各種艷麗的顏色。顏色。 霓虹燈的顏色與管內(nèi)所充氣體、玻璃管霓虹燈的顏色與管內(nèi)所充氣體、玻璃管(或熒光粉或熒光粉)顏色的關(guān)系。顏色的關(guān)系。7 霓虹燈霓虹燈6 其他照明用光源其他照明用光源 霓虹燈顏色與管內(nèi)氣體、玻璃管顏色之間關(guān)系霓虹燈顏色與管內(nèi)氣體、玻璃管顏色之間關(guān)系 2) 電極電極 裝在玻璃管兩端，多采用銅制成，外裝在玻璃管兩端，多采用銅制成，外表經(jīng)過一定的化學(xué)處置，

49、可防止被腐蝕。表經(jīng)過一定的化學(xué)處置，可防止被腐蝕。 3) 引入線引入線 由電極引出與電源相接的導(dǎo)線稱為引由電極引出與電源相接的導(dǎo)線稱為引入線，要求與玻璃具有根本一樣的熱膨脹入線，要求與玻璃具有根本一樣的熱膨脹性能，為防止玻璃破裂，普通采用鎳鐵合性能，為防止玻璃破裂，普通采用鎳鐵合金制造。金制造。7 霓虹燈霓虹燈二、任務(wù)原理及其性能特點(diǎn)二、任務(wù)原理及其性能特點(diǎn) 霓虹燈的特點(diǎn)是高電壓、小電流。電霓虹燈的特點(diǎn)是高電壓、小電流。電源接通后，變壓器二次側(cè)產(chǎn)生的高電壓使燈源接通后，變壓器二次側(cè)產(chǎn)生的高電壓使燈管內(nèi)氣體電離，管內(nèi)氣體電離，發(fā)出彩色的輝光。發(fā)出彩色的輝光。燈的起動(dòng)電壓不僅燈的起動(dòng)電壓不僅與燈管

50、長(zhǎng)度成正比，與燈管長(zhǎng)度成正比，與管徑大小成反比，與管徑大小成反比，而且與所充氣體的而且與所充氣體的種類、氣壓有關(guān)。種類、氣壓有關(guān)。 7 霓虹燈霓虹燈圖圖3-31霓虹燈任務(wù)線路霓虹燈任務(wù)線路二、任務(wù)原理及其性能特點(diǎn)二、任務(wù)原理及其性能特點(diǎn) 正常任務(wù)時(shí)由霓虹燈變壓器來限制燈正常任務(wù)時(shí)由霓虹燈變壓器來限制燈管回路中經(jīng)過的最大電流。管回路中經(jīng)過的最大電流。 電源接通后，由于漏磁的存在，電壓電源接通后，由于漏磁的存在，電壓會(huì)下降，限制了燈管電流，其作用類似熒會(huì)下降，限制了燈管電流，其作用類似熒光燈的鎮(zhèn)流器。光燈的鎮(zhèn)流器。 7 霓虹燈霓虹燈 變壓器二次側(cè)空載電壓不大于變壓器二次側(cè)空載電壓不大于15kV，二

51、，二次側(cè)短路電流比正常運(yùn)轉(zhuǎn)電流高次側(cè)短路電流比正常運(yùn)轉(zhuǎn)電流高15%25%。 當(dāng)變壓器次級(jí)開路電壓高于當(dāng)變壓器次級(jí)開路電壓高于7500V，次級(jí)，次級(jí)繞組有中心抽繞組有中心抽頭，并接地，頭，并接地，可減小變壓器可減小變壓器次級(jí)在任務(wù)狀次級(jí)在任務(wù)狀態(tài)下的對(duì)地電態(tài)下的對(duì)地電壓，減小危險(xiǎn)壓，減小危險(xiǎn)性。性。 7 霓虹燈霓虹燈圖圖3-32霓虹燈變壓器原理圖霓虹燈變壓器原理圖三、安裝本卷須知三、安裝本卷須知 霓虹燈變壓器的二次電壓高，約為霓虹燈變壓器的二次電壓高，約為615kV，故二次回路與一切金屬構(gòu)架、建，故二次回路與一切金屬構(gòu)架、建筑物等必需完全絕緣。高壓線采用單股銅筑物等必需完全絕緣。高壓線采用單股銅

52、線穿玻璃管絕緣，防止漏電。線穿玻璃管絕緣，防止漏電。 霓虹燈變壓器應(yīng)盡量接近霓虹燈安裝，安霓虹燈變壓器應(yīng)盡量接近霓虹燈安裝，安放在支撐霓虹燈的構(gòu)架上，用密封箱作防放在支撐霓虹燈的構(gòu)架上，用密封箱作防水維護(hù)；變壓器中性點(diǎn)及外殼必需可靠接水維護(hù)；變壓器中性點(diǎn)及外殼必需可靠接地；霓虹燈管和高壓線路不能直徑敷設(shè)在地；霓虹燈管和高壓線路不能直徑敷設(shè)在建筑物或構(gòu)架上，與它們堅(jiān)持建筑物或構(gòu)架上，與它們堅(jiān)持50mm的間隔，的間隔，用公用的玻璃支持頭支撐。用公用的玻璃支持頭支撐。 7 霓虹燈霓虹燈 高壓線路離地應(yīng)有一定高度，以高壓線路離地應(yīng)有一定高度，以防止人體觸及防止人體觸及 霓虹燈變壓器電抗大，線路功率霓虹

53、燈變壓器電抗大，線路功率因數(shù)低，約為因數(shù)低，約為0.20.5。為改善功率。為改善功率因數(shù)，需配備相應(yīng)的電容器進(jìn)展補(bǔ)因數(shù)，需配備相應(yīng)的電容器進(jìn)展補(bǔ)償。償。7 霓虹燈霓虹燈一、場(chǎng)致發(fā)光器件一、場(chǎng)致發(fā)光器件 場(chǎng)致發(fā)光場(chǎng)致發(fā)光(又稱又稱“電致發(fā)光電致發(fā)光)是指由于某是指由于某種適當(dāng)物質(zhì)與電場(chǎng)相互作用而發(fā)光的景象。種適當(dāng)物質(zhì)與電場(chǎng)相互作用而發(fā)光的景象。場(chǎng)致發(fā)光屏場(chǎng)致發(fā)光屏(FL) 微晶粉末狀熒光質(zhì)，是硫化鋅這類微晶粉末狀熒光質(zhì)，是硫化鋅這類“族化合物。族化合物。 場(chǎng)致發(fā)光屏通常由玻璃板、透明導(dǎo)電膜、場(chǎng)致發(fā)光屏通常由玻璃板、透明導(dǎo)電膜、熒光粉層、高介電常數(shù)反射層、鋁箔和最底熒光粉層、高介電常數(shù)反射層、鋁箔

54、和最底層的玻璃板迭合而成。層的玻璃板迭合而成。 8場(chǎng)致發(fā)光器件場(chǎng)致發(fā)光器件發(fā)光二極管發(fā)光二極管 發(fā)光屏與電極之間間隔僅為幾十微米，發(fā)光屏與電極之間間隔僅為幾十微米，在市電下，能到達(dá)足夠高的電場(chǎng)強(qiáng)度大于在市電下，能到達(dá)足夠高的電場(chǎng)強(qiáng)度大于104V/cm， 任務(wù)在高電壓下，電流密度低。任務(wù)在高電壓下，電流密度低。 場(chǎng)致發(fā)光屏光效不到場(chǎng)致發(fā)光屏光效不到15lm/W，壽命超，壽命超越越5000h，可經(jīng)過電極的分割使光源分開，可經(jīng)過電極的分割使光源分開，做成圖案與文字。用在建筑物中作指示照明做成圖案與文字。用在建筑物中作指示照明或分機(jī)、輪船儀表的夜間顯示?；蚍謾C(jī)、輪船儀表的夜間顯示。 8場(chǎng)致發(fā)光器件場(chǎng)致

55、發(fā)光器件發(fā)光二極管發(fā)光二極管l發(fā)光二極管發(fā)光二極管(LED)l 利用利用GaAs、GaP或它們的組合晶體或它們的組合晶體(GaAsP)等等“族化合物。任務(wù)電流是族化合物。任務(wù)電流是高電流密度的，僅需高電流密度的，僅需2V直流電源。直流電源。l 發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成發(fā)光二極管是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體元件，可作為有效的輻射光源。光能的固體元件，可作為有效的輻射光源。l 發(fā)光原理：對(duì)發(fā)光原理：對(duì)P-N結(jié)加上正向電壓時(shí)，結(jié)加上正向電壓時(shí)，N區(qū)的電子越過區(qū)的電子越過P-N結(jié)向結(jié)向P區(qū)注入，與區(qū)注入，與P區(qū)的區(qū)的空穴復(fù)合，從而將能量以光子的方式放出?？昭◤?fù)合，從而將能量以光子的方式放出

56、。8場(chǎng)致發(fā)光器件場(chǎng)致發(fā)光器件發(fā)光二極管發(fā)光二極管 發(fā)光二極管體積小、壽命長(zhǎng)，可靠性高，發(fā)光二極管體積小、壽命長(zhǎng)，可靠性高，便于集成、控制。能在低電壓下任務(wù)，與集便于集成、控制。能在低電壓下任務(wù)，與集成電路等外部電路配合運(yùn)用，便于控制。成電路等外部電路配合運(yùn)用，便于控制。 隨著新型半導(dǎo)體資料的涌現(xiàn)，及加工封隨著新型半導(dǎo)體資料的涌現(xiàn)，及加工封裝技術(shù)提高，抑制了商用裝技術(shù)提高，抑制了商用LED亮度低、視角亮度低、視角窄，顏色少、產(chǎn)質(zhì)量量不穩(wěn)定的缺陷，可以窄，顏色少、產(chǎn)質(zhì)量量不穩(wěn)定的缺陷，可以得到高亮度的紅、黃、綠發(fā)光二極管，還能得到高亮度的紅、黃、綠發(fā)光二極管，還能制造藍(lán)色、白色發(fā)光二極管，用制造藍(lán)

57、色、白色發(fā)光二極管，用LED替代普替代普通光源。通光源。8發(fā)光二極管發(fā)光二極管二、二、LED的構(gòu)造和原理的構(gòu)造和原理1、陽(yáng)極引線、陽(yáng)極引線2、陽(yáng)極、陽(yáng)極3、環(huán)氧封裝、圓頂透鏡、環(huán)氧封裝、圓頂透鏡4、陽(yáng)極導(dǎo)線、陽(yáng)極導(dǎo)線5、帶反射杯的陰極、帶反射杯的陰極6、半導(dǎo)體觸點(diǎn)、半導(dǎo)體觸點(diǎn)7、陰極引線、陰極引線圖圖3-33LED的組成構(gòu)造的組成構(gòu)造8發(fā)光二極管發(fā)光二極管(一一)單色單色LED LED由發(fā)光片產(chǎn)生光，資料分子的構(gòu)造由發(fā)光片產(chǎn)生光，資料分子的構(gòu)造決議發(fā)光波長(zhǎng)決議發(fā)光波長(zhǎng)(光的顏色光的顏色)。 光效與半導(dǎo)體資料及其加工工藝有關(guān)。光效與半導(dǎo)體資料及其加工工藝有關(guān)。 在在P型和型和N型資料中摻入不同的

58、雜質(zhì)，得型資料中摻入不同的雜質(zhì)，得到不同發(fā)光顏色的到不同發(fā)光顏色的LED。不同外延資料決議。不同外延資料決議LED的功耗、呼應(yīng)速度和任務(wù)壽命等光學(xué)、的功耗、呼應(yīng)速度和任務(wù)壽命等光學(xué)、電氣特性。電氣特性。 在制造工藝中，常用有在制造工藝中，常用有“氣相晶體生長(zhǎng)法氣相晶體生長(zhǎng)法和和“液相晶體生長(zhǎng)法。最近，金屬無(wú)機(jī)液相晶體生長(zhǎng)法。最近，金屬無(wú)機(jī)物氣體的沉淀技術(shù)又有突破。高光效的藍(lán)色物氣體的沉淀技術(shù)又有突破。高光效的藍(lán)色LED(InGa：N資料資料)由這種工藝實(shí)現(xiàn)。由這種工藝實(shí)現(xiàn)。8發(fā)光二極管發(fā)光二極管(二二)白色白色LED 單只單只LED不能夠產(chǎn)生兩種及兩種引上單色不能夠產(chǎn)生兩種及兩種引上單色光，也

59、不能產(chǎn)生具有延續(xù)光譜的白光，只能先產(chǎn)光，也不能產(chǎn)生具有延續(xù)光譜的白光，只能先產(chǎn)生藍(lán)光，再借助生藍(lán)光，再借助熒光物質(zhì)間接產(chǎn)熒光物質(zhì)間接產(chǎn)生寬帶光譜合成生寬帶光譜合成白光。白光。 白色白色LED的光譜能量幾乎的光譜能量幾乎不含紅外與紫外不含紅外與紫外成分，成分，Ra達(dá)達(dá)85。400450 500 550 600650700 75004080120燈光強(qiáng)度燈光強(qiáng)度(%)波長(zhǎng)波長(zhǎng)/nm/nm圖圖3-34白色白色LED光譜能量分布光譜能量分布8發(fā)光二極管發(fā)光二極管 產(chǎn)生藍(lán)光的半導(dǎo)體資料采用氮銦稼產(chǎn)生藍(lán)光的半導(dǎo)體資料采用氮銦稼(InGa(InGa：N)N)資料。資料。 藍(lán)光在周圍高效熒光物質(zhì)內(nèi)散射時(shí)，被劇

60、烈吸收，轉(zhuǎn)藍(lán)光在周圍高效熒光物質(zhì)內(nèi)散射時(shí)，被劇烈吸收，轉(zhuǎn)換為光能較低的寬帶黃色熒光。換為光能較低的寬帶黃色熒光。其中少部分藍(lán)光透過熒光物質(zhì)層，并和寬帶黃光構(gòu)成其中少部分藍(lán)光透過熒光物質(zhì)層，并和寬帶黃光構(gòu)成色溫達(dá)色溫達(dá)6500K6500K的白光。的白光。藍(lán)色藍(lán)色LEDLED經(jīng)過熒光粉變成單色白色微型熒光燈經(jīng)過熒光粉變成單色白色微型熒光燈制成超薄白色面光源，用于普通光源。制成超薄白色面光源，用于普通光源。8發(fā)光二極管發(fā)光二極管白色白色LEDLED自自20192019年誕生，光效提高，年誕生，光效提高，20192019年年15lm/W15lm/W，20192019年年404050lm/W50lm/W