高压钠灯工作原理.doc

高压钠灯工作原理
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***齐受热蒸发成为***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。
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元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,在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。其缺点较苯重及价格偏高。
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。
高压钠灯特点和启动特性
白炽灯泡工作时发出暖色光,而且显***极佳(显色指数 Ra=100 ),从它诞生至今的相当长时间时里,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***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***;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,