气体放电与光源之高压钠灯篇
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
Hale Waihona Puke ，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
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
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
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
气体放电光源
气体放电光源一、汞灯（1）低压汞灯：主要辐射出185、0nm和253、7nm紫外特征谱线，应用：用作紫外杀菌、光化学反应和荧光分析。
（2）高压汞灯：灯内的蒸气压达到1～5大气压，光谱线加宽，出现弱的连续光谱，紫外辐射明显减弱，而可见辐射增加结构简单。
低成本，低维修费用，可直接取代普通白炽灯，具有发光效率高、寿命长、省电的特点，应用于照明、光学仪器、光化学反应、紫外线理疗、荧光分析等。
二、钠灯利用钠蒸气放电产生可见光的电光源，可分低压钠灯和高压钠灯。
主要用于道路、机场码头、港口、车站、广场、无显色要求的照明场合。
三、氙灯氙灯是一种在椭球形石英泡壳内充有0。
019～0。
0266MPa高压氙气。
氙气在两个间距小于10mm的钨电极之间的产生高温电弧放电，从而发出强光。
高压氙灯的辐射光谱是连续的，与日光的光谱能量分布相接近，色温为6000K左右，显色指数90以上，因此有“小太阳”之称。
（1）长弧氙灯：工作气压一般为1个大气压，发光效率约为25～30lm、W，常用于大面积照明和材料老化实验等。
（2）短弧氙灯：短弧氙灯常用于电影放映、荧光分光光度计及模拟日光等场合。
（3）脉冲氙灯：脉冲氙灯广泛应用于固体激光器的光泵浦源、照相制版、高速摄影和光信号源等。
四、空心阴极灯空心阴极灯属于冷阴极低气压正常辉光放电灯，其阴极由金属元素或其它合金制成空心圆柱形，圆环形阳极是用吸气性能很好的锆材料制成的。
五、氘灯氘灯是一种热阴极弧光放电灯，泡壳内充有高纯度的氘气，其阴极是直热式氧化物阴极，阳极是用0。
5mm厚的钽皮做成矩形，阳极矩形中心正对着灯的输出窗口，外壳由紫外透射比较好的石英玻璃制成。
氘灯的紫外辐射强度高、稳定性好、寿命长，因此常用作各种紫外分光光度计的连续紫外光源。
高压钠灯
目录一、高压钠灯的工作原理二、高压钠灯的构造高压钠灯的工作原理低压钠灯、标准高压钠灯和高显色性高压钠灯的光谱能量分布曲线不同，对应的钠蒸气压强分别为1Pa，15kPa和65kPa。
随着钠蒸气压强升高，那光谱线逐渐展宽，连续光谱成分逐渐丰富，同时出现钠D线的自吸现象。
增加钠D线自吸引宽度可以改进高压钠灯的光色，提高其显色性。
为此可以增加放电管内钠蒸气压强和放电管的直径，或者增加管内氙气压强。
当采取以上措施将自吸收宽度扩大到45nm时高压钠灯的色温从2000k-2100k提高到2400k，显色指数Ra从15-30提高到80.这种灯泡称为高显色性高压钠灯，但是此时灯泡发光效率下降一半左右，仅60lm/w。
高显色高压钠灯是以牺牲效率为代价，使用范围有限。
高压钠灯的放电管内除钠外还必须冲入适量汞，汞基本上不参与发光，但是具有以下重要作用：1）、提高电位梯度钠蒸气放点的电位梯度很低，一只400W高压钠灯的如果不充汞，管压降只有40-44v，工作电流约10A。
充入汞后，由于汞蒸气压强比钠蒸气压强高的多，减少了电子迁移率，电位梯度提高至10V/cm，这样400W高压钠灯的管压降上升到110V，工作电流下降到3.7A。
管压降提高后不仅改进了放电管发光效率，而且可以提高功率因数，缩小镇流器的体积和重量。
2）、减小热导率，降低电弧热损耗，提高发光效率。
3）、汞原子影响钠原子的共振能级，使展宽了的钠谱线像长波方向移动，一定程度上改善了灯的显色性。
此外高压钠灯放电管中充入帮助启动的惰性气体，一般充入10-30氩或氙，氙气热导率低，灯泡发光效率比较高，但启动电压比较高。
高压钠灯的构造1）放电管高压钠灯的放电管用耐高温、抗钠蒸气侵蚀的多晶氧化铝陶瓷管制成。
多晶氧化铝陶瓷管用氧化铝粉经模具成型后再以2100k高温烧结而成，严格控制氧化铝粉的纯度和粒度，管子的透明度可以达90%-97%。
加入氧化镁可进一步提高透明度。
为了减少钠谱线的自吸收，放电管直径仅7-8mm。
高压钠灯的原理
高压钠灯的原理高压钠灯是一种重要的照明设备，广泛应用于大型高速公路、地下道、机场等场所。
高压钠灯具有高亮度、高效能、长寿命等特点，能够为人们提供更加明亮、清晰的照明效果，为各行各业的发展起到重要的支撑作用。
那么，高压钠灯的原理是什么呢？让我们一起来了解一下。
一、高压钠灯的基本构成高压钠灯主要由灯体、电路和镇流器等部分组成，每部分都起着非常重要的作用。
其中，灯体常使用高压钠灯管或卤素灯管，电路部分一般为变压器和电容器，而镇流器则是用来限制电流和稳压的器件。
二、高压钠灯的发光原理高压钠灯的发光原理是利用玻璃管内的气体放电效应，将电能转化为光能。
具体来说，电路内的变压器会将电压提升至高压状态，并使气体放电形成等离子体。
由于钠原子的电子结构较特殊，当电子在高压状态下与钠原子发生碰撞时，会使钠原子的电子跃迁并释放出光子，即发生发光现象。
此时，高压钠灯管内会发出明亮的黄色光芒。
三、高压钠灯的优缺点1、优点：（1）高照度：高压钠灯照明效果非常好，在较大的范围内能够提供明亮、均匀的照明效果。
（2）高效能：高压钠灯的能效比较高，能够提高照明效果的同时节省能源。
（3）长寿命：高压钠灯的使用寿命较长，使用寿命可以达到2万-5万小时。
2、缺点：（1）发光颜色单一：高压钠灯只能发出黄色光，不能像白炽灯那样发出多种颜色的光芒。
（2）显色性较差：由于高压钠灯只能发出黄色光，使得其对物体的色彩还原能力较差。
（3）启动时间较长：高压钠灯在启动后需要短暂的预热时间，才能发出光芒。
四、高压钠灯的应用范围高压钠灯是一种非常重要的照明设备，广泛用于大型高速公路、地下道、机场、码头等场所。
其照明效果良好、更省电能、寿命较长的特点，使其在这些场所中得到了广泛的应用和发展。
总之，高压钠灯的原理非常重要，了解其发光原理和构成结构，有助于更好的理解高压钠灯的优缺点和应用范围。
希望今天的介绍能够帮助大家更好的了解高压钠灯。
高压钠灯启动电流保护原理
高压钠灯启动电流保护原理1. 引言高压钠灯是一种常见的照明设备，具有高亮度、高效能和长寿命的特点。
然而，在高压钠灯启动的瞬间，会产生较高的启动电流，这可能会对电网和灯具本身造成损坏。
因此，为了保护电网和延长高压钠灯的寿命，需要采取一些措施来限制启动电流。
2. 高压钠灯的基本原理高压钠灯是一种气体放电灯，其基本构造包括电源、灯泡和起动器。
电源提供电能，灯泡是放电的场所，起动器用于引导和维持放电。
高压钠灯的灯泡内充满了氩气和一定比例的汞蒸气。
当电源施加高压电源时，电流通过起动器，使氩气产生电离，形成气体放电。
放电过程中，汞蒸气被激发，产生紫外线辐射。
紫外线通过灯泡的荧光粉层转化为可见光，从而实现照明。
3. 高压钠灯启动电流的问题在高压钠灯启动的瞬间，由于灯泡内的气体处于低电导状态，电压升高，电流急剧增加，形成启动电流。
这种启动电流的峰值通常是额定工作电流的5-10倍，且持续时间较短，约为1-2秒。
启动电流的高峰值和瞬时性质可能会对电网和灯具本身造成损坏。
例如，启动电流过大可能会引起电网电压的瞬时下降，甚至导致其他设备的异常运行。
此外，启动电流也会对灯具内部的电路元件产生不良影响，缩短灯具的寿命。
因此，为了保护电网和延长高压钠灯的寿命，需要采取一些措施来限制启动电流。
4. 高压钠灯启动电流保护原理为了解决高压钠灯启动电流过大的问题，人们提出了一种启动电流保护原理，即预热启动。
在高压钠灯预热启动的过程中，通过控制起动器的工作状态，使得灯泡内的气体逐渐变得导电，从而减小启动电流的峰值。
具体来说，预热启动包括两个阶段：预热阶段和主放电阶段。
4.1 预热阶段在预热阶段，起动器的工作状态被控制为“预热状态”。
此时，起动器的电流和电压均较小，无法使气体放电，灯泡内的气体处于非导电状态。
在预热阶段，起动器内部的电路元件会逐渐加热，从而使气体逐渐变得导电。
这个过程通常需要几十秒钟到几分钟的时间，具体取决于灯具的设计和工作环境。
高压钠灯工作原理
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。
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。
建筑照明-高强度气体放电灯(HID灯)
一、HID灯的结构
(一)荧光高压汞灯
1、灯头 2、起动电阻 3、起动电极 4、主电极 5、放电管 6、金属支架 8、辅助电极 9、外玻壳
图3-22 荧光高压汞灯的结构
5 高强度气体放电灯(HID灯)
① 放电管 耐高温、高压的透明石英管，管内充有一
定量的汞外，还有少量氩气以降低起动电压和 保护电极。
光源接通后，起动电流通过触发装置产生很高的脉 冲电压，使放电管击穿放电，开始放电通过氙气和汞 进行的，灯光为很暗的红白辉光。随着放电管温度上 升，向高压钠蒸气放电过渡，经过5min左右趋于稳定， 光色为白金色。
的蒸气气压高得多，可满足金属发光所要 求的压力； 金属卤化物(氟化物除外)都不和石英玻璃 发生明显的化学作用，可抑制高温下纯金 属与石英玻璃的反应。
5 高强度气体放电灯(HID灯)
② 主电极 用“钍－钨”或“氧化钍－钨”作为电极，
并采用稀土金属的氧化物作为电子发射物质。 ③ 外泡壳
采用椭球形，涂有荧光粉，增加漫射，减 少眩光。 ④ 辅助电极(放电管内）
5 高强度气体放电灯(HID灯)
光电参数：见表
光效：高于高压汞灯 色温：较高，属冷色灯 光谱能量分布：具有较多的连续光谱成分 显色指数：较高
5 高强度气体放电灯(HID灯)
(三)高压钠灯
是利用高压钠蒸气放电发光的光源
4、主电极 5、放电管 6、金属支架 7、消气剂 8、辅助电极 9、外玻壳
9பைடு நூலகம்
图3-24 高压钠灯的结构
5 高强度气体放电灯(HID灯)
② 主电极 由钨棒和以此为轴重叠绕成螺旋的钨丝组
成，在钨螺旋内灌注氧化钡和氧化钙的化合 物作为电子发射物质。 ③ 外泡壳
采用椭球形、直管形和反射型。 为防止雨滴飞溅到工作中的钠灯管上而引 起炸裂，用耐热冲击的硼酸盐玻璃制作。
高压钠灯发光原理分解课件
商业照明
高压钠灯可以作为商场、超市、展 览馆等商业场所的照明光源，提供 良好的购物和展示环境。
景观照明
由于高压钠灯具有优良的显色性和 颜色稳定性，也被广泛应用于景观 照明，如公园、广场和建筑物外墙 等场所。
02 高压钠灯的结构
灯丝
灯丝材料
通常采用电阻率较高的金属材料，如 镍铬合金等。
灯丝形状
价格较高
由于高压钠灯的技术含量较高 ，其价格相对较高。
对电压波动敏感
高压钠灯对电压波动较为敏感 ，可能影响其正常工作。
06 高压钠灯的发展趋势与未 来展望
技术进步与新材料的应用
技术进步
随着科技的不断进步，高压钠灯 的发光效率、光色质量、使用寿 命等方面得到了显著提升。
新材料应用
新型材料如陶瓷、硅酸盐等在高 压钠灯制造中的应用，提高了其 性能和稳定性。
长寿命
高压钠灯的寿命通常可 以达到2万小时以上，减 少了维护和更换的频率
。
透雾性强
高压钠灯发出的光线具 有较好的透雾性，适合 在雾霾或多云天气下使
用。
低发热量
高压钠灯的发热量相对 较低，对周围环境的影
响较小。
缺点
启动电流大
高压钠灯的启动电流较大，可 能对电路造成冲击。
显色性较差
高压钠灯的显色性相对较差， 可能不适合需要真实色彩的场 合。
国内外企业在高压钠灯市场上展开激烈竞争，技术创新和品质保证成为企业竞 争的关键因素。
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环保要求与能效标准
环保要求
随着全球环保意识的提高，高压钠灯 的环保性能成为重要的发展方向，如 无汞设计等。
能效标准
高压钠灯的能效标准不断提升，符合 节能减排的要求，有助于减少能源消 耗和碳排放。
高强度气体放电灯
高强度气体放电灯
高强度气体放电灯（HID）
这类灯都是高气压放电灯，特点是都有短的高亮度的弧形放电管，通常放电管外面有某种形状的玻璃或石英外壳，外壳是透明或磨砂的，或涂一层荧光粉以增加红色辐射。
分为：
1、高压汞灯（HPMV）：最简单的高强度气体放电灯，放电发生在石英管内的汞蒸气中，放电管通常安装在涂有荧光粉的外玻璃壳内。
高压汞灯仅有中等的光效及显色性，因此主要应用于室外照明及某些工矿企业的室内照明。
2、高压钠灯（HPS）：需要用陶瓷弧光管，使它能承受超过1000℃的有腐蚀性的钠蒸气的侵蚀。
陶瓷管安装在玻璃或石英泡内，使它与空气隔离。
在所有高强度气体放电灯中，高压钠灯的光效最高，并且有很长的寿命（24000小时），因此它是市中心、停车场、工厂厂房照明的理想光源。
在这些场合，中等的显色性就能满足需要。
显色性增强型及白光型高压钠灯也可用，但这是以降低光效为代价的。
3、金属卤化物灯（M-H）：是高强度气体放电灯中最复杂的，这种灯的光辐射是通过激发金属原子产生的，通常包括几种金属元素。
金属元素是以金属卤化物的形式引入的，能发出具有很好显色性的白光。
放电管由石英或陶瓷制成，与高压钠灯相似，放电管装在玻璃泡壳或长管形石英外壳内。
广泛应用在需要高发光效率、高品质白光的所有场合。
典型应用包括上射照明、下射照明、泛光照明和聚光照明。
紧凑型金属卤化物灯在需要精确控光的场合尤其适宜。
1。
高压钠的原理
高压钠的原理高压钠灯是一种利用高压钠蒸汽发光的照明设备。
它的工作原理主要是通过高压钠蒸汽放电产生的光来照明。
高压钠灯主要包括灯泡、电源和辅助设备等部分。
下面将详细介绍高压钠灯的工作原理。
首先是灯泡部分。
高压钠灯的灯泡是由透明的耐热玻璃制成，内部充满了适量的高压钠和稀气体。
灯泡的两个端口分别连接着电极和真空泵。
当电源通电后，灯泡内的高压钠蒸汽开始放电，产生高强度的光。
高压钠蒸汽放电时，会发出黄色光，这种光线对人眼有一定的刺激作用，因此高压钠灯通常用于室外街道、广场、厂区等场所的照明。
其次是电源部分。
高压钠灯的电源主要由电感线圈、镇流器和点火设备组成。
电感线圈和镇流器主要用于限制电流和稳定电压，以确保灯泡能够稳定放电。
点火设备则用于在灯泡通电时提供足够的电压和电流，以启动高压钠蒸汽的放电过程。
通过这些电源设备的作用，可以使高压钠灯的放电过程保持稳定和连续，从而实现长时间的照明效果。
最后是辅助设备部分。
高压钠灯的辅助设备主要包括起动器、反应器和散热器等。
起动器主要用于在灯泡通电时提供适当的电压和电流，在实现点火设备功能的同时保护电源设备不受损坏。
反应器则用于调节电流和电压，避免过载和短路等情况的发生。
散热器则用于散去灯泡放电时产生的热量，避免灯泡受热过高而损坏。
综上所述，高压钠灯是一种通过高压钠蒸汽发光的照明设备，其工作原理主要是通过高压钠蒸汽放电产生的光来照明。
在工作过程中，灯泡、电源和辅助设备各自发挥着重要的作用，协同工作实现了高压钠灯的照明功能。
高压钠灯以其高亮度、长寿命、节能环保等特点，被广泛应用于城市照明、道路照明、厂区照明等场所，为人们的生活和工作提供了便利。
高压钠灯 伏安曲线
高压钠灯伏安曲线高压钠灯（High Pressure Sodium Lamp）是一种常用于室外照明的高强度放电灯。
它通过将高温高压气体通入荧光体中，激发放出橙黄色光线，具有良好的照明效果和高能效特性。
伏安曲线是描述高压钠灯直流电流-电压关系的曲线图，能够直观反映灯泡的工作特性和性能。
一、高压钠灯的基本工作原理及特点高压钠灯是根据气体放电原理工作的，灯组织中的气体通过电弧放电时，产生大量的电子，通过荧光体等结构产生可见光。
高压钠灯具有以下特点：1. 高能效：高压钠灯的发光效率非常高，比一般的白炽灯高出很多，可以节省能源。
2. 长寿命：高压钠灯的寿命较长，一般可达10000小时以上，相对于白炽灯更加可靠，减少了更换灯泡的频率和维护成本。
3. 高亮度：高压钠灯的亮度较高，即使在远距离也可以获得较好的照明效果。
二、高压钠灯伏安曲线的表示与解读伏安曲线是通过测量高压钠灯的电流和电压的关系而得出的。
在伏安曲线图中，横坐标表示电压，纵坐标表示电流。
通过分析伏安曲线，我们可以了解高压钠灯的工作状态和性能。
1. 初始电压和起动电流区域在伏安曲线的低电压段，灯泡处于起动状态，此时灯泡需要较高的电压来启动，在此区域的电流较小。
随着电压的增加，灯泡的电流逐渐增大，直到达到起动电路的工作标准。
起动电流的大小取决于灯泡的设计和电路的参数。
2. 平稳亮度区域在伏安曲线的平稳亮度区域，灯泡的工作电流和电压基本保持稳定，整个区域呈较为线性的趋势。
在这个区域内，高压钠灯释放出较稳定的亮光，提供良好的照明效果。
3. 超压区域在伏安曲线的超压区域，电流和电压急剧增加，该区域代表灯泡处于异常状态，工作不正常。
如果灯泡在此区域运行时间过长，将对灯泡的使用寿命产生不利影响，甚至会造成灯泡的烧毁。
三、优化高压钠灯的伏安曲线为了提高高压钠灯的性能和寿命，可以通过优化伏安曲线进行改进。
1. 降低起动电流：降低起动电流可以减少灯泡发热，并延长灯泡的使用寿命。
高压钠灯介绍
高压钠灯介绍自1960年以来，称为第三代光源的高压钠灯已被道路、码头、货场等照明广泛采用。
一、结构和工作原理高压钠灯放电管采用半透明多晶氧化铝制成。
氧化铝能耐受高温，抗钠腐蚀。
氧化铝管的两端用氧化铝陶瓷帽封接，老产品用铌帽封接。
在氧化铝管内，除充钠以外，还充入一定量的汞，钠和汞的重量比大约是1：2~1：10。
目前，灯泡厂以钠汞齐的形式充入。
灯内添加汞的原因有：①提高发光效能，并提高交流电路的功率因数。
如400W高压钠灯，在不充汞时，灯的工作电压只有40~44V，电流约10A；充入汞后，灯的工作电压升到100V，电流降到4.6A，这样还可使镇流器做得小又经济。
②适当改善光颜色。
在这里，汞蒸气起缓冲气体和增加放电电抗的作用。
二、高压钠灯的触发过程在放电管内充有氙气的高压钠灯，在触发时，需在放电管两端加上约2500V 左右的高电压，才能使两电极间在氙气中放电。
此时灯的光色由很暗的白色辉光，很快变为蓝色光，这表明放电管内的汞蒸发已有足够的压力，激发和电离主要在汞蒸气中发生；随后发出单一的黄色光，说明在较低的钠蒸气压力下钠产生了共振辐射；随着钠蒸气压力的提高，灯发出金白色光启动过程结束。
此启动过程表现在电参数上的变化是，电流值从较大的启动电流逐步降低到接近工作电流；灯泡的工作电压从零逐步升高到接近工作电压。
当工作电流、工作电压均稳定在额定值附近时，启动过程结束。
在放电管内充氙气时，因氙的热导损耗较小，效率比氩气要高一些，但触发比较困难。
如在放电管内充有氩氖混合气，放电管外绕有金属丝，则制成在220V电压下能触发的快速触发高压钠灯。
充氩氖的高压钠灯的光效与寿命均低于充氙的高压钠灯。
三、高压钠灯的触发种类高压钠灯的触发方式可分为内触发、外触发两种。
1、触发式高压纳灯外触发高压钠灯泡是采用电子触发器在电源接通瞬间灯管两端获得高压脉冲将灯管点燃。
目前常用的触发器有：（1）对于镇流器抽头式电子触发器，在电源正半周时，交流电流通过二极管D对电容C1充电；在电源负半周时，电源电压和C1上所充电压叠加在一起加到可控硅T上，当电源电压从零向负半周的最大值变化时，不仅T的阳极电压增加，而且控制电压也增加，适当选择电参数，可使可控硅在电源电压达到某一点时导通，原来加在它上面的电压几乎完全加在镇流器L的a、b两端，选择好ab和bc的匝数比，就可在灯两端获得大于2500V以上的瞬间高压，将灯点燃。
道路照明用电光源--高压钠灯
道路照明用电光源--高压钠灯自1960年以来，称为第三代光源的高压钠灯已被道路、码头、货场等照明广泛采用。
一、结构和工作原理图1-5表示高压钠灯的结构。
放电管采用半透明多晶氧化铝制成。
氧化铝能耐受高温，抗钠腐蚀。
氧化铝管的两端用氧化铝陶瓷帽封接，老产品用铌帽封接。
在氧化铝管内，除充钠以外，还充入一定量的汞，钠和汞的重量比大约是1：2~1：10。
目前，灯泡厂以钠汞齐的形式充入。
灯内添加汞的原因有：①提高发光效能，并提高交流电路的功率因数。
如400W高压钠灯，在不充汞时，灯的工作电压只有40~44V，电流约10A；充入汞后，灯的工作电压升到100V，电流降到4.6A，这样还可使镇流器做得小又经济。
②适当改善光颜色。
在这里，汞蒸气起缓冲气体和增加放电电抗的作用。
二、高压钠灯的触发过程在放电管内充有氙气的高压钠灯，在触发时，需在放电管两端加上约2500V左右的高电压，才能使两电极间在氙气中放电。
此时灯的光色由很暗的白色辉光，很快变为蓝色光，这表明放电管内的汞蒸发已有足够的压力，激发和电离主要在汞蒸气中发生；随后发出单一的黄色光，说明在较低的钠蒸气压力下钠产生了共振辐射；随着钠蒸气压力的提高，灯发出金白色光启动过程结束。
此启动过程表现在电参数上的变化是，电流值从较大的启动电流逐步降低到接近工作电流；灯泡的工作电压从零逐步升高到接近工作电压。
当工作电流、工作电压均稳定在额定值附近时，启动过程结束。
在放电管内充氙气时，因氙的热导损耗较小，效率比氩气要高一些，但触发比较困难。
如在放电管内充有氩氖混合气，放电管外绕有金属丝，则制成在220V电压下能触发的快速触发高压钠灯。
充氩氖的高压钠灯的光效与寿命均低于充氙的高压钠灯。
三、高压钠灯的触发种类高压钠灯的触发方式可分为内触发、外触发两种。
1、触发式高压纳灯外触发高压钠灯泡是采用电子触发器在电源接通瞬间灯管两端获得高压脉冲将灯管点燃。
目前常用的触发器有：（1）镇流器抽头式电子触发器，其原理图如图1-6所示。
钠灯发光原理
钠灯发光原理
钠灯，是利用钠灯管的气体放电原理发光的一种灯具，这种灯发光效率高，寿命长，其寿命可达5万小时以上。
因此在现代照明中得到了广泛的应用。
钠灯一般由玻璃管和灯丝组成，灯丝又称钨丝或钨棒。
在钨棒上镀上一层玻璃或金属制成的外壳，两端用玻璃或金属封闭，成为钠灯的灯管。
在灯管中充入干燥的气体和惰性气体（氩气、氦气等）。
灯管两端盖上一只小玻璃管，里装满液体汞。
由于汞可以发出紫外线，所以汞可以反射紫外线辐射，起到保护灯丝的作用。
钠灯的发光效率很高，约为白炽灯的50倍；其寿命一般可达5万小时以上。
目前钠灯广泛用于大、中、小型工业厂房及公共场所等场合照明。
钠灯发出的是波长为460—450纳米（nm）的紫外线光。
在正常情况下，钠灯灯丝温度一般为950—1100摄氏度，当温度达到1150摄氏度时就会熔化而失去发光能力。
为使钠灯灯丝充分熔化，灯管中加入少量铅和汞（也可不加）。
使用时将钠灯放置在盛有铅和汞的容器中，使其熔化后再灌装到灯管中即可。
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高压钠灯基本知识
高压钠灯的基本知识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。
高压钠灯的工作原理
高压钠灯的工作原理高压钠灯是一种常见的高强度气体放电灯，主要用于户外照明，比如道路照明、广场照明和停车场照明等。
它的工作原理基于高压钠蒸汽放电产生的可见光和紫外线。
高压钠灯的主要组成部分包括灯泡、电极、玻璃外壳和电路。
灯泡是一个密封的圆柱形金属容器，内部充满高压钠蒸汽和氖气混合气体。
电极则通过灯泡的底部引出，负责引发电弧放电。
而玻璃外壳的作用是保护光学系统和电路元件。
高压钠灯的工作过程分为点火和放电两个阶段。
在点火阶段，当电流通过电极时，电极之间的电压开始升高，直到产生足够的电压来使空气离子化。
一旦电弧放电得以点燃，灯泡内部的钠蒸汽开始升温。
这是因为电弧放电过程中，电子与钠原子碰撞并将它们激发到高能级，随后这一能级的原子被电子重新放回低能级，散发出可见光和紫外线。
在放电阶段，高压钠灯将持续地产生强大的光辐射。
钠原子在激发态下的能级发生跃迁并产生黄光，这就是高压钠灯常见的黄色光线。
其中一部分露在灯泡外的钠原子将受到冷却并重新组态，从而在灯泡外发射出紫外线。
紫外线经过灯泡外壳的荧光涂料转化为可见光，从而产生了更多的白光。
高压钠灯的工作效率很高，光通量可以高达130-150卢森。
它相对于其他气体放电灯具有许多优势，如长寿命、低能耗和稳定的光质量。
然而，高压钠灯在点亮之后需要一定的时间来重新点燃，在断电后也需要一定的冷却时间才能重启。
此外，它产生的光线中缺乏蓝光成分，这使得高压钠灯在颜色还原和色彩鲜艳方面存在一定的限制。
总结一下，高压钠灯的工作原理是基于高压钠蒸汽和氖气混合气体的放电，通过激发和跃迁的过程，产生可见光和紫外线。
它是一种高效、长寿命的照明设备，但在某些方面尚存在一些局限性。
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高压钠灯一、气体放电与光源简介气体放电光源是利用气体放电发光原理制成的。
外界电场加速放电管中的电子，通过气体（包括某些金属蒸气）放电而导致原子发光的光谱，如日光灯，汞灯，钠灯，金属卤化物灯气体放电有弧光放电和辉光放电两种，放电电压有低气压、高气压和超高气压3种。
弧光放电光源包括：荧光灯、低压钠灯等低气压气体放电灯，高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯。
此种光源具有分立的线状谱。
正常状态下气体不是导体。
当气体原子受到具有一定能量的电子碰撞时会被激发和电离而发光。
当放电电流很小时，放电处于辉光放电阶段；放电电流增大到一定程度时，气体放电呈低电压大电流放电，这就是弧光放电。
我们可把气体放电光源分为三类：1) 低压放电光源灯内气体的总压强约1%大气压左右。
低气压放电光源有两种：辉光放电光源（霓虹灯、氖灯等）和弧光放电光源（低压钠灯、荧光灯、紫外线灯合部分感应无极灯等）。
低压气体放电灯发光体较大，发光均匀。
其工作电流较小，辉光放电灯在几百毫安以内，弧光放电灯在1安培以内。
灯功率因而也较小，一般在200瓦以内。
低压气体放电灯从启动方式看有冷阴极和热阴极两种。
冷阴极灯不需预热可直接高电压启动，如霓虹灯。
热阴极灯需进行预热，当灯丝达到电子发射温度时再启动，如预热式荧光灯，需配用适宜的启动器进行预热启动。
低压气体放电灯在灯点燃熄灭后一般可以立即再启动点燃。
2) 高压放电光源灯内气体的总压强在1个～10个大气压。
光源有高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯和微波硫灯、长弧氙灯等。
高压气体放电灯工作电流可以较大，是大电流工作，因而灯功率可以做得较大。
它不需预热启动，可配用适宜的触发器直接启动。
但高压气体放电灯在灯点燃熄灭后一般不可以立即再启动点燃，需间隔一段时间待灯冷却后再启动。
3) 超高压放电光源灯内的气体总压强大于10个大气压。
光源有超高压氙灯、超高压汞灯等。
发光体较小，近似高亮度点光源，便于控光。
二、高压钠灯1、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气受热蒸发成为汞蒸气和钠蒸气，阴极发射的电子在向阳极运动过程中，撞击放电物质的原子，使其获得能量产生电离或激发，然后由激发态回复到基态；或由电离态变为激发态，再回到基态无限循环，此时，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，最后直至灯管或电路中的零部件被过流烧毁。
2、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，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。
启动特性高压钠灯启动后，在初始阶段是汞蒸气和氙气的低气压放电。
这时候，灯泡工作电压很低，电流很大；随着放电过程的继续进行，电弧温度渐渐上升，汞、钠蒸气压由放电管最冷端温度所决定，当放电管冷端温度达到稳定，放电便趋向稳定，灯泡的光通量、工作电压、工作电流和功率也处于正常工作状态。
在正常工作条件下，整个启动过程约需 10 分钟左右。
启动特性高压钠灯启动后，在初始阶段是汞蒸气和氙气的低气压放电。
这时候，灯泡工作电压很低，电流很大；随着放电过程的继续进行，电弧温度渐渐上升，汞、钠蒸气压由放电管最冷端温度所决定，当放电管冷端温度达到稳定，放电便趋向稳定，灯泡的光通量、工作电压、工作电流和功率也处于正常工作状态。
在正常工作条件下，整个启动过程约需10 分钟左右。
光和电参数高压钠灯的光和电参数显色指数已提高到 Ra =70 ～80光通量维持率发光效率可达 80 流明/ 瓦以上，最高发光效率140流明/瓦电源电压变化对光、电参数的影响电源电压的波动必将引起灯泡个、电参数的变化，由图 2.3 可见，如果电源电压上升将引起灯泡工作电流增大，促使电弧管冷端温度提高，汞、钠蒸气压增高，工作电压、灯泡功率随着增高，造成要泡寿命大大下降；反之，电源电压降低，灯光不能正常工作，发光效率下降，还可能造成灯泡不能启动或自行熄灭。
所以，要求客户在灯泡使用时，电源电压的波动不宜过大，一般要求在额定值+6% ～-8% 范围之内变化。
寿命高压钠灯的寿命高显色高压钠灯的寿命平均寿命平均寿命指一批受试灯泡样品点燃至50% 数量损坏时之时数。
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）。
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。
工作电路系统在高压钠灯的工作电路中除了灯泡外，还必须按内触发高压钠灯或外触发高压钠灯分别选用相应的工作电路，如灯泡+ 镇流器或者灯炮 + 镇流器+ 触发器的工作电路，方可达到高压钠灯正常工作的要求。
高压钠灯工作电路系统外触发高压钠灯的燃点电路外触发高压钠灯的燃点电路中必须与配套镇流器串联使用外，还要在灯泡两端并联一个触发器后，高压钠灯方可正常使用。
目前，高压钠灯触发器普遍由电子元件组成，亦称为电子触发器。
它具有无机械触点、可靠性好、体积小、重量轻、使用方便等优点，而受到用户的青睐。
两端倍压式电子触发器的启动电路两端倍压式电子触发器的电原理图，其工作原理如下：电源电压在负半周时，电流经过 V 1 、L 1 和 L 2 向 C 2 充电，同时，经过L 1 向 C 1 充电，当电源电压达到最大值220V ×√ 2=311V 时， C 1 和 C 2 充电电压达到约 300V ，由于V 1 的单向导电特性，U C2 电压值保持不变，而U C1 逐渐放电，直至电压为零；当电源电压在正半周时，又通过 L 1 对L 2 的匝数比为10 ： 1 ，经过L 1 升压后输出脉冲电压可达 3000V ，使灯泡启动点燃。
两端倍压式电子触发器的电路简单，因晶闸管的触发电流随温度变化较大，开启式电压会在很大范围内漂移工作可靠生差。
它是早期使用的高压钠灯电子触发器。
双向晶闸管触发器启动电路近年来，双向晶闸管触发器使用普遍电原理图，其工作原理如下：当电源电压正半周时，V2 触发导通，C1 经过L2 和 C2 放电，L2 上产生感应电动势，经L1 耦合产生脉冲高压，使灯泡启动点燃；在电源负半周时，灯泡仍然能启动点燃。
图 3.4 3.3.3 三端电子触发器启动电路由于某些使用场合的局限性，往往灯泡与镇流器、触发器之间距离甚远，导致电子触发器输出的脉冲高压在输送至灯泡途中损耗很大，灯泡两端电压偏低不能启动。
建议用刻使用三端式电子触发器和三端式镇流器组成的启动电路，就可以改善电路和启动特性。
此电路特点：它运用镇流器的电感线圈作为脉冲变压器，使电感量增加，放电持续时间延长，有利于灯光启动。
高压钠灯光电参数产品型号灯功率(W)灯电压(V)灯电流(A)光通量(lm)色温(K)显色指数(Ra)平均寿命(h)灯头型号灯总长A(mm)光中心距B(mm)灯直径C(mm)灯重量(g)包装重量(只/箱)NG15 0 15101.814502000≤252400E4206(Max211)13046(Max47)18612NG25 0 250 3.002700252(Max257)158219NG40 0 400 4.604800280(Max285)17523产品名称：高压钠灯详细说明型号功率灯电流光通量色温直径全长灯头平均寿命玻壳NG50-T 50W 0.76A 3400lm 2000K 37.5mm 155mm E27 18000h TNG70-T 70W 0.98A 5800lm 2000K 37.5mm 155mm E27 18000h TNG100-T 100W 1.20A 9200lm 2000K 37.5mm 1 55mm E27 18000h TNG110-T 110W 1.30A 10000lm 2000K 37.5mm 155mm E27 18000h TNG150-T1 150W 1.80A 15000lm 2000K 37.5mm 170mm E27 18000h TNG150-T2 150W 1.80A 15000lm 2000K 46mm 215mm E40 18000h TNG250-T 250W 3.00A 26000lm 2000K 46mm 260mm E40 24000h TNG400-T 400W 4.60A 47000lm 2000K 46mm 280mm E40 24000h TNG600-T 600W 6.20A 65000lm 2000K 46mm 280mm E40 2 4000h TNG1000-T 1000W 10.30A 120000lm 2000K 66mm 385mm E40 18000h T特点：发光效率高，寿命长；节能环保，性能稳定, 良好的透雾性。