金卤灯发光原理

金属卤化物灯以其发光效率高、体积小而广受人们关注，本文试对金属卤化物灯的方方面面作简要介绍。

一、金属卤化物灯的发光过程

金属卤化物灯内充有少量金属卤化物和气体，从触发到正常发光需一分多钟，大致分为三阶段。

1.触发阶段。金属卤化物灯内无灯丝，只有两个电极，直接加上工作电压不能点燃，必须先加高压使灯内气体电离。高压由专用触发器产生。

2.着火阶段。灯泡触发后，电极的放电电压进一步加热电极，形成辉光放电，并为弧光放电创造条件。

3.正常发光阶段。在辉光放电的作用下，电极温度越来越高，发射的电子数量越来越多，迅速过渡到弧光放电。随着温度进一步升高，灯的发光越来越强直到正常，全部过程需一分多钟，如果启动电流大，电源启动性能好，此过程可短些。

二、金属卤化物灯的发光机理

金属卤化物灯主要依靠金属卤化物作为发光材料，金属卤化物以固体形态存在灯内。因此，灯内必须充有少量的引燃气体氢或氙，以便点燃灯泡。灯点燃后，首先工作在低气压弧光放电状态，此时灯两极电压很低，约18～20V，光输出也很少，这时主要产生热能，使整个灯体加热，引入灯中的金属卤化物随温度升高不断蒸发，成为金属卤化物蒸气，在热对流的作用下，不断向电弧中心流动，一部分金属卤化物被电弧5500～6000K高温分解，成为金属原子和卤素原子，在电场的作用下，金属原子被激发发光；另一部分金属卤化物不被电弧高温所分解，在高温和电场双重作用下，直接激发形成分子发光。

由于各种金属卤化物蒸发温度不同，因此，这些粒子陆续蒸发参与发光，所以有不同的原子光谱相继出现，随着温度的逐渐升高，电弧中金属原子密度逐渐增加，产生共振吸收，原子特征光谱逐渐减弱直至消失，并向长波段扩展，由于灯温进一步提高并建立热平衡，于是全部金属卤化物蒸发，分子光谱随之出现，光色及亮度也趋于稳定，灯内气压可达几十个大气压，灯内电弧由低压弧光放电转为高压弧光放电，灯两端电压由18～20V上升并逐渐稳定到100V左右，进入正常发光状态。

灯的发光效率与灯的外形尺寸、工艺结构和所含金属种类有关。

三、金属卤化物灯的优缺点

金属卤化物灯的最大优点是发光效率特别高，光效高达80～90Lm/W，正常发光时发热少，因此是一种冷光源。由于金属卤化物灯的光谱是在连续光谱的基础上迭加了密集的线状光谱，故显色指数特别高，即彩色还原性特别好，可达90%。另外，金属卤化物灯的色温高，可达5000～6000K，专用投影机灯可达7000～8000K。在同等亮度条件下，色温越高，人眼感觉越亮。

金属卤化物灯因亮度高、体积小，故相对寿命较短，由于材料、工艺的限制，目前国产金属卤化物灯寿命仍低于1000小时，进口的金属卤化物灯寿命可达几千小时。

金属卤化物灯的另一个缺点是启动困难，必须用专门的触发器。启动后亮度系逐渐增加，如果启动能量过大，启动速度过快，会影响灯泡寿命，在电路设计时应充分考虑。

1、金卤灯有“欧标”与“美标”之分，两者的内胆填充物是不一样的。美标金卤灯，内填充物质是钪和钠为主，称为“钪钠系列”；欧标金卤灯，内填充物质是钠和坨、铟等多种稀土元素，称为“稀土系列”。填充物的不同，导致他们的发光相差很大，美标的光通量高，而欧标的显色性好。还有很多其它方面的特性差异。

2、欧标金卤灯与钠灯可以互换使用，这倒是没错，但仅仅局限于250W和400W两个功率的光源上。

250W以下（150W、70W）或者400W以上（750W、1000W）是不允许的。

3、以下都是400w的金卤灯，相差是不是很大啊：

左边灯泡的内胆只有两个电极，而右边有三个、其中有一个辅助触发电极。左边的支架没有套保护瓷管，右边的有。

电极的对比。

由于美标金卤灯是不用触发器的，启动稍微困难一些，所以必须要有个辅助电极——第三只手。

支架对比。

美标金卤灯里面的钠含量高，为了避免电极被紫外线辐射产生强烈电场吸引钠原子，所以美标金卤灯的导电支架要么会套上陶瓷管，要么会以弧形状态远离内胆。

图1、2、3是欧标的，图4是美标的。欧标和美标光源是绝对不能混用的！

您可以看见，欧标系统里面，镇流器是串联的扼流圈，灯泡靠触发器启动；

美标系统里面，镇流器是个自偶变压器，靠电容充放电启动灯泡。

混淆使用的后果不仅是寿命和光通量的问题，当心造成爆炸哦！

图1为飞利浦金卤灯（欧标—钠、坨、铟）接线图配合飞利浦SN58触发器使用，半并联线路。

接线图2为一般配合CD-2触发器使用

接线图3为OSRAM或者其他品牌金卤灯（欧标——稀土）接线图钠镇配合CD-7H触发器使用，为并联线路。

接线图4为标准美标金卤灯（CWD）接线图，整流器为带厄流线圈的整流器，不需要触发器。

如楼主是使用的图三的接线方式只能使用欧标灯泡，使用美标灯（400W以下）泡灯能工作发亮，但是对灯的发光效率，工作寿命，光衰减，色温一致性会有影响，因为美标和欧标灯泡的使用的启动电压是完全不一样的，灯的工作电流也是完全不一样的。

现在400W以上1KW、2KW金卤灯普遍采用美标配置，400W以下金卤灯因为铜材价格上涨，一般使用欧标配置或者是美标灯泡+电感式镇流器的方式（如OSRAM：SIG400+HQ镇）不用启动电容。150w以下的小功率金卤灯一般使用美标配置或者电子镇流器。150W以下金灯不管是飞利浦还是ousram都是美标配置肯定是美标。

另外楼主要注意，图三中的电容与图四中的电容是不一样的，图三中的电容功率补偿电容，可以省掉且不影响灯的发光参数，只是线路的功率因数较低不节能；图四中的电容为CBB 防爆启动电容，所起作用相当与触发器，不能省掉（标准美标电路中），两种电容不可混用！！

金卤灯国内有两种，美标（有辅助电极），欧标（无辅助电极），其中欧标金卤灯有分汞灯线路和钠灯线路。触发器是要有的，电容就不一定了，要看线路，如果只是提高功率因数的可以不用，金卤灯还有不同色温可选，根据你的需要选择。

飞利浦的金卤灯有单端和双端两种，光通量差不多，20000lm；250w的色温大于4200k，如需要3000K的色温需要双端的70w或150w，或选用陶瓷金卤灯，但价格贵一些，同时也没有250w又是低色温的。显色性双端85，单端69；寿命双端9000h，单端20000h；体积双端的要小的多，如灯具尺寸有限制，建议考虑用双端!

金属卤化物灯泡种类繁多，不同类型的金属卤化物灯对与其配套的电器及点灯线路要求也不相同，常见的点灯线路见图

金卤灯不能象高压钠灯那样，一种型号的金属卤化物灯用多种点灯线路。点灯线路配不合理就可能使灯无法正常工作，或是缩短灯使用寿命，损坏电器和灯泡。用户应按有关说明书要求进行配套使用