金屬鹵化物燈用電器的比較

摘要：隨著照明技術的發展，雖然電光源產品品種繁多，金屬鹵化物燈以其自身優點，在廣泛的領域使用仍然有其不可替代性，尤其是配套合適的電感鎮流器，更能發揮出效率高、成本低、壽命長的特點。

關鍵詞：金屬鹵化物 電感鎮流器 啟動電壓 壽命

照明電器新技術的不斷進步，新的照明電器產品越來越多，LED技術的發展給傳統的照明電器注入了新的生機。經過我們仔細的調查研究，發現以我們現在的技術生產出的照明電器，在不少的照明場合中，金屬鹵化物燈與鎮流器配合的方式的市場潛力比較大。但是產品的標準在不斷的變化，使用場合的要求也越來越高，所以我們應分析此類產品的優點和不足，對現有技術和使用方式進行必要的改良，盡可能的降低成本，降低功耗和延長燃點壽命。

目前，金屬鹵化物燈的電感鎮流器通常有兩大類型——滯后式和超前頂峰式。盡管通過金屬鹵化物燈中加入的金屬鹵化物能夠使光效和顯色性指標更好，但是加入鹵化物之后，就需要更高的燈的啟動電壓和重復著火電壓。一般，純電感鎮流器提供的輸出電壓不需要較高，無法提供較高的輸出電壓，但是使用了超前頂峰式鎮流器之后，便可以提供較高的電壓，能較好地滿足金屬鹵化物燈的啟動條件，這種電路已經在市場上普遍使用。

相比來看，采用超前頂峰式鎮流器，中遠程照明電路的優點比較明顯，輸出電壓方面，輸出的開路電壓和重復著火電壓比較高；功率因數較高，一般≥0.85，能量利用率高，燈的電參數隨電網電壓的影響不大，電網適應性較好，啟動時供線電流小于燈電流。雖然該電路具備以上幾個方面的優點，但該電路也有相應的缺點，比如體積較大、功耗較大，對電容器穩定性要求較高及成本高等。

除使用超前頂峰式鎮流器之外，當電網電壓大于金屬鹵化物燈的工作電壓時，可采用純電感（滯后型）鎮流器加觸法器的方式進行燃點金鹵燈。采用這種形式，觸發器便可以提供保證金鹵燈啟動和正常燃點的電壓。

相比而言滯后型電感鎮流器的抗電網波動的能力小，電網電壓變化對燈的壽命、光通維持率等光電指標有一定影響。但純電感（滯后型）整流器有體積小，功耗低和最經濟的特點，這些特點便于適應市場要求。

HID燈當中，高壓汞燈、高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，在電參數上有相同之處，特別是中功率金屬鹵化物燈的電參數都與高壓汞燈電參數基本相同，這樣，參數的對應性使得金屬鹵化物燈、高壓鈉燈在鎮流器的使用上可以互用，金屬鹵化物燈也可用對應功率的高壓鈉燈鎮流器燃點。所以，不再使用中功率的高壓鈉燈或其它功率的高壓鈉燈，而是改為使用金屬鹵化物燈，是能夠保留原有的鎮流器和輸電線規格的，僅需改變的是配置一只合適的觸發器。這樣，勢必會擴大金鹵燈的使用范圍。

實際使用這種電路燃點金屬鹵化物燈也存在一些問題，比如小功率燈在啟弧后的有突然熄滅燃現象，輝光放電不能及時轉化到弧光放電狀態、啟動電壓、重復著火電壓會隨時間增加，影響等的正常啟動等等。在上面提到的這些情況下燈熄滅后，觸發器還是會產生高壓脈沖，這樣就會出現一些問題，比如高頻噪聲、擊穿電路器件，由于溫度過高而導致火災的發生等。

所以，作為合適的觸發器，必須具備以下功能：①單位時間內產生的脈沖能量要足夠大；②脈沖高壓應在燈啟動后立即停止；③燈在不點燃的情況下，觸發器便不能長時間工作。要使觸發器的在一定時間里產生的脈沖能量足夠大，其輸出脈沖的幅度應大于4千伏，半周期輸出時脈寬大于2μs。為此，兼顧幅度和寬度兩層面，可采用多重脈沖的輸出方式。

運用多脈沖的輸出方式需要做到以下幾點：①脈沖的高度>4千伏；②脈沖的相位和間隔不得超出規定的位置和范圍，（間隔<0.3微秒）；③各脈沖寬度的總和不小于2μs。以上條件在一般情況下相對比較較易實現，但要同時滿足燈的正常啟動，還應使點燃后燈的瞬時電壓降在20s左右的時間，大于280V。觸發器如果達到這項要求，燈點燃后便會有自熄現象或長時間建立不起來弧光放電狀態（維持在輝光放電狀態）。高品質的觸發器能在電源接通后約20秒左右時間停止輸出脈沖，這樣，可以防止二次觸發過程的能量分流而導致金鹵燈自熄現象。

近年來，電子鎮流器的制造技術有了長足的進步，在高強度氣體放電燈領域，就總體運行成本來講，小功率的金鹵燈或高壓鈉燈電子鎮流器并不占有優勢。在大功率高強度氣體放電燈（175W以上）領域，電子鎮流器不占優勢。盡管電網電壓十分的不穩定，像是某個地方的路燈系統，電感鎮流器點燈系統也可通過一組點燈系統集中串聯電抗器的自動控制系統來保障穩定的燈功率等，從而使系統的運行處于一個良好的狀態。在大功率高強度氣體放電燈（大于175W）領域，主要使用的還將是運行成本最合理的歐標節能型電感鎮流器。

電子鎮流器的致命缺點是其使用壽命，因為現在的電子鎮流器會被元器件壽命及外界電磁感應脈沖影響，平均壽命大約是3年。電感鎮流器的結構不復雜，只要繞組未發生自身的匝間和層間短路以及對外表的擊穿，通常都是可以使用10年左右的，即使是高溫條件下或者是環境非常不好的時候，電感鎮流器也會比電子鎮流器使用的時間要長。

結論：滯后型鎮流器燃點金屬鹵化物燈的優勢在于：效率高、所需成本比較少等，要想更好的保證燃點壽命，很重要的一點是要做到配置合理，在220V電網電壓下，不僅能夠使生產廠家的產品合格率更高，同時還能夠讓用戶更加滿意其壽命指標，在未來的發展中將占據較大的優勢，擁有廣闊的發展前景。

參考文獻：

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[2]劉越群等.光源電器原理和應用技術，化學工業出版社.

[3]楊世杰.高效節能的電感鎮流器.中國照明電器.