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2.2金鹵燈對(duì)鎮(zhèn)流器工作電路的選擇
國內(nèi)用于一般照明用的金鹵燈主要有Na-T1-In型、Sc-Na型,及稀土金屬(Dy,Ho,Tm...)型等不同類型,它們分別具有不同的性能特點(diǎn),并要求配用合適的鎮(zhèn)流器。
1)Na-TI-In型金鹵燈及鎮(zhèn)流器
Na-T1-In型金鹵燈來自于歐洲的制造技術(shù),其燈的啟動(dòng)性能優(yōu)良,配用一般的感抗型鎮(zhèn)流工作電路,只需要在電源電壓下(220V),加上較低峰值電壓(≤750V)的觸發(fā)器就能啟動(dòng)燈工作。燈的光電性能參數(shù)穩(wěn)定,具有長壽命(平均壽命20000h),高光通維持率的特點(diǎn)。經(jīng)過性能改進(jìn)的Na-Tl-In型金鹵燈,可配用同一功率類型的高壓汞燈鎮(zhèn)流器或高壓鈉燈鎮(zhèn)流器工作,而金鹵燈的平均壽命仍可達(dá)到規(guī)定的20000h之內(nèi)。這樣,這種金鹵燈在沒有更換原有照明裝置內(nèi)電器的情況下可方便地替換原有的高壓汞燈或高壓鈉燈,它比前者提高了光效并改善了光色,也比后者大大地改善了顯色性能。主要參數(shù)的變化參見表2。
2)Sc-Na型金鹵燈及鎮(zhèn)流器
Sc-Na型金鹵燈來自于美國的制造技術(shù),放電管的結(jié)構(gòu)相似于高壓汞燈,燈工作不采用觸發(fā)器而借助于鎮(zhèn)流器的高開路電壓及燈的啟動(dòng)電極的作用,使燈啟動(dòng)工作。對(duì)于這類金鹵燈(175-1500W),美國標(biāo)準(zhǔn)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)中都推薦采用CWA鎮(zhèn)流器工作電路,這樣可提高燈工作的穩(wěn)定性,確保燈的長壽命及良好的光通維持率。如果Sc-Na型金鹵燈采用上述Na-T1-h金鹵燈的工作電路,不僅會(huì)使燈的早期失效增加(觸發(fā)器易損壞燈的啟動(dòng)電極),縮短燈的平均壽命,而且增加燈的光衰。如圖9為采用"感抗鎮(zhèn)流器+觸發(fā)器"工作電路的不同金鹵燈的光衰曲線。
在Sc-Na型金鹵燈的CWA型工作電路中,自耦漏磁升壓型鎮(zhèn)流器的性能對(duì)燈工作性能的穩(wěn)定性起著重要作用。要求在燈工作期間,鎮(zhèn)流器提供給燈并維持燈能連續(xù)工作的最低維持電壓Vss能達(dá)到以下值:
Vss=C1+C2(OT)-C3(di/dt) (175-1000W)
Vss=Cl+C2(OT)-C3[exp(-0.4di/dt)] (1500W)
Vss 鎮(zhèn)流器對(duì)燈的最低維持電壓 (V)
OT 在燈電壓為零時(shí)的斷流時(shí)間 (ms)
di/dt 在燈電壓為零時(shí)的電流變化率 (A/ms)
Cl,C2,C3為常數(shù),取決于燈的規(guī)格,見表3。
最低維持Vss也可在美標(biāo)或國標(biāo)的文件中查得。
3)脈沖啟動(dòng)-Pulse start型(Sc-Na)金鹵燈及鎮(zhèn)流器
對(duì)于傳統(tǒng)的Sc-Na型金鹵燈采用CWA電路時(shí)有600V峰值開路電壓加到放電管的啟動(dòng)極上,并引起較高的峰值電流,這樣會(huì)影響燈的性能。脈沖啟動(dòng)型金鹵燈是從燈和鎮(zhèn)流器兩方面進(jìn)行改進(jìn),使燈與鎮(zhèn)流器工作電路達(dá)到的組合,以取得的綜合效果。
一方面改進(jìn)放電管的結(jié)構(gòu),取消了啟動(dòng)電極,如圖10b,并改進(jìn)化學(xué)配方及制造工藝,改善燈的啟動(dòng)性能,從而全面地改進(jìn)了燈的性能。另一方面改進(jìn)鎮(zhèn)流器的工作電路,采用觸發(fā)器來啟動(dòng)燈工作,從而可降低鎮(zhèn)流器的開路電壓,也即降低了峰值電壓及峰值電流。鎮(zhèn)流器的工作溫度也相應(yīng)降低,增加了鎮(zhèn)流器的壽命,減少維護(hù)成本。燈和鎮(zhèn)流器工作電路改進(jìn)的綜合效果,使脈沖啟動(dòng)型金鹵燈與啟動(dòng)極型金鹵燈相比,燈的光輸出提高25-50%光通維持率改善了15-25%,燈的平均壽命也提高50%以上。
表4為兩種類型Sc-Na金鹵燈及鎮(zhèn)流器的主要性能參數(shù)的比較。
脈沖啟動(dòng)型金鹵(Sc-Na)燈也可以采用性能更好的CWI和Regulated Lag的脈沖啟動(dòng)型工作電路,如圖12。