高壓鈉燈基本結(jié)構(gòu)是在抽真空的燈管內(nèi)安裝一根半透明的多晶氧化鋁陶瓷電弧管，電弧管應(yīng)選用純度較高的氧化鋁及適當(dāng)?shù)念w粒度，使得透過(guò)率達(dá)97%左右。在電弧管的兩端各裝入一個(gè)電極，在鎢電極螺旋中藏有包含氧化鋇和氧化鈣的化合物作為電子發(fā)射材料。高壓鈉燈的電弧管中充入約2.7kPa的氙氣或氬氣作為啟動(dòng)氣體。在高壓鈉燈中，除了充鈉之外，還要充入一定量的汞，以提高燈電壓、光效和功率因數(shù)，減少導(dǎo)熱率。由于高壓鈉燈的電弧管細(xì)而長(zhǎng)，啟動(dòng)時(shí)需要一個(gè)至少千伏級(jí)的電壓觸發(fā)。高壓鈉燈在穩(wěn)態(tài)下具有負(fù)阻特性。
電感鎮(zhèn)流器的優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單、制作方便、成本低。缺點(diǎn)：工作效率低、功率因數(shù)差。且這些參數(shù)由于電路無(wú)反饋而不可控制，將隨著輸入電壓變化而變化，并且也會(huì)隨著燈的老化而惡化。電感鎮(zhèn)流器的這些缺點(diǎn)導(dǎo)致系統(tǒng)成本增加，例如降低燈壽命帶來(lái)的頻繁更換成本、對(duì)電網(wǎng)污染帶來(lái)的額外線路損耗以及電磁干擾帶來(lái)可能的系統(tǒng)故障維護(hù)成本等等。
電感鎮(zhèn)流器的工作原理：
電感鎮(zhèn)流器原理如上圖所示，當(dāng)電路接入交流市電220V電壓時(shí)(一般要大干180V才能保證有效啟動(dòng))，啟動(dòng)器IGN的B、N端短路，市電電壓幾乎全部被加在鎮(zhèn)流器L上以對(duì)其充電。
此后啟動(dòng)器IGN將B、N端斷開，并使B與LP端短路。由于高壓鈉燈尚未被點(diǎn)亮，處于關(guān)斷狀態(tài)，無(wú)電流流過(guò)，又因?yàn)殡姼猩系碾娏鞑荒芡蛔?，故電感上將產(chǎn)生至少上千伏的高壓。該電壓與市電一起被加在高壓鈉燈兩端，使鈉燈內(nèi)的氣體被擊穿，燈被點(diǎn)亮。一般該過(guò)程被稱為點(diǎn)火階段。
點(diǎn)亮后的燈等效電阻很小，燈壓很低，而此時(shí)與燈串聯(lián)的電感交流阻抗抑制了燈電流，防止電流過(guò)大對(duì)電路帶來(lái)?yè)p害。隨著時(shí)間的推移，鈉燈兩端的電壓開始升高，燈的等效阻抗增大，電流慢慢的減小，最后達(dá)到其額定功率。由于電感的存在，有一部分的能量以電感繞線電阻發(fā)熱和鐵芯渦流損耗等方式被消耗掉，降低了整個(gè)電路的工作效率。
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