鈉燈 - 利用鈉蒸氣放電產(chǎn)生可見光的電光源
鈉燈利用鈉蒸氣放電產(chǎn)生可見光的電光源。鈉燈又分低壓鈉燈和高壓鈉燈。低壓鈉燈的工作蒸氣壓不超過幾個(gè)帕。低壓鈉燈的放電輻射集中在589.0納米和589.6納米的兩條雙D譜線上，它們非常接近人眼視覺曲線的最高值（555納米），故其發(fā)光效率極高。高壓鈉燈的工作蒸氣壓大于0.01兆帕。高壓鈉燈是針對(duì)低壓鈉燈單色性太強(qiáng)，顯色性很差，放電管過長等缺點(diǎn)而研制的。鈉燈同其他氣體放電燈泡一樣，工作是弧光放電狀態(tài)。
簡述
原理
當(dāng)燈泡啟動(dòng)后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電子在向陽極運(yùn)動(dòng)過程中，撞擊放電物質(zhì)有原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。高壓鈉燈中放電物質(zhì)蒸氣壓很高，也即鈉原子密度高，電子與鈉原子之間碰撞次數(shù)頻繁，使共振輻射譜線加寬，出現(xiàn)其它可見光譜的輻射，因此高壓鈉燈的光色優(yōu)于低壓鈉燈。
鈉燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈泡。由于氣體放電燈泡的負(fù)阻特性，如果把燈泡單獨(dú)接到電網(wǎng)中去，其工作狀態(tài)是不穩(wěn)定的，隨著放電過程繼續(xù)，它必將導(dǎo)致電路中電流無限上升，最后直至燈光或電路中的零、部件被過流燒毀。
鈉燈同其他氣體放電燈泡一樣，工作是弧光放電狀態(tài)，伏—安特性曲線為負(fù)斜率，即燈泡電流上升，而燈泡電壓卻下降。在恒定電源條件下，為了保證燈泡穩(wěn)定地工作，電路中必須串聯(lián)一具有正阻特性的電路元件來平衡這種負(fù)阻特性，穩(wěn)定工作電流，該元件稱為鎮(zhèn)流器或限流器。電阻器、電容器、電感器等均有限流作用。
電阻性鎮(zhèn)流器體積小，價(jià)格便宜，與高壓鈉燈配套使用會(huì)發(fā)生啟動(dòng)困難，工作時(shí)電阻產(chǎn)生很高的熱量，需有較大的散熱空間、消耗功率很大，將會(huì)使電路總照明效率下降。它一般在直流電路中使用，在交流電路中使用燈光有明顯閃爍現(xiàn)象。
電路
在高壓鈉燈的工作電路中除了燈泡外，還必須按內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈或外觸發(fā)高壓鈉燈分別選用相應(yīng)的工作電路，如燈泡+鎮(zhèn)流器或者燈泡+鎮(zhèn)流器+觸發(fā)器的工作電路，方可達(dá)到高壓鈉燈正常工作的要求外觸發(fā)高壓鈉燈的燃點(diǎn)電路。
外觸發(fā)高壓鈉燈的燃點(diǎn)電路中必須與配套鎮(zhèn)流器串聯(lián)使用外，還要在燈泡兩端并聯(lián)一個(gè)觸發(fā)器后，高壓鈉燈方可正常使用。目前，高壓鈉燈觸發(fā)器普遍由電子元件組成，亦稱為電子觸發(fā)器。它具有無機(jī)械觸點(diǎn)、可靠性好、體積小、重量輕、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，而受到用戶的青睞。
兩端倍壓式電子觸發(fā)器的電路簡單，因晶閘管的觸發(fā)電流隨溫度為化較大，開啟式電壓會(huì)在很大范圍內(nèi)漂移工作可靠生差。它是早期使用的高壓鈉燈電子觸發(fā)器。
雙向晶閘管觸發(fā)器使用普遍電原理圖，其工作原理如下：當(dāng)電源電壓正半周時(shí)，V2觸發(fā)導(dǎo)通，C1經(jīng)過L2和C2放電，L2上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)L1耦合產(chǎn)生脈沖高壓，使燈泡啟動(dòng)點(diǎn)燃；在電源負(fù)半周時(shí)，燈泡仍然能啟動(dòng)點(diǎn)燃。
由于某些使用場(chǎng)合的局限性，往往燈泡與鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器之間距離甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致電子觸發(fā)器輸出的脈沖高壓在輸送至燈泡途中損耗很大，燈泡兩端電壓偏低不能啟動(dòng)。建議用刻使用三端式電子觸發(fā)器和三端式鎮(zhèn)流器組成的啟動(dòng)電路，就可以改善電路和啟動(dòng)特性。此電路特點(diǎn)：它運(yùn)用鎮(zhèn)流器的電感線圈作為脈沖變壓器，使電感量增加，放電持續(xù)時(shí)間延長，有利于燈光啟動(dòng)。
應(yīng)用
鈉燈主要應(yīng)用場(chǎng)合：道路、機(jī)場(chǎng)碼頭、港口、車站、廣場(chǎng)、無顯色要求的工礦照明等。用做路燈的鈉燈，在夜間可產(chǎn)生良好的路面能見度。這種桔黃色的燈光，在霧天的透射力強(qiáng)而且柔和，在這種燈光下的物體，可以看得很清楚。所以不少交通要道和人工照明上，都使用鈉氣燈來減少汽車的交通事故。在功能性照明領(lǐng)域，現(xiàn)今節(jié)能光源產(chǎn)品如無極燈和LED燈仍然處于技術(shù)發(fā)展階段，鈉燈還將是這類照明場(chǎng)所的主流產(chǎn)品。
分類
低壓鈉燈：
低壓鈉燈的工作蒸氣壓不超過幾個(gè)帕。低壓鈉燈的放電輻射集中在589.0納米和589.6納米的兩條雙D譜線上，它們非常接近人眼視覺曲線的最高值（555納米），故其發(fā)光效率極高，目前已達(dá)到200流每瓦（lm/W），成為各種電光源中發(fā)光效率最高的節(jié)能型光源。
低壓鈉燈是利用低壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源，在它的玻璃外殼內(nèi)涂以紅外線反射膜，是光衰較小和發(fā)光效率最高的電光源。低壓鈉燈發(fā)出的是單色黃光，用于對(duì)光色沒有要求的場(chǎng)所，但它的“透霧性”表現(xiàn)得非常出色，特別適合于高速公路、交通道路、市政道路、公圓、庭院照明，能使人清晰地看到色差比較小的物體。低壓鈉燈也是替代高壓汞燈節(jié)約用電的一種高效燈種，應(yīng)用場(chǎng)所也在不斷擴(kuò)大。
低壓鈉燈與常用光源相比，節(jié)電可達(dá)70%以上。由于低壓鈉燈的發(fā)光管密封在高真空并涂有紅外線反射膜的玻璃殼中，它的發(fā)光效率基本不受部環(huán)境溫度的影響，其輻射光譜純正、穩(wěn)定、無雜散光，該波長光線透霧性強(qiáng)，再配上優(yōu)質(zhì)的多功能電子鎮(zhèn)流器，使低壓鈉燈更易于使用在各種電源條件下，尤其適合太陽能路燈、隧道照明及高原高寒等特殊環(huán)境地區(qū)使用。該種燈是發(fā)光效率最高的燈具。
低壓鈉燈，是利用低壓鈉蒸氣（工作蒸氣壓不超過幾個(gè)帕）放電產(chǎn)生可見光的電光源，發(fā)明于1930年。低壓鈉燈系統(tǒng)具有光效高，溫升低，重量輕，自身功耗小，功率因數(shù)大等特點(diǎn)，可以最大限度的提高低壓鈉燈的光效。低壓鈉燈輻射單色黃光，顯色性一般，適用于照度要求高但對(duì)顯色性無要求的照明場(chǎng)所，如高速公路、高架鐵路、公路、隧道、橋梁、港口、堤岸、貨場(chǎng)、建筑物標(biāo)記以及各類建筑物安全防盜照明。由于黃色光透霧性強(qiáng)，該燈也適宜于多霧區(qū)域的照明。因此，太陽能低壓鈉燈系統(tǒng)是應(yīng)用于太陽能照明領(lǐng)域的最佳選擇。
高壓鈉燈：
高壓鈉燈的工作蒸氣壓大于0.01兆帕。高壓鈉燈是針對(duì)低壓鈉燈單色性太強(qiáng)，顯色性很差，放電管過長等缺點(diǎn)而研制的。高壓鈉燈又分普通型（標(biāo)準(zhǔn)型），其發(fā)光效率為130lm/W，顯色指數(shù)Ra=25；改進(jìn)型，其發(fā)光效率為75lm/W，顯色指數(shù)Ra=60；高顯色型，其發(fā)光效率為45～60lm/W，顯色指數(shù)Ra=80～85。產(chǎn)生的是黃光。
高壓鈉燈具有發(fā)光效率高，耗電少，壽命長，透霧強(qiáng)和不誘蟲等特點(diǎn)。主要有普通型，高顯色型，高光效型，低汞型，農(nóng)用型等。鈉燈的長壽命，高光通，高光效，透霧性能佳等特性，常用于道路照明，泛光照明，廣場(chǎng)照明等。
高壓鈉燈使用時(shí)發(fā)出金白色光，具有發(fā)光效率高、耗電少、壽命長、透霧能力強(qiáng)和不誘蟲等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于道路、高速公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭、船塢、車站、廣場(chǎng)、街道交匯處、工礦企業(yè)、公園、庭院照明及植物栽培。高顯色高壓鈉燈主要應(yīng)用于體育館、展覽廳、娛樂場(chǎng)、百貨商店和賓館等場(chǎng)所照明。