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氙气灯

氙气灯是一种高压气体放电灯(HID,high intensity discharge)。在石英灯管内填充高压惰性气体氙气(xenon),取代传统的灯丝,在两端电极上有汞和碳素化合物,透过安定器以高压激发氙气发光。
名称
氙气灯
别名
氙灯、HID
发光原理
高压气体放电

目录

氙气灯的发光原理与卤素灯和白炽灯截然不同,它没有灯丝,而是利用高压的正负电刺激灯泡中的氙气与稀有金属发生化学反应进而发光,平时我们所看到氙气灯管中那颗小小的玻璃球就是氙气灯的灯光来源,其间灌满了氙气及少量的稀有金属。车用氙气灯先通过增压器将车上12伏特的直流电压瞬间增压至23000伏特的高压,通过超高压产生的两极电弧,经过高压震幅激发玻璃管内的氙气电子游离,在两电极之间产生有如白昼般强烈的光源。由氙气所产生的白色超强电弧光,可提高光线色温值,类似白昼的太阳光芒,接着再将电压转成80-110V,稳定持续供应氙气灯泡发光,散发出如正午太阳般的光。

氙气灯的主要用途

氙气灯最早应用于航空运输上,后来被大批量作为汽车大灯的光源使用,也用于户外照明。氙气灯由于技术含量较高,所以在价格上比普通的卤素灯和白炽灯都贵。

氙气灯的结构


氙气灯工作电路图氙气灯结构图

氙气灯产品的主要部件是氙气灯泡、透镜和安定器。透镜的作用是控制光线照射范围,安定器用来提供高压和稳定的电力输入。

透镜

车用氙气灯的透镜有分两种,单光透镜与双光透镜,单光透镜里面又分别设计有对应近光和远光的透镜,双光透镜的不同之外就是它能作类似远、近光转换的变换,平时是近光状态,当同时开启远光的时候,它通过电磁机构操作变光档片,使近光的灯光也分配到远光照射上去。

双光透镜的工作原理是通过获取大灯切换信号,开启电磁阀,调整透镜的角度,让原来出于远光的状态变成近光的状态,或者把近光的状态变成远光的状态。切记,选择的时候一定要注意找粗一点的电线,如果供电不好容易卡住电磁阀,导致整体故障。

单光透镜是没有变光机构的,所以一旦选用的是近光的话,那么这个车灯就是近光灯,选择远光透镜的话,那么就只能是远光灯。

透镜透镜

安定器

安定器在整个氙气灯系统上是至关重要的,它是驱动灯泡的核心,也是保护整个系统的核心。

超压保护:当电源直流电压超过16V或30V时,安定器自动停止工作,并使输出功率不超过38W或53W,保护安定器、避免HID灯泡损坏。

安定器安定器

低电压工作及保护: 要求当电源直流电压处于9V或20V时升压器能工作,低于7V或18V时,安定器自动停止工作,避免损坏。

空载保护:当安定器未接灯泡,处于空载状态时,安定器自动停止工作,避免高压电伤害工作人员。

短路保护:当安定器遇意外情况,处于短路状态时,安定器自动停止工作,避免损坏。

反接保护:当安定器在安装时,操作人失误使输入电源正负极接反时,安定器自动停止工作,保证安定器不损坏。

恒功率性能:当输入电压时,安定器输出功率可恒定保持在35W或50W(偏差正负不超过3W)左右,保护灯泡不受损坏。

氙气灯的特点

高亮度

氙气灯的亮度能达到传统卤素灯的3倍。

长寿命

氙气灯的寿命可达3200小时以上,几乎是传统卤素灯的10倍,由于不再使用传统卤素灯中最容易耗损的钨丝,因此整体寿命有了很大的提升。

省电

常见的氙气灯功率多在35W,耗电量约为传统卤素灯的50%(传统的卤素灯为55~65W)。

安全

氙气灯的色温非常接近正午的太阳光的白光,是眼睛最易接受的光色。

氙气灯是靠高压电弧放电来照明的,所以氙气灯需要在灯泡之外配备额外的电子控制启动装置,俗称安定器,因为点亮氙气灯需要2.3万伏的启动电压,而普通车用卤素灯只需要12伏的工作电压安定器作为灯泡之外的一个独立部件,对整套氙气灯的可靠性产生重要影响,此外,安定器作为一种高压电器装置,其自身的安全性也非常重要。

如果只改装氙气灯泡却不相应地更换灯具,则并不能取得理想效果。因为由于氙气灯靠电弧发光,而电弧本身的形状会略显弯曲,因此与卤素灯形状整齐的灯丝相比,氙气灯在灯具的设计上会有所不同。由于形状弯曲,原有卤素灯灯具的焦点位置并不能完全适应氙气灯的电唬。

氙气灯虽然寿命很长,但由于它并不是独立工作的,所以安定器质量的好坏直接关系到整套系统的寿命长短。市场上出售的劣质安定器,不仅不能保证与氙气灯泡同寿命,更会在工作时产生强烈的电磁干扰,影响车内收音机工作。氙气灯泡虽然很少会坏,但由于其内部充有高达6个大气压的高压氙气和一定量的汞与金属卤化物,如果发生爆裂或泄漏不仅污染环境,也有可能会伤人、伤车。

为什么很多改装后的氙气灯晚上看起来非常晃眼,让迎面来车的驾驶员根本无法看清路面?一般卤素灯使用的曲面反射镜虽然可以通过简单改装将氙气灯安装上去,但由于焦点变化,改装后很难产生原有卤素灯清晰的灯光截止线,部分光线散射到本不该照亮的角度。而一些高档车原装的氙气灯,灯具是根据氙气灯的特点专门设计的,虽然看上去很亮但并不觉得刺眼,既保证了高亮度,也不会影响到路面上其他司机的正常驾驶。

另外,由于氙气灯和卤素灯两种光源发光的亮度不同,使用卤素灯的反射镜会使氙气灯反射出的光线产生局部过亮的情况。局部过强的光线,一方面可能干扰迎面来车的司机判断路况,另一方面也会因为前方路面不同位置明暗对比度过大,影响本车司机对路面情况的正常判断。

在欧洲,对氙气灯还要求必须加装大灯清洗装置,防止灯罩上的蒙尘和污物形成散射,影响对面来车司机的视线。

氙气灯常识解析

氙气灯的分类

氙气灯按灯泡形式一共分六种:带透镜的远光灯、带透镜的近光灯、h1(远光灯泡)、h3(雾灯)、h4(远近光灯泡)、h7(近光灯泡)。

氙气灯的色温

一般色温达到8000K以上的氙气灯灯光颜色是开始偏蓝的,但是请注意,色温越高,在雨雾天气的灯光穿透力会弱些。一般选用色温4000-6000K的比较适合,而在6000K左右的光色正好是最白略微开始转蓝的色温,这种色温的光,是接近白天日光效果的色温,人眼的接受度及舒适度最高。这样的灯光用在车辆的夜间照明上,可以有效减少驾驶人的视觉疲劳,对于驾车安全性直接有明显改善。

相对于普通卤素灯来说,氙气灯的色温更高,可选范围也更广,从3000K到12000K都能买到。色温越低光线颜色越黄,色温升高颜色发白,随着色温不断升高,光线的颜色会由白变蓝甚至变紫。黄色的光线在雨、雪、雾天气条件下穿透能力最强,色温越高穿透力越弱,白色和蓝色的光线在雾天能见度极差。从氙气灯的发光原理来看,氙气灯的亮度会随着色温升高而下降,当色温升高到10000K以上,虽然可以获得蓝得发紫的效果,但实际亮度和原车的卤素灯相差不多,有的效果甚至不如普通卤素灯。所以并非色温越高越好,氙气灯比较理想的色温为4200K左右,这种白中带黄的灯光,既能够兼顾恶劣的天气状况,又保证了氙气灯3000流明以上的亮度。

氙气灯的应用方法

HID灯本身就是为了增加行车安全,如果你安装在远光灯上,当你打开远光灯时,会造成对方来车眩目,造成对方的不安全,同时也是自己的不安全,所以建议安装HID时把它安装在近光灯上。有些用户因需要,选择安装在远光上的,在与对面车会车时,切记将远光灯关掉,切勿直晃对方!这也是驾车的最基本的驾驶素质。

氙气灯的品质

车用氙气金卤灯是一项高技术产品,为生产性能符合标准要求的车用氙气金卤灯,必须有极其精良的生产设备,成分和纯度极严格的各种原材料,极为洁净的生产环境和高超的工艺技术,大型跨国公司有这样的条件,国内也有少数企业具备了这样的条件。只有具备了很好条件的厂家才能生产出真正长寿命的氙气金卤灯,有些厂家的氙气金卤灯在点燃500—600小时后光通量就下降达30-40%,色温亦有较大幅度升高或降低。这主要是由于在生产过程中带入水汽和其他杂质的结果。

氙气灯选购要点

启动时间,好的HID灯在1秒内可以达到稳定光通亮的25%,4秒内可以达到稳定光通量的80%,而低于这个标准的都要谨慎选择。

热启动时间,在灯稳定工作后熄灭15秒内,有些升压器通电后灯泡可以在1秒内达到最高亮度的80%,几乎感觉不到延时,而有些升压器则需要3-5秒的延时才可以使灯泡达到最高亮度的80%。

升压器的工作方式:目前升压器的工作方式分两种,分别是定电流和定功率,而后者才是可以提供HID长久寿命的正确设计,一个全新的HID灯泡,电极之间的距离为4.2mm,若要在两个电极之间产生跳电电弧(学名为架弧),就必须在电极两端加以23000V的电压,(点灯之后工作电压会降至70—100V),但随着点灯次数、时间的增加,两个电极之间的距离也会愈来愈远,而要维持电弧跳电的工作电压,也会由85V慢慢增加至102V。

选氙气灯首选大厂产品。

选氙灯要看欧盟E-mark认证。欧盟E-mark认证是世界认可的技术标准,获得认证的氙气灯产品不但在产品质量上得到保障,在使用中也不会对车内其他电子设备产生干扰。

不良商家编造的所谓国际知名品牌,或者盗用根本不制造氙灯的品牌,甚至在商标上做文章———少个字母或改个字母。这些鱼目混珠的产品虽然价格便宜,但会为使用者增添安全、质量隐患。

氙气灯的注意事项

不要将安定器装在发热体旁边,一般可以安装在保险杆上面,能够帮助散热。

不要将安定器安装在一些电线旁边,不要安装在离水源较近的地方;如水箱附近。

安放于透气性较好的位置,以便让空气流动来降低安定器的温度.安装后,一般将线组上的继电器、保险丝露出来,方便更换。

安定器的高压线部分不易缠绕,以免产生过大的磁场,而影响汽车其他的电器设备。

安装时,专用线组走线一般紧可能美观,不要与发热体相连,以免温度过高造成电线短路断路。

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