Metal Halide Lamp金鹵燈是交流電源工作的，在汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣中產(chǎn)生電弧放電發(fā)光的放電燈，金屬鹵化物燈是在高壓汞燈基礎(chǔ)上添加各種金屬鹵化物制成的第三代光源。照明采用鈧鈉型金屬鹵化物燈，該燈具有發(fā)光效率高、顯色性能好、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是一種接近日光色的節(jié)能新光源，廣泛應(yīng)用于體育場(chǎng)館、展覽中心、大型商場(chǎng)、工業(yè)廠房、街道廣場(chǎng)、車站、碼頭等場(chǎng)所的室內(nèi)照明。

    金鹵燈因燈泡中填充了金屬鹵化物而得名(有名金屬鹵化物燈)，基本構(gòu)造與發(fā)光原理大致與熒光燈管相似，不同之處在于弧光放電點(diǎn)燈，產(chǎn)生高熱，金屬鹵化物升華成為蒸氣，直接發(fā)出可見(jiàn)光，節(jié)能80％至90％，屬第三代照明光源。

光源發(fā)展:
    1879年，愛(ài)迪生發(fā)明第一盞白熾燈（碳絲白熾燈），開(kāi)始了人類第一次照明光源技術(shù)革命。白熾燈使用壽命短，光效低，但顯色度高。

   第二代照明光源是鹵素?zé)?，所發(fā)出的光強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出白熾燈，而能耗約降低三分之一。     

    金鹵燈是繼白熾燈、鹵素?zé)糁螽?dāng)今世界崛起的第三代綠色照明光源，以光效高、顯色性好、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，不僅成為高檔轎車、背投電視等光源的首選，還可廣泛應(yīng)用于軍事、探險(xiǎn)、水下作業(yè)、野外搜救等領(lǐng)域。與普通白熾燈相比，金鹵燈節(jié)能效果驚人，市場(chǎng)空間巨大。
    目前，金鹵燈在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展勢(shì)頭迅猛，已有近40％的普及率。但我國(guó)去年80億支燈泡產(chǎn)量中，金鹵燈比例不到2％。由于功率越小，技術(shù)要求越高，目前國(guó)內(nèi)50W以下的金鹵燈生產(chǎn)尚屬空白。
 

金屬鹵化物燈(簡(jiǎn)稱金鹵燈)有兩種，一種是石英金鹵燈，其電弧管泡殼是用石英做的，另一種是陶瓷金鹵燈，其電弧管泡殼是用半透明氧化鋁陶瓷做的，金鹵燈是目前世界上優(yōu)秀的電光源之一，它具有高光效(65～140lm/w)，長(zhǎng)壽命(5000～20000h)，顯色性好(Ra65～95)結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。它兼有熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈的優(yōu)點(diǎn)、克服了這些燈的缺陷，金鹵燈匯集了氣 體放電光源的主要優(yōu)點(diǎn)。尤其是光效高、壽命長(zhǎng)、光色好三大優(yōu)點(diǎn).因此金鹵燈發(fā)展很快，用途越來(lái)越廣。市場(chǎng)上的金鹵燈同其它氣體放電燈一樣，燈內(nèi)的填充物中有汞，汞是有毒物質(zhì)，制燈注汞時(shí)，處理不慎，會(huì)造成對(duì)生產(chǎn)環(huán)境污染，有損工人的身體健康，電弧管排氣時(shí)，有微量的汞蒸氣排出,若處理不當(dāng)，會(huì)直接排入大氣，當(dāng)使用的燈破損，皆會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。 由金屬蒸汽（例如汞）和鹵化物（如鏑、鈉、鉈、銦等元素的鹵化物）的分解物的混合物輻射而發(fā)光的氣體放電燈。具有添加金屬的特征光譜線，因而光色改善，也提高了光效。這類燈的相關(guān)色溫4000K左右，顯色指數(shù)70，光效在70lm/W以上。

金屬鹵化物燈產(chǎn)品參數(shù)采用國(guó)際領(lǐng)先的電弧管獨(dú)特橄欖狀外形設(shè)計(jì)，能夠帶來(lái)極佳的光色一致性。 有效地解決因光色漂移引起的色彩分布不均現(xiàn)象。 采用無(wú)焊點(diǎn)的支架安裝結(jié)構(gòu)，可以防止因高溫氧化或振蕩引起的支架焊點(diǎn)斷裂，更加提高了燈泡的可靠性。 電弧管不受燃點(diǎn)位置的限制，可以實(shí)現(xiàn)任意位置的燃點(diǎn)。 發(fā)光效率極高，比普通金鹵燈光效高20%。HPl400/ED/UP/4K的平均光效在110lm/w。 在合理的點(diǎn)燈線路上使用，對(duì)燈的電極有更好的保護(hù)作用，可以使燈的使用壽命更持久。長(zhǎng)可達(dá)20000小時(shí)以上。 高光效和長(zhǎng)壽命，可以減少工程中使用光源、電器和燈具的數(shù)量，減少燈泡更換的次數(shù)，從而降低了整體維護(hù)成本。 適合垂直燃點(diǎn)和水平燃點(diǎn)，垂直燃點(diǎn)效果更好。 適用于對(duì)光色一致性要求較高的廠房、大型賣場(chǎng)、購(gòu)物中心、建筑物、廣告、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所的照明。

 

分類方法

金屬鹵化物充入電弧管內(nèi)，利用金屬原子電離激發(fā)發(fā)光的電光源。具有發(fā)光效率高、色溫高、顯色性好等特點(diǎn)。1911年，施泰因梅茨發(fā)現(xiàn)，在汞放電燈中加進(jìn)各種金屬碘化物時(shí)，放電電弧中就會(huì)產(chǎn)生這些金屬的光譜。但是，當(dāng)時(shí)的放電管溫度受玻璃軟化點(diǎn)的限制，其光譜強(qiáng)度微弱。1953年，制成放電中采用碘化釷、不需要電極的微波激發(fā)石英發(fā)光燈，它產(chǎn)生亮白色的釷發(fā)射譜線。50年代末，為了改進(jìn)高壓汞燈的光色，進(jìn)行了在汞電弧管內(nèi)充入各種金屬及金屬鹵化物的試驗(yàn)。1961年，第一支 金屬鹵化物燈問(wèn)世，燈內(nèi)的發(fā)光物質(zhì)不再是汞，而是金屬鹵化物（鈉、鉈、銦的碘化物）。金屬鹵化物燈得到進(jìn)一步研究和發(fā)展。 金屬鹵化物燈的分類方法很多，按填充物可分為4類：①鈉鉈銦類。具有線狀光譜，在黃、綠、藍(lán)區(qū)域分別有 3個(gè)峰值。②鈧鈉類。在整個(gè)可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有近似連續(xù)的光譜。③鏑鈥類。在整個(gè)可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)具有間隔極窄的多條譜線，近似連續(xù)光譜。④鹵化錫類。具有連續(xù)的分子光譜。還有充填單一金屬鹵化物的燈，它能發(fā)射特定波長(zhǎng)的光譜，如鉈燈具有535nm波長(zhǎng)光譜、綠色。

按燈的結(jié)構(gòu)可分為3類：①石英電弧管內(nèi)裝兩個(gè)主電極和一個(gè)啟動(dòng)電極，外面套一個(gè)硬質(zhì)玻殼（有直管形和橢球形兩種）的金鹵燈。這類燈主要用于體育場(chǎng)、道路、廠房等處的普通照明。②直管形電弧管內(nèi)裝一對(duì)電極，不帶外玻殼，可代替直管形金鹵燈，用于體育場(chǎng)等地區(qū)泛光照明。③不帶外玻殼的短弧球形金鹵燈、單端或雙端橢球形的金鹵燈。主要用于電影放映和電影、電視的拍攝照明。

帶硬質(zhì)玻璃外玻殼（也可采用石英外玻殼）的金鹵燈,發(fā)光效率約75～120lm/W，壽命從數(shù)千小時(shí)至兩萬(wàn)小時(shí)；直管形電弧管金鹵燈的發(fā)光效率約90lm/W，壽命1000～2000小時(shí)；短弧球形金鹵燈的發(fā)光效率為90～120lm/W，壽命為數(shù)百小時(shí)。金屬鹵化物的大功率為10kW，小的可低到25W，供家庭照明使用。

市場(chǎng)上選型還需注意兩大類別：

金鹵燈有歐標(biāo)與美標(biāo)兩大類，二者的主要區(qū)別是內(nèi)膽填充物不一樣。

美標(biāo)金鹵燈系統(tǒng)，鎮(zhèn)流器是個(gè)自耦變壓器，靠電容充放電啟動(dòng)燈泡。美標(biāo)金鹵燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈧和鈉為主，稱為鈧鈉系列金鹵燈；

　　歐標(biāo)金鹵燈，內(nèi)填充物質(zhì)是鈉和鉈、銦等多種稀土元素，稱為稀土系列金鹵燈。

　　由于二者使用的填充物的不同，導(dǎo)致他們的發(fā)光相差很大，美標(biāo)的光通量高，而歐標(biāo)的顯色性好，可根據(jù)兩種燈具的特點(diǎn)選擇不同的使用場(chǎng)合。

這是如今金鹵燈里的兩個(gè)典型系列。鈧鈉系列的燈為我國(guó)廣泛采用，也是所謂美標(biāo)系列的燈。鈉鉈銦系列的燈為歐洲廣泛采用，即所謂歐標(biāo)燈。
　　歐標(biāo)金鹵燈
　　1、4000-4500K的色溫
　　2、顯色指數(shù)，Ra65-70
　　3、光效高，壽命長(zhǎng)，性能可靠
　　5、適用于泛光照明，戶外廣告牌，體育場(chǎng)館照明等

美標(biāo)金鹵燈
　　 1、需配套CWA鎮(zhèn)流器使用，不需要觸發(fā)器，抗電壓波動(dòng)能力強(qiáng)
　　2、壽命長(zhǎng)，長(zhǎng)20000小時(shí)
　　3、光效高，而且無(wú)燃點(diǎn)位置限制
　　4、適用于戶外泛光、廣告牌、工業(yè)照明、體育場(chǎng)館、高爾夫球場(chǎng)等

所謂的美標(biāo)金鹵燈就是按美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSIC78系列要求生產(chǎn)的金鹵燈泡，所謂歐標(biāo)金鹵燈，主要指按歐共體國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（根據(jù)歐共體國(guó)家電網(wǎng)電壓230V的特點(diǎn)）生產(chǎn)的金鹵燈泡。兩種標(biāo)準(zhǔn)的金鹵燈泡從光參數(shù)及壽命等差別不太大，但對(duì)配套電器的要求是不同的。 

金鹵燈鎮(zhèn)流器和燈泡的配套
　　美標(biāo)金鹵燈和歐標(biāo)金鹵燈的鎮(zhèn)流器不同，歐標(biāo)金鹵燈可用鈉燈線路或汞燈線路，即可用電感鎮(zhèn)流器加觸發(fā)器；而美標(biāo)金鹵燈則應(yīng)配置專用的CWA鎮(zhèn)流器，即超前頂峰式（漏磁升壓式）鎮(zhèn)流器，否則將導(dǎo)致啟動(dòng)困難，降低光效，使色溫不穩(wěn)定，降低燈泡壽命。

歐標(biāo)金鹵燈只要配上汞燈鎮(zhèn)流器或高壓鈉燈鎮(zhèn)流器加觸發(fā)器及補(bǔ)償電容器在我國(guó)220V 50Hz電網(wǎng)上可以可靠工作。歐標(biāo)金鹵燈根據(jù)啟動(dòng)脈沖峰值電壓的不同，可分為兩種啟動(dòng)脈沖幅值為0.6KV-1.5KV如HPI燈，另一種4.0KV-5.0KV如HQI-T金鹵燈。美標(biāo)金鹵燈就不能用歐標(biāo)金鹵燈的電器配置，歐標(biāo)金鹵燈電路中燈獲得的低啟動(dòng)有效值電壓（≤240V）不能滿足美標(biāo)金鹵燈中燈對(duì)電器的要求，所以美標(biāo)的金鹵燈泡必須用CWA的點(diǎn)燈電路配置（鎮(zhèn)流器為L(zhǎng)C頂峰超前式漏磁升壓鎮(zhèn)流器，輸出電壓有效值和波形因子可以滿足燈的要求），才能保證燈泡正常工作。

如上所述，許多金鹵燈配套電器生產(chǎn)廠家和商家，因?qū)Ω鞣N類型的金鹵燈性能不了解，及出于商業(yè)利益的需要，僅憑一些簡(jiǎn)單的試驗(yàn)（用幾只燈泡和電器點(diǎn)點(diǎn)，燈泡能亮）就隨便配置電器。這樣將造就成許多不良后果。以市場(chǎng)上采用歐標(biāo)電路電路點(diǎn)美標(biāo)金鹵燈為例，將會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：
　　1、容易燒壞燈泡
　　因美標(biāo)燈內(nèi)管有觸發(fā)極，當(dāng)燈點(diǎn)到正常高亮度再斷電后重新送電，因燈膽氣壓不能馬上啟動(dòng)觸發(fā)器產(chǎn)生的高壓會(huì)將燈的觸發(fā)極和主電極引線燒壞。
　　2、啟動(dòng)困難，嚴(yán)重減短燈壽命
　　因點(diǎn)燈電路不能滿足燈啟動(dòng)的要求，所以有部分燈泡在開(kāi)始或是燈的壽命期間不能正常啟動(dòng)，表現(xiàn)為燈內(nèi)膽兩電極之間始終在輝光放電，或是幾分鐘到十幾分鐘才能啟動(dòng)，象這樣燈泡的壽命只有幾天到幾周，這種情況在燈的啟動(dòng)性能略差的批號(hào)中，或電網(wǎng)電壓較低的情況下比較常見(jiàn)。
　　3、對(duì)燈泡的功率、光效、色溫影響較大
　　通過(guò)相關(guān)測(cè)試可得出，兩種點(diǎn)燈電路功率、光效、色溫變化量，在測(cè)試中可以看出此電路的變化量要比LC點(diǎn)燈電路大的多。所以說(shuō)不合理的電器配置不僅損害了用戶的利益，造成資源浪費(fèi)，還影響節(jié)能推廣應(yīng)用。

為什么會(huì)產(chǎn)生上述情況，除了商家、用戶對(duì)各種金鹵燈性能不夠了解，燈生產(chǎn)廠家技術(shù)服務(wù)不到位外，還有一個(gè)重要原因就是商業(yè)利益和用戶追求低價(jià)心理。在日常的使用中我們可以對(duì)比出用歐標(biāo)電燈電路配美標(biāo)燈泡，成套價(jià)格是比較低的，所以使的這種配置方式在國(guó)內(nèi)被大量使用。用戶追求低價(jià)、降低投資成本是無(wú)可非議，關(guān)鍵是燈電器廠家和商家要給用戶提供價(jià)低質(zhì)優(yōu)的產(chǎn)品，保證燈能正常工作。

 

電弧管內(nèi)充有汞、惰性氣體和一種以上的金屬鹵化物。工作時(shí)，汞蒸發(fā)，電弧管內(nèi)汞蒸氣壓達(dá)幾個(gè)大氣壓（零點(diǎn)幾個(gè)兆帕）；鹵化物也從管壁上蒸發(fā)，擴(kuò)散進(jìn)入高溫電弧柱內(nèi)分解，金屬原子被電離激發(fā)，輻射出特征譜線。當(dāng)金屬離子擴(kuò)散返回管壁時(shí)，在靠近管壁的較冷區(qū)域中與鹵原子相遇，并且重新結(jié)合生成鹵化物分子。這種循環(huán)過(guò)程不斷地向電弧提供金屬蒸氣。電弧軸心處的金屬蒸氣分壓與管壁處鹵化物蒸氣的分壓相近，一般為 1330～13300Pa。通常采用的金屬平均激發(fā)電位為4eV左右，而汞的激發(fā)電位為7.8eV。金屬光譜的總輻射功率可以大幅度超過(guò)汞的輻射功率。結(jié)果，典型的金屬鹵化物燈輸出的譜線主要是金屬光譜。充填不同種金屬鹵化物可改善燈的顯色性（平均顯色指數(shù)Ra為70～95）。 汞電弧總輻射中僅有23%在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)，而金屬鹵化物電弧的總輻射則有50%以上在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)，燈的發(fā)光效率可高達(dá)120lm/W以上。 金屬鹵化物與電極、石英玻璃之間以及鹵化物相互之間在高溫下都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)。金屬鹵化物容易潮解，極少量水的吸入可造成放電不正常，使燈管發(fā)黑。電極電子發(fā)射物質(zhì)系采用氧化鏑、氧化釔、氧化鈧等，以防止發(fā)射物質(zhì)與鹵素發(fā)生反應(yīng)。電弧管內(nèi)有些金屬(如鈉)會(huì)遷移，結(jié)果會(huì)使鹵素過(guò)量，導(dǎo)致鹵素負(fù)電性極強(qiáng)，引起電弧收縮和啟動(dòng)電壓、工作電壓升高。金屬鹵化物燈僅靠觸發(fā)電極的作用是不能可靠啟動(dòng)的，一般采用雙金屬片啟動(dòng)器，或者采用有足夠高啟動(dòng)電壓的漏磁變壓器，也有采用電子觸發(fā)器的。金屬鹵化物燈的點(diǎn)燃還需要限流器（即鎮(zhèn)流器），其工作電流比同功率高壓汞燈的要大一些。

 

金鹵燈內(nèi)充有少量金屬鹵化物和氣體，從觸發(fā)到正常發(fā)光需一分多鐘，大致分為三階段。 1.觸發(fā)階段：金屬鹵化物燈內(nèi)無(wú)燈絲，只有兩個(gè)電極，直接加上工作電壓不能點(diǎn)燃，必須先加高壓使燈內(nèi)氣體電離。高壓由專用觸發(fā)器產(chǎn)生。 2.著火階段：燈泡觸發(fā)后，電極的放電電壓進(jìn)一步加熱電極，形成輝光放電，并為弧光放電創(chuàng)造條件。 3.正常發(fā)光階段：在輝光放電的作用下，電極溫度越來(lái)越高，發(fā)射的電子數(shù)量越來(lái)越多，迅速過(guò)渡到弧光放電。隨著溫度進(jìn)一步升高，燈的發(fā)光越來(lái)越強(qiáng)直到正常，全部過(guò)程需一分多鐘，如果啟動(dòng)電流大，電源啟動(dòng)性能好，此過(guò)程可短些。

 

在工業(yè)照明這一領(lǐng)域，選用節(jié)能環(huán)保的照明方案替代傳統(tǒng)高能耗光源仍是當(dāng)前的主行線。要進(jìn)行照明節(jié)能，節(jié)能燈并不是唯一能采用的光源。光源是否節(jié)能應(yīng)從光效，光通維持率， 平均壽命這三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行衡量。在不同的照明環(huán)境中采用合適的節(jié)能光源才能在照明節(jié)能改造中事半功倍。要在中高頂棚的工業(yè)照明環(huán)境取得佳節(jié)能效果，專家建議是：金屬鹵化物燈是好的選擇。 市場(chǎng)上的金鹵燈種類繁多，如何進(jìn)行選擇，同樣需要從光效、光通維持率和平均壽命來(lái)考慮。市場(chǎng)上有的金鹵燈能出色地創(chuàng)造出令人舒適和高效的光照環(huán)境，并有顯著的節(jié)能效果，成為了金鹵燈中的佼佼者。高光效是節(jié)能的根本，光效高達(dá)106 流明/瓦，并有優(yōu)異的光通維持率：用鈉燈配套件，12000小時(shí)后光通量維持率可達(dá)70%；而用汞燈/金鹵燈配套件，12000小時(shí)后光通量維持率還高達(dá)75%，優(yōu)異的光通維持率確保了整個(gè)運(yùn)行期間的照明效果。平均壽命高達(dá)20000小時(shí)，減少了替換和維護(hù)的費(fèi)用。

除了性能表現(xiàn)優(yōu)秀之外，金鹵燈還具有良好的系統(tǒng)兼容性，可在汞燈或鈉燈鎮(zhèn)流器系統(tǒng)上使用，輕松方便地替換鈉燈、汞燈，如：HPI-BUS型不需要觸發(fā)器就可以直接替換汞燈。因此工廠在不做任何電器改裝，節(jié)省額外成本的情況下，能立刻完成節(jié)能改造和提升照明環(huán)境。飛利浦HPI金鹵燈有多種色溫可供選擇，滿足工業(yè)照明對(duì)不同光色的要求，特別是6700K的高色溫HPI，照明效果 如同白晝。另外，金鹵燈還有一大特點(diǎn)，啟動(dòng)電壓只有750V，更加安全。

 

一．先將燈膽外表用眼鏡布仔細(xì)擦拭干凈，不要留下污漬，以免在開(kāi)燈后，高溫在玻璃上留下污漬（好戴手套）。

二．在燈膽中間找到個(gè)小突起，將小突起面向反光罩方向。

三．將燈膽的其中一個(gè)角卡在燈腳上面，注意燈膽上的凹槽，要正確的卡在燈腳上的突起，然后稍用力向外側(cè)擠壓，將燈膽的另一邊同樣卡在燈腳上面。然后輕晃燈膽，檢查是否兩邊都正確的嵌入燈腳的突起上面．否則將會(huì)影響啟動(dòng)．

四．將玻璃防護(hù)罩安裝到位，開(kāi)燈。注：玻璃防護(hù)罩盡量安裝，一方面可以隔絕一部分輻射熱量，另一方面也會(huì)保護(hù)不會(huì)有水珠濺入燈膽，導(dǎo)致爆炸。

 

金屬鹵化物燈的大優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光效率特別高，光效高達(dá)80～90Lm/W，正常發(fā)光時(shí)發(fā)熱少，因此是一種冷光源。由于金屬鹵化物燈的光譜是在連續(xù)光譜的基礎(chǔ)上迭加了密集的線狀光譜，故顯色指數(shù)特別高，即彩色還原性特別好，可達(dá)90%。另外，金屬鹵化物燈的色溫高，可達(dá)5000～6000K，專用投影機(jī)燈可達(dá)7000～20000K。在同等亮度條件下，色溫越高，人眼感覺(jué)越亮。金屬鹵化物燈因亮度高、體積小，故相對(duì)壽命短，由于材料、工藝的限制，如今國(guó)產(chǎn)金屬鹵化物燈壽命在8000小時(shí)。