车用氙气金卤灯基本原理概述(下)
上传人:admin 上传时间: 2007-07-23 浏览次数: 713 |
Fig.5示出了目前通用的直管形外罩壳车用氙气灯的光辐射情况,其直管形外罩壳对球形电弧管所辐射的光的影响与Fig.4所示情况一致,从电弧管发射的光除辐射方向与电弧管中心横断面S一致的很少部分光外,向其余方向辐射的光到达外罩壳内表面时、均将按入射角的大小部分反射,反射部分到达电弧管轴附近的支撑电极的颈体时,除一部分进入颈体外,另一部分又将反射。
由此可见此种直管形外罩壳结构的车用氙气金卤灯的电弧管发射的光除很少部分直接通过外罩壳辐射外,大部分光均将在外罩壳内壁部分反射,反射光又在外壳的石英壁内部、外壳内壁与电弧管外壁之间以及在石英颈体内部反复反射、折射、透射而形成沿灯轴向二端漫延并向四周空间辐射的杂散光。这部分光偏离了灯具反光器焦点,不可能为灯具收聚到前照光束中,而是构成了直接向前方或向后方发射并再经灯具反射后再向前方散射的杂散光,这就是眩光的重要来源。也是人们认为氙气金卤灯必然产生较多眩光的原因。
3.通过对灯管外罩壳设计的改进,可以大幅度减少眩光
广东雪莱特光电科技股份有限公司在分析了氙气金卤灯眩光过强的原因后,设计了一种球泡型的外壳结构(Fig.6)这种灯泡与Fig.3所示灯泡的差异在于其外罩壳与电弧管球泡的对应部位不是直管而是一与电弧管球泡形状相似的球形泡壳。由于电弧管与外壳壁面为大致平行的球面曲面,在Fig.3所示2α角内电弧向任何方向辐射的光均以大致垂直的方位射向外罩壳的内壁面,因此反射率很低,大部分光将直接辐射出去(Fig.7),并经灯具聚集后进入前照光束。此种结构的灯的外罩壳与电弧管之间产生的沿轴向二端衰减漫延的杂散光比直管型外罩壳灯减少很多,眩光大幅下降。球形外罩壳的另一优点是电弧管的温度分布比较均匀、热稳定性高、参数稳定、光维持率提高、寿命也得以延长。
雪莱特专利灯与直管结构灯的另一不同在于灯顶端的封接方法(对比Fig.3、 Fig.6)。直管结构的灯是将外罩收缩与电弧管颈体熔封,该端头构成了灯内部向顶端漫延的杂散光的输出窗口。Fig.6表明雪莱特专利灯泡,则是将电弧管颈体顶端向外翻边形成喇叭状、与外罩壳接触并融封。这既减少了灯内部的杂散光向前端的辐射、又缩短了灯泡高度,提高了抗震能力。此外这种球形外壳二端的直管部分较细、用料较少、重量减轻,抗震能力相应提高。
4.直管型与球泡形外罩壳氙气金卤灯实际眩光对比
为进行对比,挑选了参数相同的直管形外壳和球形外壳的车用氙气金卤灯各一只进行实测比较,直管形外罩壳灯为某著名公司产品,球泡形外壳灯为雪莱特生产。在距电弧管中心4m处测试了灯的光强和照度分布。
实际测试结果如下:考虑到2α角(α=55°)以外的光不可能为灯具收集,而这部分光大部分由前述杂散光构成。同时考虑到以灯轴为轴的0°~10°及170°~180°立体角范围的光直接射向前(后)方,与投射光束方向一致,可以不计入眩光。这样测得的以灯轴为轴的10°~35°及145°~170°立体角以内直管形外罩壳灯的光辐射比球泡形外罩壳灯多118lm,这表明在10°~35°及145°~170°立体角以内直管外壳灯产生的眩光比球形外壳灯多118lm。另外灯管二端颈体辐射的杂散光中还有相当一部分离轴角度虽在35°~155°之间,但这部分光也不可能为灯具收集到投射光束中,由此可见直管形外罩壳灯比球泡形外壳灯产生了远超过118lm的眩光。
在几种不同厂家的D1S型头灯灯具(其中包括某些名牌灯具)中分别安装了两种不同外罩壳的灯进行了Fig.2所示的光形测试,所有结果都证明球形外壳灯的出射光束比直管形外壳灯更符合标准要求。
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