高壓水銀燈又稱高壓汞燈,這裡所謂的「高壓」,是指燈管內在工作狀態下的氣體壓力達1至5個大氣壓,而普通螢光燈管內在工作狀態下氣體壓力只有10毫米汞柱。
高壓水銀燈是普通螢光燈的改進型,有鎮流式和自鎮式兩種。鎮流式高壓水銀燈的結構和接線見圖(A)所示。玻璃殼內裝有一石英內胎(又稱內管),外管與內管間充有惰性氣體(氮、氬),內胎中還裝有少量水銀。
高壓水銀燈工作原理:當電源接通後,主電極2與輔助電極(又稱啟輝電極)之間首先放電,使內胎溫度升高,水銀逐漸蒸發,達到一定程度後主電極1和主電極2之間形成弧光放電,發出強光。同時,水銀蒸氣電離後發出紫外線,又激發管內壁的螢光粉,以至發出很強的螢光,這樣的光源又稱為複合光源。在輔助電極上串有一個15~100KΩ的電阻,是使主電極1與主電極2導通後,主電極2與輔助電極之間停止輝光放電。由於在起燃後內胎中水銀蒸氣的氣壓較高,達1~5個大氣壓,因此稱之高壓水銀燈。高壓水銀燈的另一特點是當燈關閉後不能立即點燃,要等5~10分鐘冷卻後,管內氣壓下降以後,再通電才能點燃,否則,電壓不夠就不能起弧。
高壓水銀燈自鎮式高壓水銀燈的結構如圖(B)所示。自鎮流高壓水銀燈是利用鎢絲作鎮流器當接通電源後,輔助電極與主電極2之間輝光放電,水銀蒸發,同時燈絲髮熱,幫助了主電極,與2之間形成弧光放電。燈絲的作用不僅幫助點燃,還起降壓、限流和改善光色的作用。與帶鎮流器的高壓水銀燈相比,它省電、功率因數高、光效高,成本低,但平均壽命不如前者。
使用高壓水銀燈應注意以下幾點:
1. 分清燈是自鎮流式還是非自鎮流式,非自鎮流式應注意鎮流器與燈泡功率相匹配;
2. 應垂直安裝,若水平點燃,光通量輸出會減少7%,而且容易自滅;
3. 由於高壓水銀燈的外玻璃溫度很高,所以,必須配備散熱好的燈具,否則會影響燈泡的性能和壽命;
4. 由於高壓水銀燈發光時產生大量紫外線,要求安裝高度大於6米處。