ng200高显色高压钠灯内管设计(编辑修改稿)

ng200高显色高压钠灯内管设计(编辑修改稿)内容摘要：

，来设计计算不同功率的高压钠灯要获得最大光效时各参数的最佳取值。 已知各参数的取值范围：功率取值分别为： 45， 5O， 70， 100，150， 175， 200， 250， 300， 400 W；管压降取值： 100 V；管径取值： 3． 9～ 7． 4 mm ，步长为 mm；管壁厚度取值： ～1mm，步长为 mm；钠摩尔分数取值： ～ ，步长为。 在高压钠灯的设计中，高压钠灯有 4个输入参数的值都是变化的，分别为光源功率、气体放电管的内管管径、内管管壁厚度、钠摩尔分数。 这 4个参数构成 (功率、管径、管壁厚、钠摩尔分数 )四元组合。 每一种组合对应唯一的光效值。 要遍历每一种组合，完成计算，单纯的靠手工是不现实的。 故 课程设计 采用计算机辅助设计技术，对该问题的算法进行研究。 该算法的核心思想是：对不同功率的高压钠灯，依据限定步长，遍历管径、管壁厚、钠摩尔分 数的所有取值，计算出功率、管径、管壁厚、钠摩尔分数各种取值组合下的光效值的最大值。 计算机辅助设计的程序 N— S图如图 2所示。 计算结果分析及修正 计算结果 将图 2所示逻辑结构，采用 C 语言编程工具编写程序代码，程序运行后，输出高压钠灯的功率、管压降、计算获得的最大光效及光效最大值时所对应的钠摩尔分数 、 管内径、管壁厚度、极间距等主要参数值。 计算结果如表 1。 计算结果分析 以上结果为理论上尽量增大光效而优化出的结果。 但是实际设计时，还要兼顾显色性及光源寿命等因素。 研究发现，光源寿命 与管壁厚度成正比，即厚度越厚，寿命越长；显色性与钠摩尔分数成正比关系，即要获得好的显色性，应尽量将钠摩尔分数取得高些，最好可达。 高压钠灯的放电管管径和放电管内填充的钠摩尔分数既是影响高压钠灯显示性的主要指标，同时也对高压钠灯的光效值的高低起决定性的作用。 为此，研究了“光效 管径” 、 “光效 钠摩尔分数”的关系。 以高显色 5Ow小功率高压钠灯为例，在固定管壁厚度和钠摩尔分数的前提下，计算不同管径取值下高压钠灯的光效值，从而获得管径与光效之间的关系。 在固定管径和管壁厚度的前提下，计算不同钠摩尔分数取值下 高压钠灯的光效值，从而获得钠摩尔分数与光效之间的关系。 将上述思想用计算机程序实现，分别获得数据关系曲线图。 图 3为 t=， x=，光效与管径之间的关系。 根据自己的计算结果做出实际图像 从图 3可以看出，高压钠灯的光效与放电管内径之间是曲线关系。 当管径 d= mm 时，光效获得最大值 (／ W)。 随着管径的增大，光效会有所下降。 图 4为 d=， t=，光效与钠摩尔分数之间的关系。 从图 4可以看出，高压钠灯的光效与钠摩尔分数之间接近线性关系。 随着钠摩尔 分数的增加，光效下降。 但是钠摩尔分数的增大，意味着显色性的提高。 因此，钠摩尔分数的取值在光效与显色性之间构成了明显的矛盾。 在高压钠灯的设计中，要根据高压钠灯应用场合折衷处理。 大功率室外照明的高压钠灯主要考虑光效的提高，因此可以将钠摩尔分数的值取得小些；而小功率室内照明的高压钠灯，对显示性要求较高，要将钠摩尔分数的值取得大些。 对计算结果的修正 对 高显色 型高。