氙气前照灯技术的特点与应用

氙气前照灯的全称是HID（High Intensity Discharge Lamp）气体放电灯（图4-1）。它利用配套电子镇流器，将汽车电池12V电压瞬间提升到23kV以上的触发电压，将氙气前照灯中的氙气电离形成电弧放电并使之稳定发光，提供稳定的汽车前照灯照明系统。如图4-2所示为卤素灯和氙气灯的夜间照明效果。

（1）氙气灯发光原理 内部充满包括氙气在内的惰性气体混合体，没有卤素灯（halogen lamp）所具有的灯丝的高压气体放电灯。氙气灯是利用电极间放电器产生的电弧来发光的，如同电焊中产生的电弧的亮光（图4-3）。高压脉冲电加在密闭石英灯管内的金属电极间，激励灯泡内的物质（氙气、少量的水银蒸气、金属卤化物）在电弧中电离产生光亮。光亮的色温与太阳光相似，但含较多的绿色和蓝色成分，因此呈现蓝白色光。这种蓝白色光大幅提高了道路标志和指示牌的亮度。

氙气灯发射的光通量是卤素灯的2倍以上，同时电能转化为光能的效率也比卤素灯提高70%以上，所以氙气灯具有比较高的能量密度和光照强度，而运行电流仅为卤素灯的1/2。

（2）结构 氙气灯一般由灯头（氙气灯泡）、电子镇流器（也叫做安定器、稳压器、火牛等）、线组控制盒等组成（图4-4）。

1）灯头。氙气灯头是没有灯丝的，利用电极之间产生电流，促使氙气分子碰撞产生亮度，不存在钨丝烧断的问题（存在钨丝的都不能称为氙气灯）。

图4-1 氙气灯的外形

图4-2 卤素灯和氙气灯夜间照明效果对比

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图4-3 氙气灯

图4-4 氙气灯的组成

2）程控安定器。利用蓄电池12V的直流电压，经过一系列的转换、控制、保护、升压、变频等动作后，产生一个瞬间23000V的点火高压对灯头进行点火，点亮后再维持85V的交流电压，启动电流8A左右，工作电流4A左右。2013年市面上推出最智能的电子镇流器是“程控安定器”，采用现代化计算机技术，编制特定程序植入芯片来控制电路，让其完成检测、计算及自动匹配氙气灯管，从而使两者间的搭配达到最佳的工作性能。

3）线组。一般采用阻燃材料做成，通过加大电源线的截面积，提高电流通过能力，保证了氙气灯的正常工作，部分H4的型号氙气灯配继电器线组进行工作控制。

（3）氙气灯优、缺点

1）优点。与普通卤素灯泡相比，氙气灯泡有3个显著的优点：①氙气灯泡拥有比普通卤素灯泡高3倍的光照强度，耗能却仅为其2/3；②氙气灯泡采用与日光近乎相同的光色，为驾驶人创造出更佳的视觉条件；③氙气灯具使光照范围更广，光照强度更大，大大改善了驾驶的安全性和舒适性。

2）缺点。在雨、雪、雾等天气情况下穿透力不及卤素灯。由于亮度过高，很容易晃到对面驾驶人，存在一定安全隐患。