高壓鈉燈與高壓汞類似，是高強(qiáng)度氣體放電燈，其結(jié)構(gòu)如圖所示。

　　電弧管

　　電弧管是高壓鈉燈的關(guān)鍵部件。電弧管工作時(shí)，高溫高壓的鈉蒸氣腐蝕性極強(qiáng)，一般的抗鈉玻璃和石英玻璃均不能勝任；而采用半透明多晶氧化鋁和陶瓷管做電弧管管體較為理想。它不僅具有良好的耐高溫和抗菌素鈉蒸氣腐蝕性能，還有良好的可見光穿越能力。另外，單晶氧化鋁陶瓷管在耐高溫、抗菌素鈉蒸氣腐蝕和透光率等性能均優(yōu)于多晶捫化鋁陶瓷管；因其價(jià)格昂貴，所以目前很少被采用。 電弧管是把電極、多晶捫化鋁陶瓷這、帽、焊料環(huán)裝配在一起，加入鈉汞齊進(jìn)入封接爐封接；同時(shí)充入少量氙氣，以改善燈泡的啟動(dòng)特性。電極是用高純鎢絲繞成螺旋狀，在螺旋孔中插入芯桿，浸漬電子粉，然后將電極芯桿一端和鈮管封閉端焊接成一體。多晶氧化鋁陶瓷管（帽）是選用多晶氧化鋁陶瓷粉經(jīng)混粉、噴泉霧干燥、等靜壓成形、素?zé)�、高溫�(zé)�結(jié)和切割等工序制成。 高壓鈉燈的光、電參數(shù)與電弧管的內(nèi)徑和弧長（兩電極之間距離）有著密切聯(lián)系。

　　燈芯

　　燈芯是采用金屬支架將電弧管、消氣劑環(huán)等固定在芯柱上，電弧管兩端電極分別與芯柱上兩根內(nèi)導(dǎo)絲相連接。芯柱由導(dǎo)絲、排氣管和喇叭經(jīng)高溫火焰熔融成一體。金屬導(dǎo)絲與玻璃封接部分的膨脹系數(shù)應(yīng)與匹配，可避免因二種封接材料的膨脹系數(shù)不相同，造成封接處玻璃產(chǎn)生應(yīng)力而爆裂或燈泡慢性漏氣。

　　玻殼

　　玻殼是選用高溫的硬料玻璃制造。玻殼與燈芯的喇叭口經(jīng)高溫火焰熔融封口，然后抽真空或充入惰性氣體后，再裝上燈頭整個(gè)燈泡基本成型。由于電弧管在高溫狀態(tài)下工作，其外裸的金屬極易氧化、變 脆，就必須將電弧管置于真空或惰性氣體的外殼內(nèi)。這樣還可減少電弧管熱量損失，提高冷端溫度，提高發(fā)光效率。

　　燈頭

　　燈頭的作用是方便燈泡與燈座、電路相連接。長壽命燈泡要求燈頭與玻殼連接應(yīng)牢固，不能有松動(dòng)和脫落現(xiàn)象。所以，目前一般采用螺紋機(jī)械緊固技術(shù)，可防止焊泥自然老化而脫落。制造燈頭的材料一般采用黃銅帶，它可與燈座保持較小的接觸電阻，減輕金屬表面氧化層。如燈泡在特殊環(huán)境中使用，還可以在黃銅燈頭表面涂覆鉻層或鎳層。其規(guī)格型號(hào)有： E27 、 E40 二種。

　　消氣劑

　　玻殼內(nèi)經(jīng)抽真空后，其真空度僅為 6.6X10 -2 Pa ，仍可使金屬零件氧化，影響燈泡穩(wěn)定地工作；所以在玻殼內(nèi)放置適量消氣劑，可將燈泡內(nèi)真空度提高到 1.4X10 -4 Pa 高真空狀態(tài)。目前，高壓鈉燈一般采用鋇消氣劑，它是把鋇鈦合金置于金屬環(huán)內(nèi)，再將其固定在消氣劑蒸散后不影響光輸出的位置。燈泡經(jīng)抽真空工序后，采用高頻感應(yīng)加熱金屬環(huán)，使環(huán)內(nèi)鋇鈦合金受熱后蒸散，在蒸散過程中吸收殘余有害氣體，同時(shí)在玻殼頸部形成 一層黑色鏡面。必須指出 ，消氣劑放置位置非常重要，以黑色鏡面不阻礙光線輸出為宜；在使用過程中如發(fā)現(xiàn)黑色鏡面部分或全部變成灰白色，它指示該燈泡已漏氣，不能繼續(xù)使用，必須調(diào)換新燈泡。

　　汞

　　汞常態(tài)時(shí)呈液態(tài)狀，具有銀白色鏡面光澤。在電弧管中加入泵可提高燈管工作電壓，降低工作電流，減小鎮(zhèn)流器體積，改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，增高電弧溫度，提高輻射功率。

　　鈉

　　該元素呈銀白色金屬，也稱金屬鈉。它的理化性能有質(zhì)軟而輕，可溶于汞生齊。鈉光譜特點(diǎn)為共振輻射線寬，偏向紅色區(qū)，總輻射功率高；高壓鈉燈的光色和發(fā)光效率與鈉蒸氣壓有關(guān)。目前，工業(yè)化生產(chǎn)的高壓鈉燈均采用鈉汞齊添加入燈泡內(nèi)，可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，同時(shí)使燈泡參數(shù)一致性有很大提高。

　　氙

　　氙氣是一種稀有氣體，它在燈泡中的作用是幫助啟動(dòng)和降低啟動(dòng)電壓。氙氣壓的高低還將影響燈泡的發(fā)光。

　　當(dāng)接通電源后，燈內(nèi)一小時(shí)電熱絲加熱雙金屬片，使雙金屬片經(jīng)一定時(shí)間后變形，彈開觸點(diǎn)斷開電路。這時(shí)在鎮(zhèn)流器上產(chǎn)生一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與電源電壓疊加，產(chǎn)生1個(gè)1000多伏的脈沖電壓使放電管擊穿放電。當(dāng)燈內(nèi)不裝雙金屬片開關(guān)時(shí)，采用外觸發(fā)器觸發(fā)燈點(diǎn)燃。

      當(dāng)燈泡啟動(dòng)后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的鈉汞齊受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電在向陽極運(yùn)動(dòng)過程中，撞擊放電物質(zhì)有原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到穩(wěn)定態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基戊無限循環(huán)，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。高壓鈉燈中放電物質(zhì)蒸氣壓很高，也即鈉原子密度高，電子與鈉原子之間碰撞次數(shù)頻繁，使共振輻射譜線加寬，出現(xiàn)其它可見光譜的輻射，因此高壓鈉燈的光色優(yōu)于低壓鈉燈。 高壓鈉燈是一種高強(qiáng)度氣體放電燈泡。由于氣體放電燈泡的負(fù)阻特性，如果把燈泡單獨(dú)接到電網(wǎng)中去，其工作狀態(tài)是不穩(wěn)定的，隨著放電過程繼續(xù)，它必將導(dǎo)致電路中電流無限上升，直至燈光或電路中的零、部件被過流燒毀。與高壓汞燈一樣，高壓鈉燈需要段啟動(dòng)時(shí)間，約5～10min達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。

　　高壓鈉燈的工作是弧光放電狀態(tài)，伏-安特性曲線為負(fù)斜率，即燈泡電流上升，而燈泡電壓卻下降。在恒定電源條件下，為了保證燈泡穩(wěn)定地工作，電路中必須串聯(lián)一具有正阻特性的電路無件來平衡這種負(fù)阻特性，穩(wěn)定工作電流，該元件稱為鎮(zhèn)流器或限流器。電阻器、電容器、電感受器等均肯有限流作用。 電阻性鎮(zhèn)流器體積小，價(jià)格便宜，與高壓鈉燈配套使用會(huì)發(fā)生啟動(dòng)困難，工作時(shí)電阻產(chǎn)生很高的熱量，需有較大的散熱空間、消耗功率很大，將會(huì)使電路總照明效率下降。它一般在直流電路中使用，百交流電路中使用燈光有明顯所閃爍現(xiàn)象。 電容性鎮(zhèn)流器雖然不象電阻性鎮(zhèn)流器自身消耗功率很大，溫升低，在電源頻率較低時(shí)，電容器充電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生脈沖峰值電流，對(duì)電極造成極大損害，燈光閃爍，影響燈泡使用壽命；在高頻電路中工作，電壓波動(dòng)能達(dá)到理想狀態(tài)，成為理想的鎮(zhèn)流器。 電感性鎮(zhèn)流器損耗小，阻抗穩(wěn)定，阻抗菌素性偏差小，使用壽命長，燈泡的穩(wěn)定度比電阻性鎮(zhèn)流器好，目前與高壓鈉燈配套使用的鎮(zhèn)流器均為電感性鎮(zhèn)流器。其缺點(diǎn)較苯重及價(jià)格偏高。 另外，電子鎮(zhèn)流器已經(jīng)開始出現(xiàn)，目前其價(jià)格昂貴，可靠性還不能與高壓鈉燈相匹配，除特殊場(chǎng)合使用外，一般情況下很少被采用。 所以，高壓鈉燈必須串聯(lián)與燈泡規(guī)格相應(yīng)的鎮(zhèn)流器后方可使用。高壓鈉燈的點(diǎn)燈電路是一個(gè)非線性電路，功率因數(shù)較低，因此在網(wǎng)路上考慮接補(bǔ)償電容，以提高網(wǎng)路的功率因數(shù)。

　　在高壓鈉燈的工作電路中除了燈泡外，還必須按內(nèi)觸發(fā)高壓鈉燈或外觸發(fā)高壓鈉燈分別選用相應(yīng)的工作電路，如燈泡 + 鎮(zhèn)流器或者燈炮 + 鎮(zhèn)流器 + 觸發(fā)器的工作電路，方可達(dá)到高壓鈉燈正常工作的要求。

　　外觸發(fā)高壓鈉燈的燃點(diǎn)電路

　　外觸發(fā)高壓鈉燈的燃點(diǎn)電路中必須與配套鎮(zhèn)流器串聯(lián)使用外，還要在燈泡兩端并聯(lián)一個(gè)觸發(fā)器后，高壓鈉燈方可正常使用。目前，高壓鈉燈觸發(fā)器普遍由電子元件組成，亦稱為電子觸發(fā)器。它具有無機(jī)械觸點(diǎn)、可靠性好、體積小、重量輕、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，而受到用戶的青睞。

　　兩端倍壓式電子觸發(fā)器的啟動(dòng)電路

　　兩端倍壓式電子觸發(fā)器的工作原理如下：電源電壓在負(fù)半周時(shí)，電流經(jīng)過V1、L1和L2向 C2充電，同時(shí)，經(jīng)過L1向C1充電，當(dāng)電源電壓達(dá)到值220V×√2=311V時(shí)，C1和C2充電電壓達(dá)到約300V，由于V1的單向?qū)щ娞匦�，UC2 電壓值保持不變，而UC1 逐漸放電，直至電壓為零；當(dāng)電源電壓在正半周時(shí)，又通過L1對(duì)L2的匝數(shù)比為101，經(jīng)過L1升壓后輸出脈沖電壓可達(dá)3000V，使燈泡啟動(dòng)點(diǎn)燃。 兩端倍壓式電子觸發(fā)器的電路簡(jiǎn)單，因晶閘管的觸發(fā)電流隨溫度變化較大，開啟式電壓會(huì)在很大范圍內(nèi)漂移工作可靠生差。它是早期使用的高壓鈉燈電子觸發(fā)器。

　　雙向晶閘管觸發(fā)器啟動(dòng)電路

　　近年來，雙向晶閘管觸發(fā)器使用普遍，其工作原理如下：當(dāng)電源電壓正半周時(shí)，V2觸發(fā)導(dǎo)通， C1經(jīng)過L2和C2放電，L2上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)L1耦合產(chǎn)生脈沖高壓，使燈泡啟動(dòng)點(diǎn)燃；在電源負(fù)半周時(shí)，燈泡仍然能啟動(dòng)點(diǎn)燃。三端電子觸發(fā)器啟動(dòng)電路 由于某些使用場(chǎng)合的局限性，往往燈泡與鎮(zhèn)流器、觸發(fā)器之間距離甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致電子觸發(fā)器輸出的脈沖高壓在輸送至燈泡途中損耗很大，燈泡兩端電壓偏低不能啟動(dòng)。建議用刻使用三端式電子觸發(fā)器和三端式鎮(zhèn)流器組成的啟動(dòng)電路，就可以改善電路和啟動(dòng)特性。此電路特點(diǎn)：它運(yùn)用鎮(zhèn)流器的電感線圈作為脈沖變壓器，使電感量增加，放電持續(xù)時(shí)間延長，有利于燈光啟動(dòng)。

　　鎮(zhèn)流器

　　在高壓風(fēng)俗燈的工作電路中，與燈泡配套使用的鎮(zhèn)流器有電感式鎮(zhèn)流器和電子式鎮(zhèn)流器兩種。電感式鎮(zhèn)流器由電感線圈和矽鋼片回路制成非封閉狀，而專門留有很小間隙，使磁場(chǎng)處于非飽和狀態(tài)，從而起到穩(wěn)定電流的作用。電子式鎮(zhèn)流器顧名思義它是有電子元件組成的陰流器件，也是近年來實(shí)施照明節(jié)電的產(chǎn)品，它具有功耗低、體積小、重量輕、功率因數(shù)高，燈泡瞬時(shí)啟動(dòng)等特點(diǎn)；目前在小功率氣體放電燈（緊湊型節(jié)能燈）中應(yīng)用較廣泛，而在大功率氣體放電燈方面，困難度較大，國內(nèi)有深圳中電能投資管理有限公司已經(jīng)開始成功研發(fā)出低頻方波的大功率氣體放氣燈電子鎮(zhèn)流器。

　　鎮(zhèn)流器是高壓鈉燈的重要配套件，它的性能和質(zhì)量好壞直接對(duì)高壓鈉燈的壽命、發(fā)光效率和自熄產(chǎn)生影響。高壓鈉燈鎮(zhèn)流器一般要求功率損耗小，安裝方便、牢固，具有良好的防水、防腐蝕和安全性能，在環(huán)境溫度-40～+45 ℃的條件下，能連續(xù)工作12小時(shí)以上。在額定電壓下用鎮(zhèn)流器測(cè)試燈泡功率與用規(guī)定的基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器測(cè)試燈泡功率相對(duì)比，其偏差應(yīng)在±7.5%范圍內(nèi)。 必須重申：不同規(guī)格的高壓鈉燈必須配用相應(yīng)規(guī)格的鎮(zhèn)流器，燈泡與鎮(zhèn)流器不能任意配用，尤其小功率燈泡配用大功率鎮(zhèn)流器后，導(dǎo)致燈泡工作電流過大，縮短使用壽命，甚至?xí)�使燈泡燒毀�?在煤泡整個(gè)壽命期間，鎮(zhèn)流器的電壓--功率特性曲線必須在規(guī)定的燈泡電壓和功率極限范圍內(nèi)變化。