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HID知识 1. 什么是HID？ HID就是High intensity Discharge 高压气体放电灯的英文缩写，可称为重金属灯或氙气灯。它的原理是在UV-cut抗紫外线水晶石英玻璃管内，以多种化学气体充填，其中大部份为氙气（Xenon）与碘化物等惰性气体，然后再透过增压器（Ballast）将车上12伏特的直流电压瞬间增压至23000伏特的电流，经过高压震幅激发石英管内的氙气电子游离，在两电极之间产生光源，这就是所谓的气体放电。而由氙气所产生的白色超强电弧光，可提高光线色温值，类似白昼的太阳光芒，HID工作时所需的电流量仅为 2. 色温与亮度 色温 ( Co1or Temperature )
3. 氙气大灯的“三大误区” 氙气大灯也叫HID气体放电式头灯，它是用包裹在石英管内的高压氙气替代传统的钨丝，提供更高色温、更聚集的照明。但仍有人对氙气灯不甚了解或有着不正确的认识。 误区一：氙灯费电 由于氙灯是采用高压电流激活氙气而形成一束电弧光，可在两电极之间持续放电发光。普通汽车灯泡的功率达到65瓦，而氙灯仅需35瓦，降低近1倍。 误区二：氙灯寿命短 氙灯不用钨丝、没有被氧化和烧断的顾虑，其寿命是普通灯泡的5倍。大大降低了周围塑胶灯具的损耗，减少了用车成本。 误区三：氙灯色温越高越好 氙灯的色温在4000K~6000K之间，如果氙灯的色温达到8000K或1万K，对道路的照明效果反而下降，只是灯光颜色比较独特而已。 4. 汽车灯发展 第七代——氙气灯泡 HID氙气灯采用高电压放电技术将氙气(Xenon ) 灌入石英内管，再透过精密安定器通过三次变压将12伏特电力瞬间提高至23000伏特以上，激发管内的氙气电子游离，在两电极间形成一束超强电弧光持续发光，使光色更亮。 第六代——充氙气灯泡(如BEST充氙气灯) BEST氙气灯，灯泡内部填充优质的惰性气体氙气，并选择高品质的钨丝和优质的石英玻璃管，使灯泡的使用寿命和亮度发挥极至。亮度达到3200流明以上。此类灯泡因没有改变原车灯泡的外形尺寸，所以不会产生聚焦不准的问题。这样的灯泡聚光效果非常好，而且K数值在4300K以上，色泽柔和、灯光白亮。 第一批装有卤钨灯泡的汽车前照灯是由法国“斯贝”公司在1964年生产的，其灯丝允许工作温度较普通白炽灯泡高，光效增加约50%，寿命也增加一倍。此后汽车的生产前大灯照明也多采用了卤钨灯泡的原理。 第四代——不对称近光前照灯 双光灯芯前照灯系统属于对称近光系统，为解决在会车过程中，前照灯既不产生炫目，又能保证对道路具有良好的照明，1932年美国发明了不对称前照灯，它是以基准轴为中心，将光束一分为二，靠近来车一侧的落地距离短(即光束压低，从而防炫)，而另一侧光束的落地距离长(即光束抬高，从而增加视见)。 第三代——双光灯芯前照灯 为解决在交会车时因前照灯的强光造成驾驶员炫目而导致发生交通事故和撞车的严重问题,双光灯芯前照灯的出现,但也没有完全解决汽车车灯的配光问题,汽车会车时的这种悬目问题,依然是汽车照明技术中最难以解决的问题。 第二代——电光源前照灯 1913年带螺旋灯丝的充气白炽灯泡问世，因其具有较高亮度，给电光源前照灯开辟了广阔的前景。然而由于当时汽车电气设备系统的制约，直到1925年，电气照明才得到广泛的应用。 第一代——乙炔气前照灯 前照灯具有高的轮廓亮度，乙炔气火焰的亮度比当时的电光源所能达到的亮度高出一倍，因而，在1925年以前使用的汽车前照灯几乎全是乙炔前照灯。 家用手提灯 据说第一个汽车前大灯是家用手提灯。 1887年，一个驾驶员在黑暗的旷野上迷路时，一位农民用手提灯把他引回家.1998年,哥伦比亚号电动汽车把电用于前灯和尾灯,这样车灯就产生了,最初的前大灯不能调光,所以在会车时有些晃眼.从早期乙炔气前照灯发展到当今的自由面反射镜气体放电前照灯，差不多经历了120年。 5. 装氙灯前必须了解的几个问题 装氙灯前必须了解的几个问题： 6. HID与卤素灯的主要区别
HID的优点 前的卤钨灯通过直流12伏电压的光发射系统（灯丝）发光。与其相比，HID灯不需要更换由于损伤而需要的灯丝. 具体有以下几点特色： 7. 不同色温(K)的照明效果 8. HID氙气灯缺点真正原因 HID自上市以来可说是褒贬不一，它的超高照明能力大幅降低了夜晚行车的危险性，但未经妥善设计的产品，却也对对向来车形成莫大的威胁，色温衰退、故障率高、寿命不长，都是网络上常见的抱怨问题，而我们将告诉你这些缺点真正原因的所在。 炫光严重问题其实都是制造商的错。 网络上一堆人在讨论对向车道的HID照得自己完全看不见前方路况！其实我们也有类似经验，但为什么原厂配置的HID灯具就没这个问题？原厂的HID灯具不但不会炫光，就连照明范围、亮度也都要比市售HID高明许多，这除了HID灯具本体与一般的卤素灯具设计不同之外，最重要的原因是，绝大多数的HID KITS制造业者根本没有作好产品质量工作。 HID与卤素灯泡的“光型”不同，这点大家应该都听过，因为卤素灯泡是以燃烧钨丝来产生光线，而HID则是以电弧跳电燃烧“碘化物”来发光。前者的设计是笔直线圈状的钨丝，而后者的电弧则呈现一种弯曲的状态(发光高度会多出 虽然两者光型不同，但如果灯泡光轴定位正确，改装HID所产生的炫光程度仍会在可接受范围之内。但前提是灯泡的光轴必须准确地落在灯具的发光中心。 色温愈高就愈好完全是胡说八道 首先，高色温的HID灯管寿命比较短，4300K的灯管寿命为3200小时，5100K与6000K的灯管大约是2000个小时，但色温高达10000K的灯管，已经查不出寿命资料(因为灯管制造商并未提供)，但根据前面的数据推估，它的寿命应该只有标准产品的1/2(因为10000K灯泡的内压极高)。 以一般的卤素灯泡为例，它的照度大约是1450Lm(流明)，4300K灯泡3200Lm、5100K灯泡2700Lm、6000k灯泡约为2500Lm，但10000K的灯泡其照度却几乎只剩下2000Lm左右，足足要比4300K的灯泡少了40%之多！ 除了亮度不够之外，穿透力也是一个问题。人类肉眼的可见光波长约在380nm(紫)～770nm(红)之间，而波长愈短的光线其穿透力愈差，愈不容易穿透水气或雾气，反而容易产生折射的现象！以往的「超白光灯泡」在下雨天的晚上会出现「有开灯好像没开灯」的状况便是这个原因，因为光线都被路面积水给折射掉了。 更换色温愈高的HID，在下雨天的照明能力是愈差！因此如双B等大厂，他们仍坚持使用4300K(或是5100K，它亦已通过欧洲E Mark与美国SAE的认证)的HID灯泡，以兼顾各种不同环境的照明(如雪地、雨天等)，原因便是如此。 定电流与定功率寿命不同 有些人所购买的HID常常会出现灯泡不亮、安定器烧毁的状况，除了可能是产品品管不佳的原因之外，最可能的因素是，安定器的设计理念完全错误！目前安定器的设计理念有两种，分别是定电流与定功率，而后者才是可以提供HID长久寿命的正确设计。 一个全新的HID灯泡，电极之间的距离为 工作电压高低不在决定灯泡色温的因素之内，影响色温的因素除了灯管内不同的金属卤化物充填物之外，玻璃球内充填的压力(色温愈高、压力愈大)也是影响色温的因素之一。 定电流安定器会持续供应一个稳定的工作电流，但随着HID管压的增加，整体输出功率(根据P=VI公式可知)也会由额定的35W慢慢提升至40W甚至是45W！额外的功率轻则导致灯泡固定座熔毁，重则会烧毁灯泡或是安定器！而采定功率输出的安定器则不会有这种顾虑，运算电路会随着管压的提升而降低输出电流大小，让整个系统的功率消耗一直维持在35W的大小。由飞利浦、Hella以及淳信科技所产制的Maxtel品牌HID，均是使用定功率的设计理念。 HID、卤素灯具不同 大灯反射体设计有两种，一种是MR曲面、一种是物线曲面。前者反射体呈钻石状，利用每片不同的角度，将光线反射至地面，重迭出宽广的照明区域。而物线曲面则将所有的光线平行送至灯壳，再利用灯壳上的花纹达到曲射光线、平均照明的目的。由于HID灯泡发光点较高(比卤素灯泡高出 9. 如何分辨及测试HID灯的好坏 分辨方式： 测试方式： （1）取一好的Ballast（安定器），作为测试HID灯的基准。 10. 光通量 正常的HID灯光通量是2400流明左右，是普通卤素灯的三倍以上；使用1000小时后的维持率也在70%以上。基本上市面上销售的HID灯都能在簇新的状态下达到这一指标，有些甚至更亮（因为功率设计大于35W）。但某些HID灯在使用一段时间后就会明显地出现能量的下降。其原因主要是因为灯泡老化后功率变小，也有些是因为增压器的启动电压和工作电压都达不到额定的参数（23000V/85V）。 11. 光学常识 1） 光效 12.HID色温(Co1orTemperature) 单位：绝对温度 ( Kelvin, K ) 色温度以绝对温度 K 来表示，是将一标准黑体（例如铂）加热，温度升高至某一程度时颜色开始由红、橙、黄、绿、蓝、靛（蓝紫）、紫，逐渐改变，利用这种光色变化的特性，其光源的光色与黑体的光色相同时，我们将黑体当时的温度称之为该光源的色温度。色温度在 3000K 左右时，光色偏黄。色温度在 5000K 以上时，光色偏蓝。不同色温度的光，具有不同的照明和视觉效果。不同色温对应不同颜色的光如下图。 不同的波长给人眼造成不同的颜色感觉，从红、橙、黄、绿、蓝、靛（蓝紫）、紫。眼睛的敏感度随波长的变化而强烈变化。例如，在很好的照明条件下，眼睛对 550nm 波长的光（黄光）的敏感程度是红光或蓝光的 20 倍。这也是为什么大部分车的雾灯和马路的路灯采用黄光的一个重要原因。 色温是度量颜色温度的标准，并不是度量灯的亮度。卤素灯的色温可以由2300K到7000K；HID灯的色温由4200K到超过8000K；灯的色温越高，它对雾和雨的穿透力越差（越不亮）。以下是不同色温的表现： 推荐：6000K左右的色温正好是最白略微开始转蓝的色温，人眼容易接受，不易疲劳，提高安全性，而卤素灯则较差。 13.氙气灯原理 HID氙气灯一种高气压放电灯,主要是由HID灯泡、安定器组成，HID灯管内填充有氙气与金属卤化物等惰性气体。刚开启电源的瞬间，安定器中的升压器利用汽车电池12V电压在两极产生23000V以上的触发电压，激发HID的石英水晶玻璃管内的氙气电子游离，在两极之间产生发出高度度强光。接着安定器中的稳定器再将电压转成85V左右，安定器向灯提供35W恒功率保持灯的运转，氙气灯泡持续稳定发光。 HID氙气灯发光亮度为普通灯的三倍。由于灯泡内没有灯丝，不会产生普通卤素灯灯丝升华现象，其寿命特别长，可达到普通灯的１０倍。其所发光的色温从4300K-12000K，光的颜色也从黄到蓝。 15. HID测试过程 1）开路保护 2）短路保护 3）欠压保护 4）过压保护 5）闪灯冲击 6）防震测试 7）热启动测试 8）防水/防尘测试 9）EMC抗干扰测试 10）高低温测试( 15. 什么是流明 １）流明是"光学亮度"的科学术语，是指一个物体的视觉亮度。 在外行人的术语中，它通常指的是"亮度"。 流明(Lumens)是氙气灯主要的技术指标，通常是以光通量来表示。光通量是描述单位时间内光源辐射产生视觉响应强弱的能力，单位是流明，也叫明亮度。 2）什么是色温？ 色温指的是光波在不同的能量下，人类眼睛所感受的颜色变化。 在色温的计算上，是以 Kelvin 为单位，黑体幅射的 0° Kelvin= 摄氏 -273 ° C 做为计算的起点。 将黑体加热，随着能量的提高，便会进入可见光的领域，例如，在 2800 ° K 时，发出的色光和灯泡相同，我们便说灯泡的色温是 2800 ° K。 可见光领域的色温变化，由低色温至高色温是由橙红 --> 白 --> 蓝。 色温的特性 ○在高纬度的地区，色温较高，所见到的颜色偏蓝。 ○在低纬度的地区，色温较低，所见到的颜色偏红。 ( <---- 低色温 ------------------ 高色温 ----> ) ○在一天之中，色温亦有变化，当太阳光斜射时，能量被( 云层、空气 )吸收较多，所以色温较低。当太阳光直射时，能量被吸收较少，所以色温较高。 ○ Windows 的 sRGB 色彩模型是以 6500 ° K 做为标准色温，以 D65 表示之。 5） 清晨的色温大约在 4400 ° K。 6.）高山上色温大约在 6000 ° K。 在拍摄黑白片的时候，只考虑光的强度就可以了。而拍彩色片，除了准确估计曝光外，还要考虑光源的色温，把握好色彩平衡。否则，拍出来的照片得不到正确的色彩平还原。色温是什么呢？色温是一种物理现象，即把金属加热到一定温度时，就呈现出有颜色的可见光。这种光随着温度的升高而变化，这种光源的温度就叫该光源的色温。 光源在发光的同时也释放热量，不同光源燃点所产生的热量不同，所发出的光也出现不同色彩的变化。由于这样的变化，每一种光源都发射出特定波长的色彩，形成与与被照明物体自身色彩的混合色彩。光的色值是作为一种温度来测量的，因为当某一物体，比如一块金属片通过加热的时候，它随着加热的燃烧的温度的升高，发射出从红色到黄色以至白色的光线，如果燃烧的金属片不出现化学或物理变化，它甚至还会发射出蓝色光线。色温的度数不是光源燃烧的温度，它是光源发光所产生色彩的指示，蜡烛发射黄红色光线的色温值是2000K，并不表示蜡烛燃烧能够达到 其实色温，实际上指光源的光谱成分。比如，晴天中午前后的阳光，在视觉感受是白光，实际上是由许多单色光混合而成的。早晚的时间不同，或天气的阴情变化，光源中色光的比例也在变化，也就是光源的光谱成分在变化。如果光谱成分中短波光线所占的比例增加，长波光线所占比例减少，光就偏蓝，色温就升高；反之，光谱成分中长波比例增加，短波光线所占比例减少，光就便红，色温就低。因此摄影上，色温的高低，只是意味着光源中所含的红、蓝色的不同比例，与实际温度无关。色温用开尔文度（K）表示。 用以计算光线颜色成分的方法，是19世纪末由英国物理学家洛德.开尔文所创立的，他制定出了一整套色温计算法，而其具体测定的标准是基于以一黑体辐射器所发出来的波长。 开尔文认为，假定某一纯黑物体，能够将落在其上的所有热量吸收，而没有损失，同时又能够将热量生成的能量全部以“光”的形式释放出来的话，它便会因受到热力的高低而变成不同的颜色。例如，当黑体受到的热力相当于500—550摄氏度时，就会变成暗红色，达到1050一1150摄氏度时，就变成黄色……因而，光源的颜色成分是与该黑体所受的热力温度相对应的。只不过色温是用开尔文(K)色温单位来表示，而不是用摄氏温度单位。打铁过程中，黑色的铁在炉温中逐渐变成红色，这便是黑体理论的最好例子。当黑体受到的热力使它能够放出光谱中的全部可见光波时，它就变成白色，通常我们所用灯泡内的钨丝就相当于这个黑体。色温计算法就是根据以上原理，用。K来表示受热钨丝所放射出光线的色温。根据这一原理，任何光线的色温是相当于上述黑体散发出同样颜色时所受到的“温度”。 颜色实际上是一种心理物理上的作用，所有颜色印象的产生，是由于时断时续的光谱在眼睛上的反应，所以色温只是用来表示颜色的视觉印象。 彩色胶片的设计，一般是根据能够真实地记录出某一特定色温的光源照明来进行的，分为5500K日光型、3400K强灯光型和3200K钨丝灯型多种。因而，摄影家必须懂得采用与光源色温相同的彩色胶卷，才会得到准确的颜色再现。如果光源的色温与胶卷的色温互相不平衡，就要靠滤光镜来提升或降低光源的色温，使与胶卷的厘定色温相匹配，才会有准确的色彩再现。 通常，两种类型的滤光镜用于平衡色温。一种是带红色的81系列滤光镜，另一种是带微蓝色的82系列滤光镜。前者在光线太蓝时(也就是在色温太高时)使用：而后者是用来对付红光，以提高色温的。82系列滤光镜使用的机会不如81系列的多。事实上，很多摄影家的经验是，尽量增加色温，而不是降低色温。用一枚淡黄滤光镜拍摄最平常的日落现象，会产生极其壮观的效果。 美国一位摄影家的经验是，用微红滤光镜可在色温高达8000K时降低色温，而用蓝滤光镜可使日光型胶卷适用于低达4400K的色温条件。平时，靠使用这些滤光镜几乎可以在白天的任何时候进行拍摄，并取得自然的色调。但是，在例外的情况下，当色温超出这一范围之外时，就需要用色彩转换滤光镜，如琥珀色的85B滤光镜，可使高达19000K的色温适合于日光型胶卷。相反，使用灯光型胶卷配以82系列的滤光镜，可使色温下降到2800K。 倘若需要用日光型胶片在用钨丝灯照明的条件下拍摄时，还可以用80滤光镜。如果当时不用TTL曝光表测光的话，须增加2级光圈，以弥补光线的损失。而当用灯光型胶片在日光条件下拍摄时，就需用85B滤光镜，需要增加2／3级光圈。 在数码相机上，没有胶卷，那么怎样来处理色温这个问题呢？这就要提到数码相机的专有名词“白平衡”了。白平衡这个概念在普通的相机中是没有的。因为胶卷的感光已经固定了，只有CCD在作感光元件时才有，一般都是自动控制的，但作为专业用最好有手动白平衡控制功能。那什么是白平衡呢？ ３．光单位 光效 16. 氙气大灯原理解析 汽车品种繁多，各种配件也目不暇接，就连用于照明的汽车车灯也是花样百出，各种名称前所未闻，什么水晶大灯、高透明度大灯、一体式大灯……但总的来说，就其工作原理，可分为三种灯：白炽灯、卤素灯、氙气灯。 白炽灯是最普遍的一种，因它工作状态不稳定，发光亮度不够，能源消耗大，已有渐被卤素灯取代的势头，目前仅少数几种国产低端汽车在使用。 氙气灯由氙气气体放电照明，它的工作原理是没有钨丝，而是借助两个极间发出的电弧来发光。电弧通常能够激活隋性气体氙气，从而促使金属盐发光。前照灯用一个氙气气体放电灯作为其中心元件，可使最小的空间得到最大的照明强度，并使汽车前部具有空气动力风格，消耗同样的功率，发光效率高出三倍。一个35W的放电大灯的通光量是一个55W的普通卤素灯的两倍，其色温高达4200K，或以上与太阳光相似。但含较多的绿和蓝成份，一般使用寿命1500-2500小时，相当于汽车平均使用周期内全部运行时间。它还有一个突出的优点：当它出现故障时往往会逐渐变暗，而不是突然不亮，可以给驾驶者时间 氙气气体放电灯由大灯灯泡、气体放电灯镇流器及大灯照射行程控制作动器组成。它的灯泡两极间的间隙为4mm，工作时电压高达28KV，因此绝对不允许在其工作状态拆装作业。氙气气体放电灯点燃三秒后才能达到最大亮度，这一点决定了其不能作远光灯，只能做近光灯使用。因此大灯内仍然装有一个做远光灯用的卤素灯泡。 氙气灯一般应用在中高档轿车上。如PASSATB52.8V6、NISSAN、BENZS320等车型。虽然氙气大灯有多种优点，但因它价格昂贵，不易维修只能更换，所以目前还未能普及。 卤素灯是取代传统白炽灯泡的新一代产品，它在同样的功率下发光亮度比一般前照灯高出50%。卤素灯一般采用双灯式组合，并配以带有多重棱镜的防雾灯罩，无死角，也就是现在很多车款采用的。这种灯由高聚碳酸脂制成，能充分提高照明效果，同时能减少迎面车辆大灯带来的眩目感。但由于其额定功率一般要求在60W左右，不如35W的氙气大灯经济，因而正逐步被取代。但就现在而言，因造价较为合理，照明度充分，它仍是用得最广泛的一种车大灯。其达到峰值亮度的时间短，在作为汽车远光灯使用时，有其不可替代的优点。 |
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