Bài tập nhóm BÓNG ĐÈN CAO ÁP NATRI LÀ GÌ ( Thiết bị điện )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VIỆN KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ

BÀI TẬP NHĨM
MƠN HỌC: THIẾT BỊ ĐIỆN DÂN DỤNG
GIẢNG VIÊN: PGS.TS. Nguyễn Tiến Dũng


NHĨM 4

NGUYỄN ĐÌNH DŨNG
NGUYỄN NAM DƯƠNG
NGUYỄN TIẾN DŨNG


•BĨNG ĐÈN CAO ÁP NATRI LÀ
GÌ?
•Bóng đèn cao áp natri là bóng đèn
phóng điện áp suất cao, ánh sáng của
bóng đèn được phát ra trực tiếp từ hồ
quang giữa hai điện cực thông qua hỗn
hợp thủy ngân và kim loại natri
(sodium) hóa hơi áp suất cao ở trong
một ống phóng điện hồ quang.
•Bóng đèn cao áp natri là loại bóng đèn
đã từng được phổ biến nhất hành tinh,
nó có khá nhiều tên gọi khác nhau như:
bóng cao áp ánh sáng vàng; bóng đèn
cao áp sodium; bóng đèn HPS; bóng
SON cao áp; high pressure soidum
lamp… hoặc được gọi theo tên thương

mại của các nhà sản xuất bóng đèn.


Đặc điểm thơng số kỹ thuật bóng đèn cao áp natri
Cơng suất bóng đèn thơng
dụng

35W; 70W; 100W; 150W; 250W; 400W;
1000W; 2000W

Tuổi thọ trung bình

~ 24.000 giờ

Hiệu suất phát quang

80lm/w ~ 150lm/w tùy thuộc vào từng loại bóng

Chỉ số kết xuất màu CRI

Ra 20 ~ 30 đối với bóng đèn tiêu chuẩn
Ra 60 ~ 85 đối với bóng đèn cao cấp

Nhiệt độ màu CCT

Khoảng 2000°K đối với bóng đèn tiêu chuẩn
Khoảng 2700°K đối với bóng đèn cao cấp

Thời gian khởi động

1 ~ 2 phút.


ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO
Bộ phận phát sáng là một ống hồ quang (Arc
Tube) nhỏ được làm bằng vật liệu gốm ơxít
nhơm thiêu kết Lucalox, bên trong ống hồ
quang có chứa khí xenon và hỗn hợp natri thủy
ngân. Ở hai đầu ống hồ quang có đặt điện hai
điện cực bằng vonfram.
Bao phủ bên ngồi ống phóng điện hồ quang là
một vỏ bóng đèn thủy tinh nhằm mục bảo vệ
các phần nhỏ khác khỏi tác động bên ngoài, giữ
nhiệt cho ống hồ quang để có hiệu suất phát
sáng tốt hơn và bảo vệ mọi thứ bên ngồi bóng
đèn khỏi bức xạ cực tím.
Bóng đèn cao áp nartri cũng tương tự như các
loại bóng đèn phóng điện cường độ cao khác,
nó cần một bộ chấn lưu đi kèm để kích hoạt
khởi động và kiểm sốt dịng điện cung cấp cho
bóng đèn nhằm đảm bảo hồ quang hoạt động ổn
định.


•

Mạch có thể được chia thành hai phần chính: phần dao
động và phần khuếch đại:

•Phần dao động bao gồm hai transistor T1 và T2, hai tụ điện C1

và C2, và hai điện trở R1 và R2. Hai transistor này được kết nối
với nhau theo cấu trúc đẩy kép, tức là cả hai transistor đều được
kích hoạt bởi cùng một nguồn điện. Hai tụ điện C1 và C2 được
nối song song với hai transistor để tạo ra một mạch LC, tức là
một mạch có khả năng dao động khi được cấp điện. Hai điện trở
R1 và R2 được nối với hai transistor để cung cấp điện áp cơ sở
cho chúng, tức là điện áp cần thiết để kích hoạt transistor.
•Khi nguồn điện được bật, một trong hai transistor sẽ bắt đầu dẫn
điện trước, ví dụ T1. Khi T1 dẫn điện, nó sẽ làm cho T2 ngắt
điện, và ngược lại. Điều này sẽ tạo ra một dao động kích hoạt
giữa hai transistor, tức là một dao động do sự thay đổi trạng thái
của transistor. Dao động này sẽ làm cho tụ điện C1 và C2 tích và
phóng điện liên tục, tạo ra một dao động LC có tần số cao. Tần
số của dao động này phụ thuộc vào giá trị của tụ điện C1 và C2.


•Phần khuếch đại bao gồm transistor T3, tụ điện C3 và C4, và
điện trở R3. Transistor T3 được kết nối với ngõ ra của phần
dao động để nhận tín hiệu dao động từ nó. Transistor T3 có
chức năng khuếch đại tín hiệu dao động, tức là làm cho biên
độ của tín hiệu lớn hơn. Tụ điện C3 và C4 được nối với
transistor T3 để lọc các tín hiệu khơng mong muốn, chỉ giữ lại
tín hiệu dao động có tần số cao. Điện trở R3 được nối với
transistor T3 để cung cấp điện áp thu cho nó, tức là điện áp
cần thiết để khuếch đại tín hiệu.
•Ngõ ra của phần khuếch đại được nối với một đèn huỳnh
quang FL1. Đèn huỳnh quang là một loại đèn sử dụng khí
huỳnh quang để phát ra ánh sáng khi được cấp điện. Đèn cần
một điện áp cao để khởi động, khoảng 1000V. Điện áp này
được tạo ra bởi một biến áp bay back FBT5/SD1, là một loại

biến áp có khả năng tăng điện áp lên rất cao khi có sự thay đổi
của dịng điện. Biến áp này được nối với ngõ ra của phần
khuếch đại để nhận tín hiệu dao động có tần số cao từ nó. Khi
tín hiệu dao động thay đổi, biến áp sẽ tạo ra một xung cao áp
để khởi động đèn . Sau khi đèn đã khởi động, biến áp sẽ cung
cấp một điện áp ổn định để duy trì hoạt động của đèn


•NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:
+ Thoạt đầu khi điện áp được đặt giữa
các điện cực, hồ quang được thiết lập
thông qua khí xenon bị kích hoạt ion
hóa, ở giai đoạn này bóng đèn phát ra
ánh sáng màu xanh da trời.
+ Nhiệt bên trong ống hồ quang tiếp
tục tăng lên và thủy ngân bắt đầu bị
bốc hơi ion hóa. Ở giai đoạn này
bóng đèn phát ra ánh sáng màu hơi
xanh do tơng màu xanh của hơi thủy
ngân.
+ Áp suất và nhiệt độ hơi thủy ngân
tiếp tục trăng cho đến khi đủ điều
kiện để natri bay hơi. Ở trạng thái ion
hóa, các hơi trong ống hồ quang sẽ
phát ra ánh sáng màu khác nhau, kết
hợp màu xanh của hơi thủy ngân và
phát ra màu vàng tinh khiết của natri,
ánh sáng bóng đèn được chuyển dần
sang màu cam. Tới khi natri bốc hơi
hoàn toàn thì bóng đèn đạt được độ

sáng tối đa.


ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM
Đèn natri cao áp là một loại đèn phóng điện cường độ cao, sử dụng kim loại natri để
tạo ra ánh sáng. Đèn natri cao áp có một số ưu điểm và nhược điểm như sau:
* Ưu điểm:
+ Đèn natri cao áp có hiệu quả chiếu sáng cao, gấp 7 lần so với đèn sợi đốt và 2 lần so
với đèn hơi thủy ngân.
+ Đèn natri cao áp có thời gian khởi động và tái khởi động nhanh hơn so với đèn cao
áp metal halide. Đèn natri cao áp có tuổi thọ cao, khoảng 24.000 giờ.
+ Đèn natri cao áp có khả năng duy trì quang thơng tốt.
* Nhược điểm:
Đèn natri cao áp có độ hồn màu kém, cho ra ánh sáng vàng cam, không gần giống với
ánh sáng ban ngày.
+Đèn natri cao áp chứa thủy ngân độc hại, gây hại cho người dùng và môi trường khi
bóng đèn bị vỡ.
+Đèn natri cao áp là đèn đa hướng, tạo ra ánh sáng 360 độ, làm hao hụt 30% ánh sáng
khơng đến được vị trí chiếu sáng mong muốn.
+Đèn natri cao áp phải hoạt động trong thời gian dài, không thể bật tắt thường xuyên.


ỨNG DỤNG:

+ Chiếu sáng đường phố: Đèn natri cao áp có ánh sáng
mạnh và ổn định, giúp tăng cường an tồn giao thơng và
an ninh cho người dân. Đèn natri cao áp cũng ít gây ơ
nhiễm ánh sáng cho bầu trời đêm và các thiết bị quan sát
thiên văn

Đèn natri cao áp là một loại
đèn phóng điện áp suất cao,
sử dụng hơi natri để tạo ra
ánh sáng màu vàng hoặc cam.
Đèn natri cao áp có hiệu suất
phát quang cao, tuổi thọ dài
và chi phí thấp. Đèn natri cao
áp có nhiều ứng dụng trong
chiếu sáng công cộng, khu
công nghiệp, sân vận động,
nhà kính và trồng trọt,… Một
số ứng dụng cụ thể của đèn
natri cao áp là:


•+ Chiếu sáng khu công nghiệp: Đèn natri cao áp có khả năng chiếu sáng
rộng và xa, phù hợp cho các khu vực có diện tích lớn và u cầu độ sáng
cao như nhà máy, kho bãi, bến cảng, sân bay và nhà ga
•+ Chiếu sáng sân vận động: Đèn natri cao áp có ánh sáng gần giống với
ánh sáng tự nhiên, giúp tạo ra môi trường thi đấu thoải mái và chân thực
cho các vận động viên và khán giả. Đèn natri cao áp cũng có thể điều
chỉnh được góc chiếu và cường độ sáng theo nhu cầu
•+ Chiếu sáng nhà kính và trồng trọt: Đèn natri cao áp có thể cung cấp ánh
sáng nhân tạo cho các loại cây trồng trong nhà kính hoặc ngồi trời, giúp
tăng cường quang hợp và tăng năng suất. Đèn natri cao áp cũng có thể ảnh
hưởng đến chu kỳ sinh trưởng và ra hoa của các loại cây