Báo cáo môn Kỹ thuật chiếu sáng: Đèn phóng điện (ĐÈN HƠI NATRI, ĐÈN THUỶ NGÂN CAO ÁP, ĐÈN HUỲNH QUANG,ĐÈN METAL HALIDE)

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI:


ĐÈN PHÓNG ĐIỆN


ÁN
S
O
S

H

OẠI ĐÈN
L
Ố
S
T
Ộ
M
T
E
E
DATASH

KẾT LU

ẬN


GIỚI THIỆU
Ánh sáng là một phần rất quan trọng, không thể thiếu trong
cuộc sống. Ngày nay, với nhịp sống phát triển không ngừng, thì
ánh sáng tự nhiên không thể đáp ứng hết được nhu cầu ngày
càng tăng của con người.
Vì thế, các nguồn ánh sáng nhân tạo trong đó có đèn điện đã
trở thành lựa chọn tốt nhất cho sự phát triển hiện nay.
Có rất nhiều loại đèn được sử dụng hiện nay với những tính
năng, ưu điểm khác nhau. Trong phạm vi giới hạn của đề tài,
nhóm báo cáo xin trình bày sơ lượt về nhóm ĐÈN PHÓNG
ĐIỆN với các chủng loại và ứng dụng của chúng hiện nay.


NGUYÊN LÝ ĐÈN PHÓNG ĐIỆN
Hơi kim loại

Ống thuỷ tinh

K
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 A
 

Giữa 2 điện cực A và K sẽ phát ra dải sáng ở vùng cực tím (184
và 254 nm) khi có điện áp cao đặt lên chúng.
Để dải sáng có thể nhìn thấy được, cần phải có hơi kim loại. Tuỳ
theo các loại hơi kim loại mà ta có các loại đèn phóng điện khác
nhau.

PHÂN LOẠI
Dựa theo các chất khí (hơi) được sử dụng, ta phân thành 2 loại chính:

ĐÈN HƠI NATRI
ÁP SUẤT THẤP
ÁP SUẤT CAO

ĐÈN HƠI THUỶ NGÂN
THUỶ NGÂN CAO ÁP
METAL HALIDE
TRỘN SÁNG
HUỲNH QUANG


ĐÈN HƠI NATRI ÁP SUẤT THẤP
Đầu
 giữ
 

Điểm
 ngưng
 
tụ
 hơi
 Natri
 
Vỏ
 thuỷ

 
7nh
 

Đèn phát sáng do sự phóng điện
trong ống hơi Natri ở áp suất thấpLPS ( Vài mmHg ). Ánh sáng phát ra
màu vàng , rất gần với độ nhạy tối đa
của mắt người (555 nm), tạo cảm
giác thoải mái khi nhìn.

Ống
 hơi
 

ƯU ĐIỂM :
- Tuổi thọ đèn rất cao, suy giảm quang
thông theo thời gian thấp
- Hiệu suất chiếu sáng cao

Điện
 cực
 

Đui
 đèn
 

NHƯỢC ĐIỂM :
- Thời gian khởi động lâu
- CRI rất thấp ( ≈ 0 )

ĐÈN HƠI NATRI ÁP SUẤT THẤP

ỨNG DỤNG: Đèn dùng nhiều
trong chiếu sáng đường giao
thông: xa lộ, cao tốc, đường
hầm, các bãi đậu xe lớn, …


ĐÈN HƠI NATRI ÁP SUẤT CAO
Nắp
 bảo
 vệ
 
Vỏ
 ngoài
 

Chân
 
không
 
Giá
 đỡ
 

Đầu
 bịt
 

cố
 định
 
Ống
 phóng
 
điện
 oxit-­‐
nhôm
 

Đui
 
vặn
 

Đèn phát sáng do sự phóng điện
trong ống hơi Natri ở áp suất cao-HPS
(250mmHg ở nhiệt độ > 1000oC) tạo
ra ánh sáng .
ƯU ĐIỂM :
- Tuổi thọ đèn rất cao, suy giảm
quang thông theo thời gian thấp
- Hiệu suất chiếu sáng cao
NHƯỢC ĐIỂM :
- Thời gian khởi động lâu
- CRI thấp ≈ 20 ÷ 25( chỉ cao hơn
Đèn hơi Natri áp suất thấp)

ĐÈN HƠI NATRI ÁP SUẤT CAO

ỨNG DỤNG: Đèn dùng nhiều
trong chiếu sáng các nơi cần
vận chuyển, cầu tàu, giao
thông, trung tâm thương mại,
…


ĐÈN THUỶ NGÂN CAO ÁP
Lò
 xo
 giảm
 
chấn
 

Vỏ
 ngoài
 

Ống
 phóng
 
điện
 thạch
 
anh
 

Điện
 cực
 
chính
 

Giá
 đỡ
 

Điện
 trở
 

Lò
 xo
 giảm
 
chấn
 
Đui
 
vặn
 

Đây là loại đèn phóng điện được
chế tạo đầu tiên, ánh sáng được
tạo ra do sự bức xạ của hơi thủy
ngân hoạt động ở áp suất riêng
( >105 pa).

ƯU ĐIỂM :
- Tuổi thọ cao, bền chắc, ít bị tác
động từ môi trường
NHƯỢC ĐIỂM :
- Thời gian khởi động lâu
- Hiệu suất chiếu sáng thấp
- Khả năng duy trì quang thông kém
- CRI thấp ( 42 ÷ 60 )


ĐÈN THUỶ NGÂN CAO ÁP

ỨNG DỤNG: Đèn dùng nhiều
trong chiếu sáng đường giao
thông, nhà hát, khách sạn, nhà
kho, …


ĐÈN METAL HALIDE
Lò
 xo
 đỡ
 

Bóng
 thuỷ
 
7nh
 

Điện
 cực
 
chính
 
Ống
 phóng
 
điện
 thạch
 
anh
 

Dây
 dẫn
 
Điện
 
trở
 

Công
 tắc
 
ngắn
 mạch
 
lưỡng
 kim

 

Lò
 xo
 đỡ
 
Đui
 
vặn
 

Đèn được cải tiến từ đèn Thuỷ
ngân cao áp, ống phóng điện là
hợp chất muối Thalium-IndiumNatri tạo nên 3 dãy sóng màu
xanh-đỏ-vàng làm tăng hiệu suất
phát quang của đèn.
ƯU ĐIỂM :
- Hiệu suất phát quang cao
- Điều khiển ánh sáng dễ dàng
- Công suất tiêu thụ thấp hơn đèn
Thuỷ ngân cao áp
- CRI cao ( 65 ÷90 )
NHƯỢC ĐIỂM :
- Thời gian khởi động và bật sáng
lại lâu


ĐÈN METAL HALIDE
ỨNG DỤNG: Đèn
dùng nhiều trong

chiếu sáng đường
giao thông, khu
thương mại, …


ĐÈN HUỲNH QUANG
Vùng
 ánh
 sáng
 nhìn
 thấy
 được
 
Đuôi
 
gài
 

Khí
 Argon
 
và
 hơi
 thuỷ
 
ngân
 

Ống
 thuỷ

 
7nh
 

Thuỷ
 
ngân
 

Lớp
 phosphor
 
 

Phân
 tử
 thuỷ
 ngân
 

Bức
 xạ
 7a
 cực
 
cm
 

Dòng
 

Electron
 

Cathode
 

Năng lượng từ tia
cực tím sinh ra tác
động lên lớp Phosphor
của đèn tạo ra ánh
sáng trong trường nhìn
thấy được

Vùng
 ánh
 sáng
 nhìn
 thấy
 được
 

ƯU ĐIỂM :
- Hiệu suất phát quang cao ,
toả nhiệt ít .
- Tuổi thọ cao.
- Độ chói thấp

NHƯỢC ĐIỂM :
-  Kích thước lớn
-  Khó điều khiển ánh sáng, quang

thông
-  Khó khởi động khi trời lạnh
-  Chất lượng ánh sáng không cao


ĐÈN HUỲNH QUANG
ỨNG DỤNG: Đèn dùng nhiều
trong chiếu sáng văn phòng,
nhà ở, trường học, khu thương
mại, …


ĐÈN HUỲNH QUANG - COMPACT
Vỏ
 đèn
 
Lớp
 
Phosphor
 
Hơi
 thuỷ
 
ngân
 
Khí
 Argon
 
Ballast
 

Đế
 Ballast
 
Đuôi
 vặn
 

Đèn compact thực chất là loại đèn huỳnh
quang công suất nhỏ có ống thuỷ tinh bé
uốn gấp hình chữ U, 2U, 3U hoặc ống xoắn
thu gọn kích thước gần bằng với bóng sợi
đốt thông thường.
ƯU ĐIỂM :
- Kích thước nhỏ gọn, công suất tiêu thụ
thấp
- Khả năng sinh nhiệt thấp, tuổi thọ cao
- Dễ khởi động và duy trì áng sáng ổn định
NHƯỢC ĐIỂM :
- Khó sửa chữa


ĐÈN HUỲNH QUANG
ỨNG DỤNG: Đèn dùng nhiều
trong chiếu sáng văn phòng,
nhà ở, trường học, khu thương
mại, vui chơi giải trí…


ĐÈN TRỘN SÁNG

Ống
 thuỷ
 7nh
 
Giá
 đỡ
 

Điện
 cực
 
chính
 

Ống
 phóng
 
điện
 

Sợi
 đốt
 

Điện
 cực
 
khởi
 động
 

Điện
 cực
 
chính
 

Điện
 trở
 
khởi
 động
 
Đuôi
 vặn
 

Đèn là sự kết hợp giữa đèn thuỷ
ngân cao áp và đèn sợi đốt, tạo ra
quang phổ cực tím và quang phổ
đều liên tục của đèn sợi đốt cùng
quang phổ đỏ giao thoa.
ƯU ĐIỂM : Chỉ số CRI tốt và nhiệt
độ màu luôn ở mức cao.
NHƯỢC ĐIỂM :
- Tuổi thọ kém ( phụ thuộc tuổi thọ
dây tóc)
- Đèn mau đen ( Vonfram bốc hơi)
và bột phát quang mau phai.

ĐÈN TRỘN SÁNG
ỨNG DỤNG: Những nơi yêu
cầu nguồn sáng cùng chỉ số
hoàn màu cao : phòng chụp
ảnh, phòng thiết kế, ….


TUỔI
 THỌ
 TRUNG
 BÌNH
 (
 GIỜ
 )
 

SO SÁNH
QUANG
 HIỆU
 (
 lm/W
 )
 

LOẠI
 ĐÈN
 

Trộn sáng

Thuỷ ngân cao áp

Huỳnh quang

Metal Halide

Natri áp suất cao

Natri áp suất thấp

0
 

20
 

40
 

60
 

80
 

100
 

120

 

140
 

160
 

180
 

200
 




KẾT LUẬN
Công nghệ chiếu sáng ngày càng thay đổi, các nhà
sản xuất liên tục đưa ra những sản phẩm mới có tính
năng cũng như hiệu quả chiếu sáng ngày càng cao,
công nghệ ngày càng hiện đạI, giúp cho người sử dụng
luôn có được những lựa chọn tốt nhất theo nhu cầu.
Tuy nhiên, song song với sự phát triển đó, chúng ta
cần phải lưu ý thêm vấn đề về môi trường đối với đèn
phóng điện ( Các chất khí sử dụng bên trong đèn rất độc
hại và nguy hiểm, ảnh hưởng rất lớn đến môi trường khi
sản xuất và tiêu huỷ ) và chỉ số hoàn màu thấp.