Thuyết trình Kỹ thuật chiếu sáng - Chủ đề: Đèn huỳnh quang ống

I. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
1. Cấu tạo
Đèn huỳnh quang có cấu tạo gồm hai bộ phận chính đó là ống tuýp đèn và hai điện cực ở hai đầu. Cơ chế phát sáng của đèn huỳnh quang khá phức tạp điễn ra bên trong ống thủy tinh hình trụ bịt kín. Ống được hút chân không, bên trong có một chút thủy ngân và được bơm đầy khí trơ, thường là khí argon hay neon. Mặt bên trong ống được tráng một lớp lớp huỳnh quang tức là bột phốt pho. Ống có hai điện cực ở hai đầu được làm bằng volfram quấn hình lò xo, trên phủ lớp oxit để tang khả năng bức xạ các hạt electron, được nối với mạch điện xoay chiều.
2. Nguyên tắc hoạt động
Đèn huỳnh quang là dạng đèn phóng điện trong môi trường khí. Sự phóng điện trong môi trường khí không giống như trong dây dẫn, vì để có được sự phóng điện trong ống đòi hỏi phải có một hiệu điện thế hay điện áp ban đầu đủ lớn giữa hai điện cực để tạo ra hồ quang điện kích thích sự phát sáng. Do vậy, bóng đèn cần phải mồi phóng điện nhờ hai bộ phận là chấn lưu hay còn gọi là tăng phô (chấn lưu) và tắc te (starter).
- Chấn lưu: Chấn lưu được mắc nối tiếp với hai đầu điện cực, có tác dụng điều chỉnh và ổn định tần số của dòng điện. Nó là một cuộn dây cảm kháng có tác dụng duy trì độ tự cảm tức là điện áp rơi trên nó để điện áp trên bóng luôn khoảng từ 80 -140V.
- Tắc te: Tắc te được mắc song song với hai đầu điện cực. Bản chất của nó là một tụ điện dùng rơle nhiệt lưỡng kim, bên trong chứa khí neon. Khi có dòng điện đi qua, hai cực của nó tích điện đến một mức nào đó thì phóng điện. Nó có tác dụng khởi động đèn ban đầu.
Khi bật công tắc, lúc này điện áp giữa hai đầu cực là 220V chưa đủ lớn để phóng điện. Khi đó, vì tắc te mắc song song với bóng đèn nên nó cũng có điện áp là 220V và đóng vai trò như con mồi sẽ phóng điện khiến hai mạch của nó nóng lên chạm vào nhau khép kín mạch điện.
Tuy nhiên, sau một lúc nó sẽ bị nguội đi và co lại gây hở mạch đột ngột. Khi đó cuộn chấn lưu sẽ bị mất điện áp và sẽ sinh ra một suất điện động chống lại sự mất của dòng điện ban đầu. Lúc này trên hai điện cực của đèn có điện áp bằng tổng điện áp trên chấn lưu cộng với điện áp đầu vào là 220V gây ra một tổng điện áp khoảng 350V đến 400V giữa hai điện cực bóng đèn (tùy vào đèn bị lão hóa, đen đầu nhiều hay ít). Khi đó, nó sẽ tạo thành một nguồn điện cao nung nóng dây tóc bóng đèn, hiện tượng hồ quang điện như đã giải thích ở trên sẽ xảy ra và đèn phát sáng. Nếu đèn chưa cháy thì tắc te sẽ phải khởi động vài lần gây nên hiện tượng “chớp tắt” mà chúng ta thường thấy.
Đồng thời, khi đèn đã sáng lên, chấn lưu lại có nhiệm vụ giảm điện áp lên bóng đèn, duy trì ở mức 80 - 140V tùy theo từng loại đèn. Tắc te lúc này không còn tác dụng vì điện áp đặt lên hai đầu tắc te nhỏ hơn điện áp hoạt động của nó và đèn sáng liên tục.
Sử dụng chấn lưu điện từ có ưu điểm là rẻ tiền, dễ lắp ráp sửa chữa, tuy nhiên nó cũng có nhược điểm là khởi động chậm, hay khó khởi động khi giảm áp lưới điện. Do vậy, người ta có thể thay thế bằng loại chấn lưu điện tử không cần tắc te có thể khởi động ngay lập tức do đó tiết kiệm hơn nhưng cũng đắt hơn.
II. ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHÂN LOẠI
1. Ưu điểm
 - Có độ sáng cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt:
Do cơ chế hoạt đông của đèn sợi đốt là đốt nóng dây tóc phát ra ánh sáng nên tiêu hao nhiều năng lượng vì tỏa nhiệt, hiệu suất thấp.
Cơ chế hoạt động của đèn huỳnh quang là cơ chế phóng điện giữa hai điện cực của đèn, tạo ra tia cực tím, tia cực tìm này tác dụng vào lớp bột huỳnh quang chứa trong mặt trong của bóng đèn tạo ra ánh sáng. Quá trình này diễn ra khá nhanh do đó không tiêu hao quá nhiều năng lượng đồng thời trong quá trình phát ra ánh sáng đèn huỳnh quang không tỏa nhiều nhiệt lượng nên sẽ sáng hơn các loại đèn thông thường khác.
- Tuổi thọ của đèn huỳnh quang cao hơn:
Do cơ chế hoạt động nên đèn huỳnh quang có tuổi thọ khá cao dao đông trung bình khoảng 10000 giờ, cao hơn nhiều loại đèn khác như đèn sợi đốt chỉ khoảng từ 1000 ở sợi đốt thông thường và 2000 giờ ở loại sợi đốt halogen.
- Giá thành rẻ hơn:
So với các loại đèn như đèn phóng điện công suất lớn hay việc phải thay đèn sợi đốt liên tục thì bóng đèn huỳnh quang lại được liệt vào danh sách dẫn đầu về thiết bị chiếu sáng tiết kiệm chi phí. Không khó khăn trong sử dụng, không tốn nhiều chi phí, tuổi thọ lâu bền là những điểm vượt trội đa phần người sử dụng đều cân nhắc. Hiệu suất cao ít tiêu hao năng lượng.
- Đèn huỳnh quang cho nguồn ánh sáng trắng, tiết kiệm điện hơn so với bóng đèn sợi đốt cho ánh sáng vàng
2. Nhược điểm
 - Gây hại cho mắt
 Do hoạt động trên nguyên tắc phóng điện nên bóng đèn huỳnh quang thường có độ sáng không ổn định và rất khó nhận biết. Nhược điểm này ảnh hưởng khá lớn đến thị lực của người sử dụng, nhất là trẻ em. Việc sử dụng thường xuyên và lâu dài bóng đèn huỳnh quang để làm việc, học tập chắc chắn sẽ ảnh hưởng không nhỏ đến thị lực sau này.
- Vấn đề môi trường
Do có lớp bột lưu huỳnh trong bóng nên quá trình xử lý bóng bị hỏng, nếu làm không tốt sẽ ảnh hưởng đến môi trường và có thể gây hại cho người sử dụng. Do đó trong quá trình sử dụng, cần đặc biệt chú ý đến vấn đề tiêu hủy, tránh tình trạng bột lưu huỳnh trong bóng đèn ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường và chính người sử dụng.
3. Phân loại
- Bóng đèn huỳnh quang thông thường (ký hiệu là T10) có đường kính 32mm với công suất 40W (chiều dài bóng 1.2m), công suất 20W (0.6m) và công suất 65W (1.5m), tuổi thọ trung bình 6.000 - 8.000giờ .
- Bóng đèn huỳnh quang tiết kiệm điện năng (ký hiệu là T8) có đường kính 28mm với công suất 36W (chiều dài bóng 1.2m), công suất 18W (0.6m) và công suất 58W(1.5m) tuổi thọ trung bình 6.000-8.000giờ.
 -T5 có đường kính 16mm công suất 28W (1.2m), công suất 16 W (0.6m) và công suất 35 W (1.5m). 
- Loại đèn T12 có các thông số kỹ thuật hoàn toàn giống với đèn T10. Nên cả T12 và T10 khá giống nhau ở điều kiện hoạt động áp thấp vẫn có thể khởi đông được. Trái lại T5 rất khó khởi đông ở điện áp thấp.
- Dãy điện áp lí tưởng từ 180-230 VAC.
- Dòng điện tiêu thụ khoảng 130mA/ T5 so với 390mA/T8 và 430mA/T10. 
- Hiệu quả ánh sáng từ 40-90lm/W.
- Khi thay thế các loại đèn huỳnh quang T8, người tiêu dùng sẽ không phải thay đổi các loại choá đèn, máng đèn, . Cả hai loại bóng đèn huỳnh quang T8 và T10 đều sử dụng chung các thiết bị phụ trợ kể trên.
III. ỨNG DỤNG VÀ SẢN PHẨM THỰC TẾ
1. Ứng dụng
- Chiếu sáng
Được sử dụng phổ biến trong gia đình, công ty, khu công nghiệp, các công trình công cộng như trường học, bệnh viện, trạm xe buýt, ATM  vừa kết hợp để tạo mỹ quan
- Quảng cáo
Sử dụng trong các bảng hiệu, pano, hộp đèn. Đèn huỳnh quang có thể được lắp đặt âm và nối tiếp với nhau để phản chiếu ánh sang xuống tấm bảng quảng cáo, làm nổi bật chúng trong đêm. 
- Trang trí
Các đèn huỳnh quang nhiều màu sắc được dùng để trang trí nội thất, hồ cá, vườn cây
2. Một số sản phẩm thực tế
a/ Bóng đèn hãng Rạng Đông
T8 Deluxe 
Thông số điện
Thông số quang
Thông số hình học
Điện áp (V)
Công suất (W)
Tuổi thọ (h)
Quang thông (lm)
Hiệu suất quang (lm/W)
Nhiệt độ màu (K)
Chỉ số hoàn màu (Ra)
Đường kính (mm)
Chiều dài đèn (mm)
Đầu đèn
220
18
7000
1300
72
4000/ 5500/ 6500
80
25.5
589
G23
220
36
15000
3200
88
4000/ 5500/ 6500
80
25.5
1199
G23
T8 Galaxy
Thông số điện
Thông số quang
Thông số hình học
Điện áp (V)
Công suất
(W)
Tuổi thọ
(h)
Quang thông (lm)
Hiệu suất quang
6500K/7500K
(lm/W)
Nhiệt độ màu (K)
Chỉ số hoàn màu (Ra)
Đường kính (mm)
Chiều dài đèn (mm)
Đầu đèn
220
18
7000
1050
57/55
6500, 7500
70
25.5
589
G23
220
36
15000
2600
68/66
6500, 7500
70
25.5
1199
G23
T10 Super Deluxe
Thông số điện
Thông số quang
Thông số hình học
Điện áp  (V)
Công suất (W)
Tuổi thọ (h)
Quang thông (lm)
Nhiệt độ màu (K)
Chỉ số hoàn màu (Ra)
Đường kính (mm)
Chiều dài đèn (mm)
Đầu đèn
220
40
12000
3000
2700/ 6500
80
32.5
1199
G23
b/ Bóng đèn hãng Điện Quang
c/ Bóng đèn hãng Philips