Đèn huỳnh quang là gì? Cấu tạo và công dụng đèn huỳnh quang

Đèn huỳnh quang hiện nay được ứng dụng khá phổ biến trong các hộ gia đình, văn phòng… đặc biệt là ngành công nghiệp. Trông bài viết này, Nhà Vườn To giúp bạn tìm hiểu sâu hơn về đèn huỳnh quang là gì, cấu tạo và công dụng đèn huỳnh quang.

Đèn huỳnh quang là gì?

Đèn huỳnh quang (fluorescent lamp) còn gọi là đèn ống huỳnh quang hay bóng tuýp thủy tinh. Trải qua lịch sử nghiên cứu của nhiều nhà khoa học khác nhau, phiên bản đèn ống huỳnh quang được phát triển và đánh dấu bởi Peter Cooper Hewitt, phát minh của ông được cấp bằng sáng chế năm 1901.

Đèn của Hewitt phát sáng khi có dòng điện chạy qua hơi thủy ngân ở áp suất thấp. Ở thời gian đó đèn hơi thủy ngân này có hiệu năng hiệu suất cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt ; tuy nhiên nó vẫn có hạn chế so ánh sáng xanh lục phát ra. Đèn được dùng phổ cập từ 1939 đến nay và đang dần được thay thế sửa chữa bởi bóng đèn led do những hạn chế của nó .

Cấu tạo bóng đèn huỳnh quang

So với đèn sợi đốt, bóng đèn huỳnh quang ngày nay được cấu tạo từ 3 phần tử để có thể phát sáng: (1) điện cực, (2) khí và (3) bột huỳnh quang. Cả 3 phần tử này đều đặt bên trong bóng thủy tinh có áp suất thấp.

Cấu tạo bóng đèn huỳnh quang

  • Điện cực: được dùng để phát điện tử. Loại điện cực lúc bấy giờ dùng điện cực từ dây Volfram quấn xoắn chúng phát xạ điện tử khi được nung nóng đến khoảng 900oC. 2 Đầu điện cực này được nối với mạch điện xoay chiều.
  • Khí: Một lượng nhỏ thủy ngân được cho vào ống bóng đèn huỳnh quang, sau đó được hút chân không ở áp suất thấp. Dòng điện qua hơi thủy ngân này khiến chúng bức xạ và làm ra ánh sáng tím có bước sóng 253.7nm. Áp suất hơi thủy ngân được duy trì ổn định bên trong bởi bóng thủy tinh; và được giữ ổn định trong suốt chặng đường phát sáng. Ngoài ra người ta cũng bơm thêm vào đèn 1 số khí trơ khác; thường sử dụng khí argon và argon-neon làm tăng độ bền của điện cực.
  • Bột huỳnh quang hay phosphor: là một hợp chất hóa học được quét bên trong thành ống. Bức xạ tím do điện cực và hơi thủy ngân phát ra tác động vào lớp bột huỳnh quang; tạo nên ánh sáng với bước sóng nằm trong vùng nhìn thấy được. Tùy thuộc theo hỗn hợp phosphor, các nhà cung ứng hoàn toàn có thể độc lạ màu ánh sáng hoặc phổ của đèn.

Sơ đồ lắp đặt mạch điện đèn ống huỳnh quang

Để cho đèn ống huỳnh quang được phát sáng nhất thiết cần có thêm 2 thành phần nữa là tắc te và chấn lưu (hay tăng phô hay Ballast). Tắc te (con chuột) là bộ phận được nối song song với 2 đầu đèn huỳnh quang, chuyên dùng để khởi động đèn.

Chấn lưu là cơ quan dùng để số lượng giới hạn dòng điện, không cho dòng điện quá cao sẽ gây hỏng bóng đèn. Chấn lưu phải được lắp ở dây pha ( dây lửa ) và được tiếp nối đuôi nhau thêm với cầu chì và công tắc nguồn của bóng đèn .
Sơ đồ mạch điện đèn ống huỳnh quang

Số liệu kĩ thuật của đèn huỳnh quang

Bóng đèn huỳnh quang hiện nay được phân thành 3 loại là đèn ống huỳnh quang T8, T12 và đèn ống huỳnh quang T5. Sự khác nhau giữa T5, T8 & T12 là ở kích thước của đèn, đèn T5 sẽ có đường kính nhỏ hơn đèn T8. Theo quy ước quốc tế:

  • Bóng đèn huỳnh quang T5 có đường kính 5/8 inch = 1,5875 cm
  • Bóng đèn huỳnh quang T8 có đường kính 1 inch = 2,54 cm
  • Bóng đèn huỳnh quang T12 có đường kính 1 + 1/2 inch = 3,81 cm

Các loại bóng đèn huỳnh quang trên thị trường lúc bấy giờ thường sẽ sử dụng loại T8. Lý do hiệu năng phát quang của bóng đèn T8 cao hơn bóng đèn T12. Bóng đèn huỳnh quang T12 hiện đã biến mất sản xuất trên thị trường .
Đèn huỳnh quang là gì

Chiều dài của bóng đèn huỳnh quang được thiết kế theo chuẩn mực quốc tế 30cm, 60cm, 120cm, 240cm. Điều này tạo điều kiện cho người dùng dễ dàng phân biệt và lựa chọn chủng loại đèn thay thế. Trong gia đình hiện nay sử dụng bóng đèn huỳnh quang 1 m2 hay thường được gọi “đèn tuýp thước hai” với công suất 36W chuẩn cho đèn. Ngoài ra còn có bóng đèn huỳnh quang 60 cm hay “đèn tuýp sáu tất” với công suất 18 W.

Đèn huỳnh quang T5 với kích thước bóng nhỏ hơn, được sử dụng trong các ứng dụng cần phạm vi chiếu sáng nhỏ hẹp hơn như: hắt trần thạch cao, kệ tủ hay kệ tivi.So sánh về hiệu suất phát sáng ở cùng mức công suất thì đèn T5 (99Lm/ W) lớn hơn đèn T8 (90Lm/ W). Do vậy dùng đèn T5 tiết kiệm điện hơn so sánh với T8.

Độ nhấp nháy của bóng đèn huỳnh quang do tần số 50 hz của điện lưới quốc gia sẽ thuận tiện gây hại cho mắt và giảm thị lực khẩn trương. Thêm nữa chỉ số hoàn màu của bóng đèn huỳnh quang thấp CRI < 70 tạo nên chất lượng ánh sáng không tốt .

Nguyên lý hoạt động đèn ống huỳnh quang

Ánh sáng phát ra xuất hiện lần đầu trong ống thủy tinh có hình trụ bịt kín. Bên trong ống thủy tinh có một chút chân không và được thêm đầy khí hiếm và sạch khác; thường sử dụng khí argonargon-neon. Mặt bên trong của ống được phủ bởi một lớp bột huỳnh quang. Điện cực ở hai đầu ống được nối với mạch điện xoay chiều.

Khi đóng công tắc nguồn thì hàng loạt điện áp đặt vào hai tiếp điểm của tắc te ; xảy ra sự phóng điện giữa 2 thanh sắt kẽm kim loại bên trong tắc te. Sự phóng hồ quang này làm cho 2 thanh sắt kẽm kim loại nóng lên, biến dạng và tiếp cận với nhau. Mạch điện kín này làm đốt nóng những điện cực, tích góp nguồn năng lượng điện tự cảm bên trong chấn lưu .
Nguyên lý hoạt động đèn huỳnh quangKhi thanh sắt kẽm kim loại nguội đi dẫn đến hở mạch ; ngay lập tức Open điện áp cảm ứng trong chấn lưu ảnh hưởng tác động lên 2 đầu điện cực. Hiệu điện thế cảm ứng này đủ lớn để phóng điện qua chất khí trong đèn. Sự phóng điện này duy trì do thủy ngân đã ở thực trạng plasma ; liên tục có dòng ion dẫn điện qua lại giữa 2 đầu điện cực .

Công dụng đèn huỳnh quang

Việc hiểu rõ ánh sáng huỳnh quang là gì sẽ giúp bạn ứng dụng chúng hiệu quả vào cuộc sống. hiện nay, đèn huỳnh quang được lắp đặt và dùng rộng lớn ở mọi lĩnh vực như chiếu sáng trong gia đình, công ty, doanh nghiệp… Bên cạnh đấy còn được dùng trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp…

Công dụng đèn huỳnh quang

Đặc biệt, đối với lĩnh vực nông nghiệp, đèn huỳnh quang mang lại rất nhiều tiện ích. Đèn huỳnh quang kích thích sự tăng trưởng của cây trồng, sử dụng đèn huỳnh quang để chiếu sáng trong nông nghiệp còn giúp tiết kiệm điện đạt kết quả tốt. Bóng đèn huỳnh quang có khả năng tiết kiệm 80% điện năng so sánh với đèn sợi đốt.

So sánh đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang

Tất nhiên mỗi loại đèn sẽ có điểm mạnh và điểm yếu khác nhau. Đèn huỳnh quang cũng vậy, cùng xem ưu và nhược điểm của đèn huỳnh quang so với đèn sợi đốt.

Ưu điểm

  • Tiết kiệm điện năng: Tỉ số giữa quang thông (tổng lượng ánh sáng do đèn phát ra) và công suất tiêu thụ, có cơ quan tính là Lumen/watt. Tỉ số này càng cao thì hiệu suất phát sáng cao và năng lượng tiêu hao càng ít. Đèn tuýp huỳnh quang cho 

    năng lực

     phát sáng từ 60-80 Lm/W. Cao hơn nhiều so sánh với đèn sợi đốt 11-19Lm/W. Ở đèn sợi đốt phần đông lượng điện năng đều bị chuyển hóa thành nhiệt năng. Do vậy người ta hay nói đèn huỳnh quang tiết kiệm điện hơn đèn sợi đốt khoảng 70-80% là hoàn toàn đúng cách.

  • Tuổi thọ cao hơn: Do đèn ống huỳnh quang được chiếu sáng không phải bằng đốt nóng dây dẫn. Và thiết kế của đèn có dạng ống tuýp với 2 điện cực có chiều dài hài hòa và hợp lý. Bên trong đèn còn được hút chân không và thêm các khí trơ để bảo vệ điện cực; nên tuổi thọ đèn ống huỳnh quang cao hơn 10 đến 20 lần so với đèn sợi đốt. Đèn có thể việc làm tối đa lên đến 10.000 giờ.

Đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang

Nhược điểm

  • Đèn ống huỳnh quang phát ra tiếng ồn: Khi bật đèn lên, các bạn thường nghe tiếng “o o” của đèn. Âm thanh khó chịu này phát ra là do chấn lưu của đèn có khiếm khuyết. Chấn lưu hầu hết thường được dùng trong các mẫu sản phẩm đèn ống huỳnh quang.
  • Nhấp nháy cao: Đèn huỳnh quang việc làm với dòng điện xoay chiều ở tần số 50Hz nên năng lượng nhấp nháy. dùng đèn ống huỳnh quang lâu dài hơn sẽ ảnh hưởng tác động đến thị lực, gây hại cho mắt. Đặt biệt là trẻ em.
  • Ảnh hưởng của ánh sáng xanh: Do ánh sáng phát ra là tia cực tím và được chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy được bởi bột huỳnh quang. Nên năng lượng rò rỉ ánh sáng có năng lượng cao như ánh sáng xanh. Về lâu bền hơn sẽ tác động ảnh hưởng đến mắt.
  • Không thân thiện môi trường: Đèn ống huỳnh quang sử dụng thủy ngân để ion hóa và làm ra các photon phát sáng. Lượng thủy ngân này gây hại, tác động ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu như đèn bị hỏng hoặc rỏ rỉ ra ngoài.
  • Không thể điều tiết được độ sáng: Đèn sợi đốt có thể kiểm soát và điều chỉnh được độ sáng bằng công tắc Dimmer. Nhưng với đèn ống huỳnh quang ta không thể 

    điều tiết

     được độ sáng.

Trên đây, Nhà Vườn To đã chia sẻ với bạn đèn huỳnh quang là gì, cấu tạo, công dụng đèn huỳnh quang, cũng như so sánh đèn huỳnh quang với đèn sợi đốt. Hy vọng những kiến thức này giúp bạn hiểu thêm về loại đèn này. Cám ơn bạn theo dõi bài viết.

Tham khảo : besun …

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments