C, -120C và 180 C Đây là nhiệt độ được quy định trong điều kiện tiêu chuẩn Nhiệt độ trong
6.1.2.Đèn huỳnh quang (còn gọi là đèn ống)
d) Máy làm việc bình thường nhưng quá ồn
6.1.2.Đèn huỳnh quang (còn gọi là đèn ống)
Đèn huỳnh quang là những đèn ống làm việc dựa trên cơ sở sự phóng điện trong hơi thuỷ ngân áp suất thấp. Chúng biến đổi một phần của các tia bức xạ cực tím của q trình phóng thành các tia nhận thấy được. Sự biến đổi này được thực hiện nhờ màn huỳnh quang ở trên các bờ bên trong ống.
Đèn huỳnh quang được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp và đời sống, chúng có những ưu, khuyết điểm sau:
Ưu điểm:
- Hiệu suất ánh sáng lớn; - Tuổi thọ cao;
- Diện tích phát quang lớn;
- Khi điện áp thay đổi trong phạm vi cho phép, quang thơng giảm ít (1%).
Nhược điểm:
- Chế tạo phức tạp, giá thành cao, cosϕ thấp.
- Quang thông phụ thuộc vào nhiệt độ, phạm vi phục vụ cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ thấp thì stăcte làm việc khó khăn.
- Khi đóng điện đèn khơng thể sáng ngay.
a) Cấu tạo
Hình 6-2. Cấu tạo của đèn huỳnh quang
a) b)
Hình 6-3. Các catốt nóng
Đèn huỳnh quang nhìn chung có ba phần rất quan trọng, đó là: các điện cực, ống thuỷ tinh hàn kín hai đầu, mặt trong ống phủ một lớp mỏng chất đặc biệt (chất phát quang), hơi được nạp đầy ống. Chất phát quang có khả năng tự phát sáng khi có bức xạ cực tím chiếu vào nó.
+ Các điện cực:
Các điện cực của đèn giống nhau ở cả hai đầu vì đèn làm việc ở dịng điện xoay chiều.
Theo nhiệt độ làm việc của điện cực thì các đèn huỳnh quang có thể các đèn với các điện cực lạnh (catốt lạnh) hay với các điện cực nóng (catốt nóng). Nhiệt độ của chế độ catốt lạnh là 1500
- 2000C, còn của chế độ catốt nóng là 9000
- 9500C.
Catốt lạnh được tạo nên từ một cái cốc hình trụ hay hình trụ - nón bản thép có bọc bằng vật chất phát xuất (bari). Ở những catốt này, điện áp giáng ở hai điện cực khoảng 100V, chúng làm việc ở cường độ dịng điện thấp (thơng thường dưới 0,1A), thời gian làm việc của chúng lớn.
Catốt nóng (hâm nóng) được tạo nên bằng vịng xoắn wolfram kép đôi hay kép ba, được phủ bởi một lớp vật liệu phát xuất và được giữ bởi hai dây dẫn dòng điện. Hai dây dẫn này được kéo dài hay được đội bởi một hộp chắn (hình 6-3a), hộp này có tác dụng bảo vệ vòng xoắn wolfram khỏi bị các điện tử bắn vào xối xả. Điện áp giáng trên catốt chỉ cần 15-18V. Những đèn catốt nóng làm việc với dòng điện lớn hơn so với catốt lạnh nhưng thời gian làm việc thì bé hơn.
Catốt nóng với sự khởi động tức thời không cần thời gain đốt nóng, chúng được tạo thành từ một vịng dây xoắn bằng wolfram, được phủ một lớp phát xuất, vòng dây xoắn này được nối ngắn mạch (hình 6-3b). Những loại đèn có catốt như vậy khởi động nhờ điện áp đỉnh, được giữ nóng trong thời gian làm việc của nó chỉ khi các ion bắn phá dữ dội giống như trường hợp các điện cực được đốt nóng trước.
+ Bóng thuỷ tinh: Trong ống thuỷ tính của đèn huỳnh quang người ta hút hết khơng khí ra và nạp váo đó khí argon thuần khiết (khí trơ) ở áp suất 3 ÷ 4 mmHg và một vài mg (miligam) thuỷ ngân. Argon trong đèn đóng vai trị tạo điều kiện dễ dàng cho mồi phóng điện.
Khi đốt nóng, thuỷ ngân bốc hơi, áp suất của hơi thuỷ ngân trong đèn phụ thuộc vào nhiệt độ của đèn,
1 2
3
a) b)
Hình 6-4. Cấu tạo của Stăc-te
nhiệt độ này được xác định bởi công suất của đèn và tổn thất nhiệt (diện tích đèn, nhiệt độ mơi trường xung quanh).
Sự phóng điện trong hơi thuỷ ngân có áp suất thấp sẽ là một nguồn bức xạ tia cực tím, đặc biệt kinh tế. Những tia cực tím này sau đó chuyển thành ánh sáng của màn huỳnh quang.
Màu của đèn huỳnh quang được tạo nên bằng cách, khi chế tạo người ta cho vào trong đèn một trong những chất biến sáng. Ví dụ, Silicátkẽm (ZnSiO3) cho màu xanh lá cây, Silicát cadmi (CdSiO3) cho màu vàng hồng, Borat cdmi (CdB2O4) cho màu hồng, Wolframat calci (CaWO4) cho màu xanh da trời...
+ Các trang bị phụ của đèn huỳnh quang: - Stăc-te:
Stăc-te có nhiệm vụ để bật mồi đèn sáng với catốt nóng (hâm nóng trước) và ngắt dịng điện đốt nóng ngay khi đèn đã được cháy sáng.
Stắc-te được tạo thành từ một ống thuỷ tinh nhỏ, bên trong đầy argon hay neon, có hai điện cực 1 và 2 được cấu tạo từ thanh lưỡng kim mỏng uốn cong hình chữ U (hình 6-4a).
Khi đặt điện áp vào hai điện cực sẽ tạo nên sự phóng điện trong stắc-te. Do nhiệt lượng toả ra, thanh lưỡng kim sẽ bị
biến dạng và tiếp xúc với điện cực 1 làm ngắn mạch stắc-te và cho dòng điện đi qua catốt, catốt được nung nóng. Sự đốt nóng catốt là điều kiện cần thiết cho sự phóng điện trong đèn huỳnh quang. Khi stắc-te đã phóng điện thì điện thế trên hai cực của nó giảm xuống, nhiệt lượng trên stắc-te cũng giảm, sau một thời gian ngắn, thanh lưỡng kim của stắc-te bị nguội và trở về dạng U ban đầu, stắc-te mở ra làm ngắt mạch điện. Lúc này sự biến đổi đột ngột của từ trường của cuộn dây chấn lưu sẽ cho một điện thế đỉnh 1000 ÷ 2000V, đủ để thiết lập sự phóng điện trong đèn huỳnh quang. Nếu sự phóng điện khơng thực hiện được thì stắc-te sẽ làm việc lại một cách tự động. Nếu sự phóng điện đã xảy ra thì stắc-te khơng cịn tác động nữa. Sự phóng điện được thiết lập ở điểm thuận lợi nhất của catốt và duy trì để catốt được nóng sáng.
Tụ điện (có trị số khoảng 0,005 µF) mắc song song với tiếp điểm của stắc-te hấp thụ nhiễu vô tuyến phát sinh do sự phóng điện trong đèn và do tia lửa trong stắc-te.
- Chấn lưu: Bản chất của chấn lưu là cuộn cảm (cuộn kháng) gồm dây quấn trên
lõi thép có điện cảm lớn.
Nhiệm vụ của chấn lưu là để tạo ra điện áp đỉnh (1000 ÷ 2000V) đủ để thiết lập sự phóng điện trong đèn như đã nêu ở trên. Sau khi đèn đã được mồi sáng, điện áp đặt trên các điện cực của đèn chỉ vào khoảng một nửa điện áp lưới, vì một nửa khác đã rơi trên chấn lưu có điện kháng lớn.
Chấn lưu thơng thường có hai đầu ra, nhưng cũng có loại có 3 hoặc 4 đầu ra. Hiện nay, do sự phát triến của kĩ thuật điện tử nên người ta đã chế tạo ra chấn lưu điện tử để thay thế cho chấn lưu lõi thép ở trên. Chấn lưu điện tử có ưu điểm là gọn nhẹ, tiêu thụ ít điện năng, thời gian tác động nhanh, loại trừ được hiệu ứng nhấp nháy.
Hình 6-5. Mạch điện của đèn huỳnh quang dùng stắcte
Chấn lưu
Đèn
Stắcte - Các phụ kiện khác: đui đèn, chao đèn, máng đèn, kính tản xạ ánh sáng...