Đặc điểm của đèn phóng điện
Tất cả các loại đèn, hoạt động dựa trên sự biến đổi các đặc tính của chất khí, được gọi là đèn phóng điện khí. Chúng có nhiều loại khác nhau và được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Khác nhau về hiệu quả, độ tin cậy và độ hiển thị màu sắc tốt.
Đèn phóng điện là gì
Đèn phóng điện (GRL) là một thiết bị điện nhỏ phát ra ánh sáng nhìn thấy được trong một quang phổ nhất định.
Mỗi thiết bị bao gồm các thành phần sau:
- một bầu thủy tinh với các điện cực chứa đầy khí;
- thiết bị điều khiển dưới dạng mô-đun điện tử hoặc điện trở hạn chế;
- plinth để nhúng vào thiết bị.
Đẳng cấp
Đèn phóng điện được chia thành áp suất thấp và cao GRL. Mỗi nhóm có những đặc điểm riêng, ảnh hưởng đến sự lựa chọn trong một trường hợp cụ thể.
Đèn phóng điện áp suất thấp
Đại diện nổi tiếng nhất của GRL áp suất thấp là đèn huỳnh quang. Nó là một ống được phủ một lớp phốt pho từ bên trong. Các điện cực nhận một xung điện áp cao và nóng lên.
Khi bị nung nóng, một điện tích phát sáng được hình thành giữa các mặt tiếp xúc, bức xạ UV phát sinh trong môi trường khí của bình, tác dụng lên photpho sẽ gây ra hiện tượng phát sáng.
Nhiều loại đèn huỳnh quang (LL) là thiết bị nhỏ gọn được đánh dấu bằng chữ viết tắt CFL và không khác biệt về bất kỳ điều gì so với kiểu trước đó ngoại trừ kích thước. Tất cả các thiết bị đều có phần tử điều khiển được tích hợp sẵn trong đế.
Riêng biệt, nó đáng xem xét các thiết bị chiếu sáng cảm ứng. Chúng không có bất kỳ điện cực nào ở phần bên trong và quá trình ion hóa xảy ra dưới tác động của từ trường tần số cao. Thông thường, hỗn hợp hơi argon và thủy ngân được sử dụng trong bình, tác dụng lên phosphor.
Đèn phóng điện cao áp
Các phần tử có áp suất bên trong bóng đèn vượt quá áp suất khí quyển được gọi là đèn cao áp.
Đại diện là đèn thủy ngân hồ quang (DRL). Cách đây không lâu, chúng chiếm phần lớn hệ thống chiếu sáng đường phố. Bây giờ họ đang cố gắng thay thế chúng bằng các nguồn kim loại halogen và natri, có hiệu suất cao hơn.
Nếu iốt được kết nối với thiết bị, nó được đánh dấu DRI. Thiết bị này chứa một đầu đốt bằng thủy tinh thạch anh, trong đó đặt các điện cực. Một hỗn hợp của argon, thủy ngân và một số iotua kim loại được sử dụng như một chất chức năng. Đầu đốt được đặt trong một không gian hiếm và cho phép bạn tạo ra bức xạ mạnh, đủ để chiếu sáng các khu vực rộng lớn. DRI có thể có công suất từ 250 đến 3500 watt.
Một ví dụ khác về GRL áp suất cao là mô hình hình ống natri vòng cung (DNaT). Nó được đặc trưng bởi sản lượng ánh sáng rất cao và tiêu thụ điện năng tương đối thấp. Ánh sáng có màu vàng rõ rệt.Các nhược điểm của thiết bị bao gồm thời gian tắt máy lâu, có thể mất khoảng 10 phút.
Nếu bạn cần ánh sáng trắng, càng gần ánh sáng ban ngày càng tốt, tốt hơn là nên chọn các thiết bị xenon vòng cung. Công suất tối đa có thể đạt 18 kW. Điện cực vonfram được hợp kim với thori và có khả năng chịu tải cao. Kính sapphire được sử dụng nếu yêu cầu đầu ra tia cực tím.
Đèn phóng điện halogen kim loại (MHL) là nguồn sáng nhỏ gọn, đáng tin cậy và mạnh mẽ, là một đầu đốt được đặt trong bình chân không. Đầu đốt được làm bằng thủy tinh hoặc gốm thạch anh. Bên trong chứa đầy hơi thủy ngân và các halogen kim loại. Bức xạ xảy ra khi plasma xuất hiện giữa các điện cực trong quá trình cung cấp điện. Công suất của các thiết bị trong một số trường hợp có thể đạt tới 3,5 kW. Được thiết kế cho 12.000 giờ hoạt động. Để bật hết nguồn mất khoảng 10 phút.
Nguyên lý của đèn
Nguyên lý hoạt động của GRL dựa trên tác dụng của sự phóng điện lên một chất khí đã được ion hóa. Thông thường, các thiết bị sử dụng argon, neon, krypton, xenon, cũng như các hỗn hợp khác nhau. Thường thì natri hoặc thủy ngân được thêm vào.
Video liên quan: Thiết bị, nguyên lý hoạt động và tính năng hoạt động của đèn DRL
Ngay sau khi các tiếp điểm được cung cấp năng lượng, một điện trường được tạo ra trong ống. Nó kích thích sự chuyển động của các electron và sự tương tác của chúng với các hạt khí. Khi các hạt va chạm, năng lượng được giải phóng, sau đó được chuyển thành bức xạ của một quang phổ nhất định. Phổ cụ thể phụ thuộc vào thành phần của khí và các chi tiết cụ thể của hoạt động của thiết bị.
Lớp phủ phosphor trên bóng đèn giúp chuyển đổi bức xạ UV thành ánh sáng nhìn thấy được.
Đôi khi có những mô hình được tích hợp sẵn nguồn bức xạ beta. Nó cung cấp sự ion hóa khí bên trong bình, giúp giảm thiểu điện tích phát sáng.
Cách chọn đèn khí
Khi lựa chọn đèn gas, cần cân nhắc đến loại, công suất và bóng của ánh sáng phát ra. Đèn halogen kim loại phổ biến, có áp suất cao, cũng như ánh sáng mạnh và sáng. Thủy tinh borosilicate loại bỏ hoàn toàn tia UV, giúp ánh sáng trở nên an toàn hơn.
Độ phát sáng của bộ phận xả khí sẽ gần giống với ánh sáng trắng ban ngày, tuy nhiên tùy vào cách đổ xăng mà có các sắc độ khác nhau. Natri có màu vàng, tali có màu xanh lục và indium có màu xanh lam.
Bán có đèn để chiếu sáng hồ cá hoặc nhà kính. Chúng có một quang phổ đặc biệt thân thiện với môi trường hơn so với đèn huỳnh quang hoặc đèn natri tiêu chuẩn.
Đèn natri có khả năng hoạt động trong khoảng 25.000 giờ, có thể so sánh với đèn LED. Đồng thời, ánh sáng trắng phát ra gần với ánh sáng ban ngày nhất có thể và cho phép bạn xem xét chi tiết các vật thể mà không bị biến dạng màu sắc.
Các mô hình phát quang được sử dụng trong công nghiệp và trong cuộc sống hàng ngày là phổ biến. Bên trong các nguyên tố này là thủy ngân. Khi lựa chọn, điều quan trọng là phải tính đến thời gian khởi động lâu và làm nóng đáng kể trong quá trình hoạt động.
Khu vực ứng dụng
Đèn phóng điện đã trở nên phổ biến trong các ngành công nghiệp khác nhau. Đèn pha xenon đặc biệt nổi bật. Chúng được sử dụng bởi các nhà sản xuất xe hơi nổi tiếng nhất (Toyota, Opel, BMW).
Thiết bị hiệu quả để chiếu sáng nhà kho lớn, xưởng công nghiệp và đường phố, chiếu sáng biển quảng cáo và mặt tiền tòa nhà.
Ưu điểm và nhược điểm
Cũng giống như các loại đèn khác, thiết bị chiếu sáng phóng điện cũng có những ưu nhược điểm. Để tổ chức hợp lý hệ thống chiếu sáng, nên xem xét từng hạng mục.
Thuận lợi:
- mô hình khá bền và có một nguồn tài nguyên đồng hồ đáng kể;
- có sẵn các thiết bị với các thông số quang phổ và chỉ số công suất khác nhau, cho phép bạn dễ dàng chọn thiết bị để giải quyết một vấn đề cụ thể;
- Công suất của đèn phóng điện cao hơn nhiều so với công suất của các thiết bị khác.
Nhược điểm của đèn phóng điện truyền thống:
- để hoạt động, thiết bị yêu cầu thiết bị điều khiển;
- đèn khó lắp ráp nên khó sửa chữa và tăng giá thành;
- mô hình nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ môi trường xung quanh và tăng điện;
- một số đèn mất nhiều thời gian để khởi động;
- các thiết bị thủy ngân cần được tái chế.
Có những nhược điểm, nhưng công suất và hiệu quả của đèn phóng điện cho phép chúng vẫn giữ được vị trí đáng tin cậy trên thị trường.