Bóng Đèn Huỳnh Quang là gì? Cấu Tạo, Nguyên Lý và Lợi Ích
Đèn huỳnh quang, một phát minh vĩ đại của thế kỷ 20, đã từng là nguồn sáng quen thuộc trong hầu hết các không gian sống và làm việc. Với hiệu quả năng lượng cao hơn bóng đèn sợi đốt truyền thống, đèn huỳnh quang đã góp phần không nhỏ vào việc tiết kiệm điện năng và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, sự ra đời của các công nghệ chiếu sáng mới như đèn LED đã dần thay thế vị trí của đèn huỳnh quang trong nhiều ứng dụng. Cùng xem chi tiết về bóng huỳnh quang tại bài viết này.
1. Đèn huỳnh quang là gì?
1.1 Định nghĩa
Đèn huỳnh quang hay gọi đơn giản là đèn tuýp (hay đèn ống) gồm điện cực (wolfram) và vỏ đèn phủ một lớp bột huỳnh quang (hợp chất chủ yếu là phosphor). Ngoài ra, người ta còn bơm vào đèn một ít hơi thủy ngân và khí hiếm (neon, argon...) để làm tăng độ bền của điện cực và tạo ánh sáng màu. - Trích nguồn: wikipedia
Bột huỳnh quang ( để biết thêm về loại bột này, tham khảo ngay bài viết: Bột huỳnh quang là gì )
1.2 Công dụng của bóng đèn huỳnh quang
- Chiếu sáng trong nhà: Sử dụng phổ biến trong các không gian gia đình như phòng khách, phòng ngủ, bếp để mang lại ánh sáng đều và dễ chịu.
- Chiếu sáng văn phòng, trường học: Phù hợp với môi trường làm việc và học tập, đèn huỳnh quang cung cấp ánh sáng trắng tự nhiên, giảm mỏi mắt.
- Chiếu sáng thương mại: Được dùng trong các cửa hàng, siêu thị, trung tâm thương mại để làm nổi bật sản phẩm và thu hút khách hàng.
- Ứng dụng trong công nghiệp: Lắp đặt trong nhà xưởng, kho bãi, các khu vực sản xuất để đảm bảo điều kiện chiếu sáng liên tục với chi phí thấp.
- Chiếu sáng công cộng: Thường được sử dụng trong các không gian công cộng như hành lang, nhà ga, bến xe, và các công trình công cộng khác.
- Chiếu sáng trang trí: Các loại đèn huỳnh quang màu sắc được dùng trong trang trí nội thất, bảng hiệu quảng cáo, hoặc sự kiện.
2. Cấu tạo của đèn ống huỳnh quang
2.1 Ống thủy tinh
- Ống thủy tinh chính là lớp vỏ bên ngoài mà chúng ta nhìn thấy mặt bên trong là lớp phủ của bột huỳnh quang.
- Kích thước ống huỳnh quang thường là: 0.6m, 1.5m, 1.2m...
2.2 Hai điện cực
- Dùng để tạo ra điện tử
- Được làm chủ yếu bằng dây Vonfram quấn xoắn chúng.
- Điện cực đèn huỳnh quang phát xạ điện tử ở điều kiện nhiệt khoảng 900 độ C.
- Để đảm bảo được ánh sáng ổn định thì 2 đầu điện cực sẽ được nối với mạch điện xoay chiều.
2.3 Khí
- Ban đầu, khí thủy ngân được bơm vào đèn với lượng nhỏ, sau đó lại được hút chân không ở áp suất thấp.
- Khi có dòng điện chạy qua hơi thủy ngân sẽ xảy ra hiện tượng bức xạ. Đồng thời xuất hiện ánh sáng tím có bước sóng xấp xỉ 254nm.
- Trong suốt quá trình chiếu sáng, áp suất thủy ngân luôn được duy trì ổn định.
- Bên cạnh đó, các nhà sản xuất sẽ bổ sung thêm một số khí trơ: Argon, Argon-neo… giúp tăng tuổi thọ cho điện cực.
2.4 Bột huỳnh quang
- Là lớp mỏng chất hóa học phosphor bên trong ống đèn.
- Bức xạ tím do điện cực và hơi thủy ngân phát ra tác động vào lớp bột huỳnh quang. Điều này, tạo nên ánh sáng mang bước sóng nhìn thấy được.
- Tùy thuộc vào hỗn hợp phosphor, các nhà sản xuất có thể thay đổi màu ánh sáng hoặc quang phổ của đèn.
2.5 Tắc te
- Tắc te của đèn huỳnh quang sử dụng để khởi động dòng điện. Cấu tạo gồm có hai thanh kim loại đặt gần nhau trong bóng thủy tinh chân không.
2.6 Ballast
- Ballast - chấn lưu đèn huỳnh quang có nhiệm vụ hạn chế dòng điện qua đèn giúp ổn định dòng điện và điện áp làm đèn khởi động nhanh hơn. Chấn lưu đèn huỳnh quang gồm có: Chấn lưu điện cảm, chấn lưu từ.
Xem thêm: Cấu tạo của đèn sợi đốt
3. Nguyên lý làm việc của đèn ống huỳnh quang
3.1 Nguyên lý hoạt động
- Khởi động: Khi bật công tắc, tắc te tạo ra xung điện áp cao để khởi động đèn giúp ion hóa khí trơ và hơi thủy ngân trong ống đèn.
- Phóng điện: Dòng điện chạy qua khí ion hóa nhằm duy trì trạng thái phóng điện trong ống đèn.
- Kích thích nguyên tử thủy ngân: Dòng điện kích thích nguyên tử thủy ngân giải phóng tia UV.
- Kích thích bột huỳnh quang: Tia UV kích thích bột huỳnh quang phát sáng.
- Phát sáng: Ánh sáng phát ra từ đèn huỳnh quang là sự kết hợp của nhiều màu sắc khác nhau.
>> Xem thêm: Đèn điốt (diode) phát quang là gì? Nguyên lý - công dụng
3.2 Sơ đồ nguyên lý
- Khi có dòng điện chạy vào, điện áp cao xuất hiện dẫn đến chênh lệch lớn giữa 2 đầu điện cực. Từ đây điện trường trong ống sinh ra vào tạo nên dòng điện.
- Điện tích âm trong ống còn nhỏ nhưng sau đó tăng lên do sự di chuyển và va chạm với các phân tử khí. Sự tăng vọt của điện tích sẽ làm dòng điện dẫn giữa 2 đầu điện cực đạt mức lớn nhất. Lúc này nếu không hạn chế dòng điện vào sẽ cháy đèn.
- Để hạn chế người ta dùng cuộn dây có điện kháng L rất lớn. Cuộn này nối trực tiếp với tắc te tạo điểm tiếp nhiệt. Khi dòng điện chạy qua điểm tiếp nhiệt, tắc te sẽ nóng lên rồi giãn nở làm cho các lá tiếp điểm tách và tự động ngắt mạch điện.
- Sau quá trình trên sẽ sinh một sức điện tự động cảm. Hai đầu sẽ phóng điện nếu cuộn L lớn hình thành điện cao áp. Quá trình phóng điện tạo ra ion tác động với lớp bột huỳnh quang. Từ đây chùm tia tử ngoại xuất hiện và nhờ biến đổi lớp bột huỳnh quang sẽ phát sáng.
- Sau khi phát sáng điện áp 2 đầu sẽ giảm và tắc te không hoạt động.
>>> Nếu bạn đang thắc mắc về diode, tham khảo ngay 3 bài viết sau:
- Xem ngay 7+ công dụng của diode trong thực tế
- Công dụng của điốt bán dẫn
- Đèn điốt (diode) phát quang là gì? Nguyên lý - công dụng
4. Ưu nhược điểm của đèn huỳnh quang
| Ưu điểm | Nhược điểm |
|
|
Xem thêm: Cảm biến ánh sáng |10 thông tin người dùng nên biết
5. Các loại đèn huỳnh quang phổ biến
- Đèn huỳnh quang chữ U
- Đèn huỳnh quang vàng
- Đèn huỳnh quang 2 bóng
- Bóng đèn huỳnh quang tròn
- Bóng đèn huỳnh quang dài
- Bóng đèn huỳnh quang 1m2
- Đèn huỳnh quang không chuột
- Đèn huỳnh quang Philips
TOP list đèn ống huỳnh quang sử dụng nhiều nhất
TOP 1: Đèn ống huỳnh quang 1m2
Thông số kỹ thuật
| Tuổi thọ | 1.300h |
| Màu ánh sáng | Ánh sáng vàng |
| Điện áp | 220V AC – 50Hz |
| Quang thông | 2480 lumen |
| Kích thước | 1m2 |
| Linh kiện đi kèm | ballast điện tử |
Giá bán
- Đèn có mức giá bán tham khảo từ 18.000 - 35.000 (vnđ/đèn)
>> Xem thêm: Đèn huỳnh quang bao nhiêu w?
TOP 2: Đèn huỳnh quang T5 40w
Thông số kỹ thuật
| Tuổi thọ | 10000h |
| Công suất | 40w |
| Màu ánh sáng | Ánh sáng vàng |
| Điện áp | 220V AC – 50Hz |
| Quang thông | 2480 lumen |
| Kích thước | 1M – 1M2 |
| Chất liệu phủ mặt | bột oxit nhôm Al2O3 |
| Linh kiện đi kèm | ballast điện tử |
Giá bán
- Mức giá bán tham khảo của đèn dao động từ 25.000 - 50.000 (vnđ/đèn)
TOP 3: Đèn huỳnh quang T8
Thông số kỹ thuật
| Model | T8 |
| Màu ánh sáng | Ánh sáng trắng |
| Điện áp | 220V AC – 50Hz |
| Quang thông | 3100lm |
| Kích thước | 1M – 1M2 |
| Chất liệu phủ mặt | bột oxit nhôm Al2O3 |
| Linh kiện đi kèm | ballast điện tử |
Giá bán
- Sản phẩm có giá bán từ 18.000 - 170.000 (vnđ/đèn)
TOP 4: Đèn ống huỳnh quang diệt khuẩn
Thông số kỹ thuật
| Công suất | 9w – 18w |
| Tuổi thọ | 15000h |
| Màu ánh sáng | Ánh sáng trắng |
| Điện áp | 220V AC – 50Hz |
| Quang thông | 3100lm |
| Kích thước | 1M – 1M2 |
| Chất liệu phủ mặt | bột oxit nhôm Al2O3 |
| Linh kiện đi kèm | ballast điện tử |
Giá bán
- Đèn ống huỳnh quang có giá bán dao động từ 190.000 - 750.000 (vnđ/đèn)
6. Cách sử dụng đèn huỳnh quang
6.1 Cách lắp đèn huỳnh quang
Để lắp đèn huỳnh quang, bạn cần phải chú ý tắt hết toàn bộ đường dẫn điện để đảm bảo an toàn cầm tiến hành theo 3 bước dưới đây:
- Bước 1: Nối cực 1 vào cực 3 qua một tắc te
- Bước 2: Nối cực 2 vào 1 đầu của Chấn lưu và nối 1 đầu dây ra vào dây điện cấp nguồn
- Bước 3: Nối cực 4 còn lại vào đầu còn lại của dây cấp nguồn.
6.2 Lưu ý cần nhớ khi sử dụng bóng huỳnh quang
- Tắt đèn khi không sử dụng.
- Tái chế đèn ống huỳnh quang đúng cách.
- Hạn chế nhìn trực tiếp/ tiếp xúc với đèn trong khoảng thời gian dài.
- Lắp đặt đèn đúng kỹ thuật.
- Vệ sinh và bảo dưỡng đèn định kỳ.
- Vì đèn huỳnh quang có chất gây hại đến môi trường cần tránh làm vỡ đèn.
>>> Xem thêm bài viết khác: Công dụng của điốt bán dẫn là gì?
7. So sánh đèn huỳnh quang ống với dòng đèn khác
| Tiêu chí | Đèn huỳnh quang | Đèn sợi đốt | Đèn LED |
| Hiệu suất phát quang (lm/ w) | 50 - 70 | 30 - 50 | 80 - 150 |
| Tuổi thọ (giờ) | 6.000- 10.000 | 3.000 - 5.000 | 30.000 - 50.00 |
| Thời gian khởi động | Lâu, có hiện tượng nhấp nháy | Chậm | Nhanh tức thì |
| Giá thành | Rẻ | Rẻ | Cao |
>>> Bạn đang thắc mắc đèn huỳnh quang có công suất gì? Tham khảo ngay: Đèn huỳnh quang bao nhiêu w? List công suất đèn huỳnh quang bán chạy
#Câu hỏi thường gặp
Câu 1: Ống của đèn huỳnh quang được làm bằng gì?
Ống của đèn huỳnh quang được làm bằng thủy tinh trong suốt hoặc mờ, chịu nhiệt tốt, bên trong phủ một lớp bột huỳnh quang để chuyển đổi tia cực tím (UV) thành ánh sáng nhìn thấy được.
Câu 2: Bột huỳnh quang là chất gì?
Bột huỳnh quang là chất bột có tính phát quang, được làm chủ yếu từ photpho
Câu 3: Tại sao đèn huỳnh quang sáng?
- Khi đóng điện, hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực làm phát ra tia tử ngoại (tia cực tím). Tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh quang làm đèn phát sáng
Câu 4: Ai là người phát minh ra bóng đèn huỳnh quang?
- Thomas Edison đã phát minh ra đèn huỳnh quang vào năm 1896 sử dụng một lớp phủ wolfram calci như là chất phát sáng, bị kích thích bởi tia X.
- Dù cho nhận được bằng sáng chế vào năm 1907 nhưng nó không được đưa vào sản xuất. Một trong những nhân viên của Edison đã tạo ra đèn phóng khí và được thương mại hóa thành công.
Câu 5: Trên các điện cực của đèn ống huỳnh quang có tráng lớp gì?
Trên các điện cực của đèn ống huỳnh quang được tráng một lớp oxit kim loại kiềm thổ (như BaO, CaO, SrO) để hỗ trợ phát xạ điện tử, giúp đèn dễ khởi động và tăng tuổi thọ.
Câu 6: Đèn huỳnh quang phát ra ánh sáng màu gì?
Đèn huỳnh quang phát ra ánh sáng trắng hoặc trắng mát, tùy loại.
Câu 7: Tác dụng của đui đèn huỳnh quang?
Đui đèn huỳnh quang có tác dụng giữ cố định đèn và kết nối nguồn điện để đèn hoạt động.
Câu 8: Tắc te đèn huỳnh quang dùng để làm gì?
Tắc te đèn huỳnh quang dùng để hỗ trợ khởi động bằng cách tạo xung điện để kích hoạt quá trình phóng điện trong ống đèn.
Đèn huỳnh quang, từng là một bước tiến lớn trong công nghệ chiếu sáng, nay đã bộc lộ nhiều nhược điểm như ánh sáng không ổn định, chứa chất thủy ngân độc hại và tuổi thọ hạn chế. Với sự phát triển vượt bậc của công nghệ, đèn LED đang dần trở thành giải pháp thay thế hoàn hảo, mang lại hiệu quả chiếu sáng vượt trội, tiết kiệm năng lượng và an toàn hơn cho môi trường. Hy vọng bài viết công ty đèn led HALEDCO đã cung cấp thông tin hữu ích để bạn đưa ra quyết định sáng suốt khi lựa chọn các giải pháp chiếu sáng cho không gian sống và làm việc.
