Nguyên lý hoạt động và cách sửa chưa đèn tuýt (huỳnh quang)

Đèn huỳnh quang hoạt động như thế nào?

Đèn huỳnh quang có ở khắp nơi xung quanh ta, nhưng làm thế nào nó có thể phát sáng và hoạt động hiệu quả hơn bóng đèn sợi đốt gấp nhiều lần?

Kỹ sư người Mỹ Peter Cooper Hewitt Từ khi được kỹ sư người Mỹ Peter Cooper Hewitt sáng chế vào năm 1902 và được phổ biến từ 1939 đến nay, đèn huỳnh quang được cải tiến để sử dụng rộng rãi từ gia đình cho đến các cửa hàng, văn phòng, đường phố… với vô số kiểu dáng, màu sắc, kích thước, công suất tùy theo công dụng của chúng.Đèn huỳnh quang phát sáng như thế nào?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 nối với mạch điện xoay chiều. Khi ta bật công tắc đèn sẽ xảy ra hiện tượng hồ quang điện tức là sự phóng điện trong khí trơ để kích thích tạo ra ánh sáng. Hiện tượng này như sau: Khi dòng điện đi vào và gây ra một hiệu điện thế lớn giữa các điện cực thì các dây tóc trên các đầu điện cực nóng lên, phát xạ ra các hạt electron di chuyển trong ống với vận tốc cao từ đầu này đến đầu kia. Trên đường vận động, chúng va chạm vào các phân tử khí trơ làm phóng ra nhiều các hạt ion hơn. Các loại đèn huỳnh quang nhiều màu sắc, kiểu dáng Quá trình này tỏa nhiệt sẽ làm thủy ngân trong ống hóa hơi. Khi các electron và ion di chuyển trong ống, chúng sẽ va chạm vào các nguyên tử khí thủy ngân. Những va chạm này sẽ làm các nguyên tử thủy ngân phát xạ ra các photon ánh sáng cực tím tức là các tia tử ngoại mà mắt thường không thấy được. Do đó, loại ánh sáng này cần phải được chuyển đổi thành ánh sáng nhìn thấy để thắp sáng bóng đèn và đây chính là nhiệm vụ của lớp huỳnh quang trong ống. Khi những tia cực tím này va chạm vào mặt trong bóng đèn, nó sẽ làm cho các nguyên tử phốt pho giải phóng ra các hạt photon dạng tia hồng ngoại với ánh sáng trắng mắt thường có thể thấy được mà không sinh ra nhiệt lượng lớn. Các nhà sản xuất có thể thay đổi màu sắc của ánh sáng bằng cách sử dụng các hợp chất huỳnh quang khác nhau. Trong các loại bóng đèn sợi đốt, chúng cũng phát ra một ít tia tử ngoại nhưng không được chuyển đổi sang tia hồng ngoại như cơ chế của đèn huỳnh quang. Đồng thời các đèn sợi đốt cũng tỏa nhiệt nhiều hơn bởi các sợi tóc nóng sáng do đó làm lãng phí năng lượng. Chính vì vậy, một bóng đèn huỳnh quang có hiệu suất phát sáng hiệu quả hơn một bóng đèn sợi đốt thông thường từ 4-6 lần với tuổi thọ khoảng 8.000 giờ. Đèn huỳnh quang hoạt động như thế nào? 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 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. Ngày nay, với và sử dụng năng lượng hiệu quả của Nhà nước thì việc sử dụng các loại đèn huỳnh quang, compact huỳnh quang không những gọn nhẹ lại tiết kiệm chi phí với hiệu suất cao hơn bóng đèn sợi đốt nhiều lần. - Tắc te - Chấn lưu - Sơ đồ

Hướng dẫn Sửa đèn tuýt (huỳnh quang)

Mấy hôm nay thế nào mình lại trở thành thợ điện sửa đèn huỳnh quang (HQ). Động vào mình mới có thêm kiến thức về đèn  huỳnh quang.

Trước tiên, mình sẽ nói qua cấu tạo của đèn huỳnh quang: 

          Mạch điện của đèn HQ: Nguồn điện xoay chiều 220V sẽ có 2 dây: 1 nóng, 1 trung tính. Xem hình vẽ.

Các thành phần:

-  Công tắc: để ngắt dòng điện vào bóng: Ngắt cực nóng thì ổn nhưng cắt cực âm sẽ làm cho đèn lờ mờ trong bóng tối.

-  Chấn lưu: Chấn lưu chỉ là một cuộn dây, trong quá trình khởi động, chấn lưu tạo ra một suất điện động tự cảm, kết hợp với Unguồn tạo ra điện áp Ukđ = 400v xuất hiện phóng điện giữa 2 cực của đèn, ở chế độ xác lập, điện áp hầu hết rơi trên chấn lưu,2 đầu bóng chỉ còn khoảng 40v. nếu là chấn lưu điện từ thì phải có tắcte còn nếu là chấn lưu điện tử thì khống cần tắc te

- Tắc te: gồm 2 lá kim loại đặt gần nhau trong bóng thủy tinh có ít không khí. Do đó điện thế của 2 lá kim loại là 220v. Người ta thiết kế để chỉ cần khoảng 170v là điện phóng qua 2 lá kim loại của tắc te làm nó nóng lên và chạm vào nhau. Lúc này tắc te nối cho dòng điện đi qua chấn lưu, qua 2 sợi tóc của bóng đèn huỳnh quang và đốt nóng nó lên tạo điện tử tự do trong ống đèn huỳnh quang. Hai lá kim loại của tắc te khi chạm vào nhau rồi thì bị nguội đi và lại tách nhau ra. Lúc này trong ống đèn huỳnh quang có điện tử tự do nên điện trở của ống đèn giờ nhỏ hơn điện trở của tắc te và dòng điện đi qua ống đèn làm đèn sáng lên. Điện thế hai đầu đèn bây giờ chỉ còn khoảng 100v (đối với đèn 1,2m) hay khoảng 60v (đối với đèn 60 hoặc 30cm)(do chấn lưu làm giảm đi). Điện thế này không đủ để cho tắc te phóng điện tiếp nữa nên đèn sáng bình thường.

Công việc đầu tiên là kiểm tra bóng HQ: Lấy đống hồ vạn năng , đo điện trở của bóng, để nấc 1K: đo điện trở khoảng 7-8 ôm thì OK. Đo ở 2 đầu bóng nhé! Nếu bóng chết thì ko có điện trở. Bóng già cũng có điện trở nhưng sẽ sáng yếu.

Bước tiếp theo là đo dòng điện vào: Hãy xem đường dây điện vào, xem nó ở đâu, vào những đâu: thường thì một đầu vào chấn lưu, 1 đầu vào 1 đầu để lắp bóng HQ (goi là Giá nhé) Dùng đồng hồ vạn năng: 1 đầu chỉ vào chỗ nối với chấn lưu, 1 đầu chỉ vào Giá có nối với 1 dây nguồn vào. Để nấc 250V ACV.

Nếu cần thì sắm cho mình mấy cái tắc te, rẻ k có 2K 1 cái. Chưa biết kiểm tra Tắc te.hjhj.

Nếu đã biết hỏng cái gì thì hãy sửa cái đó nhé! Hãy kiÓm tra thËt cÈn thËn ®­êng d©y

Nếu điện áp yếu thì bạn có thể dùng một sợi dây đồng nhỏ nối 2 cực của tắc te lại sau đó lắp tắc te vào, bật điện nếu thấy hai đầu bóng đèn đỏ lên bạn tháo tắc te ra đèn sẽ sáng. Nếu muốn lắp tắc te vào bạn nhớ tháo sợi dây mà bạn vừa nối ra.

Tìm Hiểu Sửa Chữa Đèn Huỳnh Quang

Nguyên lý hoạt động của mạch điện đèn huỳnh quang.

Điện áp nguồn sẽ áp vào hai tiếp điểm của starter. Làm phát sinh một dòng hồ quang phóng qua hai tiếp điểm. Sức nóng của dòng hồ quang làm tấm lưỡng kim cong lại, hai tiếp điểm chập lại, làm kín mạch. Tiếp điểmchập lại. Sẽ có dòng điện chạy qua mạch ( nguồn - chấn lưu - tim đèn - starter - tim đèn - nguồn ). Dòng điện nầy làm nóng đỏ hai tim đèn, làm Ion hóa chất khí bên trong, làm cho chất khí dể dẫn điện hơn.Khi hai tiếp điểm chập lại, dòng hồ quang mất đi, tiếp điểm nguội và hở ra, cắt mạch điện. Dòng điện qua chấn lưu bị cắt một cách đột ngột sẽ làm phát sinh một điện áp tự cảm rất lớn áp vào 2 điện cực của bóng đèn. Điện áp nầy tạo ra sự phóng điện giữa 2 điện cực. Sự phóng điện giữa 2 điện cực làm phát sinh các tia tử ngoại kích thích lớp bột huỳnh quang phát sáng. Nếu sự phóng điện được duy trì thì đèn sẽ sáng liên tục.Nếu sự phóng điện không được duy trì thì điện áp nguồn lại áp vào 2 tiếp điểm starter tạo quá trình khởi động

Hỏng hóc thường thấy:
- Cấp điện nguồn đèn không sáng:
+ Hở mạch - kiểm tra kín mạch
+ Không đủ điện áp - tăng điện áp.
+ Hỏng chấn lưu, Stacte (con chuột). - thay mới.
+ Bóng đèn hỏng - thay mới.
- Cấp điện nguồn đèn nhấp nháy:
+ Không đủ điện áp - tăng điện áp.
+ Tắc te lỏng, hỏng - lắp chặt, thay mới.

+ Hỏng chấn lưu .- thay mới
- Hai đầu bóng đèn bị đen: đã sử dụng lâu ngày, nguồn không ổn định - thay mới, sử dụng nguồn điện ổn định.
- Đã tắt công tắc điện nhưng nửa đêm vẫn nhấp nháy như ma chơi: nguồn điện + vẫn phóng qua bóng, không qua công tắc - đảo lại dây nguồn cho dây + đi qua công tắc.
P/s: nếu các trường hợp trên mà không được thì đi kiện nhà sản xuất.

Nguyên tắc hoạt động: đèn huỳnh quang hoạt động trên nguyên lý phóng điện trong hơi thủy ngân và khí trơ áp suất thấp (cỡ vài mm Hg) để phát ra chùm tia tử ngoại rồi nhờ chất huỳnh quang biến đổi chùm tia tử ngoại này thành ánh sáng để mắt ta trông thấy.
Cấu tạo: đèn huỳnh quang có cấu tạo gồm một ống thủy tinh hình trụ tròn trong có tráng một lớp bột huỳnh quang mỏng. Nhờ có lớp bột này mà đèn có thể phát ra ánh sáng màu hoặc sáng trắng. Màu của nó phụ thuộc vào chất liệu của bột tráng trong ống (Kẽm Silicad cho ánh sáng màu xanh lá cây; Cadmi Borad cho ánh sáng màu hồng; Canxi Volfat cho ánh sáng màu xanh lơ)
- Trong ống thủy tinh người ta hút hết không khí và thay vào đó là một loại khí trơ (có thể là Argon hoặc Néon) và vài giọt thủy ngân lỏng. Hai đầu của bóng đèn có hai sợi dây tóc nhỏ bằng Volfram. Bên ngoài ống có tráng một lớp Barioxyt để phát xạ điện tử khi bị đốt nóng bằng hai điện cực dẩn từ hai đầu ống vào.
- Để đèn huỳnh quang hoạt động được cần có hai thiết bị khác là trấn lưu và Stacte (con chuột).
* Tác nhân ion-hóa : là do sự va chạm của ion (+) với các điện cực, sự va chạm này rất mãnh liệt không những làm chai đi hai điện cực (lớp Barioxyt bị bay hơi) mà còn làm đen lớp bột Oxit tráng quanh ống gần hai điện cực nữa.