Ch2.Nguon sang1

8/9/2019 Ch2.Nguon sang1

http://slidepdf.com/reader/full/ch2nguon-sang1 1/81

6/22/2010 1

Chg 2. NGUN SÁNG (ÈN IN)2.1. KHÁI NIM VÀ PHÂN LOI2.1.1. Phân loi ngun sáng (theo CT và NLLV)



6/22/2010 2

2.1.1. Phân loi ngun sáng (theo CT và NLLV)

BÓNG ÈN

SI T LED PHÓNG I N

THNG HALOGENHUNHQUANG

CA TH Y NGÂN

Na(SOUDIUM)

METAL-HALIDE

NG

COMPACT

CAO ÁP

TH P ÁP



6/22/2010 3

2.1.1. Phân loi ngun sáng (theo CT và NLLV)

èng phãng ®iÖn ®-îc rót mét phÇn khÝ,¸p suÊt thÊp h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn

èng phãng ®iÖn ®-îc n¹p khÝ,¸p suÊt cao h¬n ¸p suÊt khÝ quyÓn mét chó

Qu¸ tr×nh phãng ®iÖn trong gåm ba b-íc:

T¹o nªn çc ®iÖn tö tù do vµ gia tèc ®iÖn tö b»ng ®iÖn tr-êng.

§éng n¨ng cña çc ®iÖn tö tù do biÕn ®æi thµnh n¨ng l-îng kÝchthÝch cña çc nguyªn tö chÊt khÝ.

N¨ng l-îng kÝch thÝch cña çc nguyªn tö chÊt khÝ ®-îc biÕn ®æithµnh bøc x¹ ¸nh s¸ng nh×n thÊy.



6/22/2010 4

2.1.1. Phân loi ngun sáng (b trí và kích thc)

a. Ngun sáng imK hi khong cách t ngun n mt làm vic ln hn nhiuso vi kích thc ngun sáng (thng ngun sáng có kíchthc nh hn 0,2 khong cách chiu sáng u có th coi làngun sáng im). Bóng èn si t, compact có th coi là

ngun sáng im.b. Ngun sáng ng Mt ngun sáng c coi là ngun sáng ng khi chiu dàica nó áng k so vi khong cách chiu sáng. Có th coièn ng là ngun sáng ng. Các bng sáng, bóng ènc b trí thành các di sáng là ngun sáng ng.

c. Ngun sáng mt Các èn c b trí thành mng hoc ô sáng c coi nhngun sáng mt.



6/22/2010 5

Si tHalogen

2.1.2. S lc lch s phát trin và phm vi s dng



6/22/2010 6

2.2 CÁC C TÍNH K THUT C BN

2.2.1. in áp và Công sut

220V/250W220V/100W

CN PHÂN BIT

in áp trên bóng èn hay trên b èn

Công sut bóng èn hay trên b èn

W lm P

F H /,!2.2.3. Hiu sut phát quang

(luminous efficiency)

ánh giá quá trình bin i in nng thành quang nng;

Hiu sut phát quang càng cao, chng t èn càng TK N.

2.2.2. Quang thông F



6/22/2010 7

Hiu sut phát quang ca mt s loi èn



6/22/2010 8

2.2.4. Nhit màu T (Colour Temperature)



6/22/2010 9




6/22/2010 10




6/22/2010 11

Biu Kruithof

BiÓu ®å Kruithof lµ tiªu chuÈn ®Çu tiªn cho sù lùachän nguån s¸ng. Ta nhËn thÊy muèn cã ®é räi víi ®étiÖn nghi cao th× nguån s¸ng ph¶i cã nhiÖt ®é mµuthÝch hîp.



6/22/2010 12

2.2.5. Ch s truyn t mu



6/22/2010 13



6/22/2010 14

1.2.5 Ch s truyn t mu



6/22/2010 15

1.2.5 Ch s truyn t mu



6/22/2010 16

2.3. ÈN SI T

2.3.1. Cu to và nguyên lý làm vic



6/22/2010 17

2.3.1. Cu to và nguyên lý làm vic



6/22/2010 18

2.3.2 c im ca èn si t:

a. u im:Có ch s truyn t màu rt cao (CRI § 100%) cho

phép s dng trong chiu sáng cht lng cao. Ni trc tip vào li in, không òi hi thit b i

kèm; d dàng iu khin; bt sáng tc thi và giáthành thp.b. Nhc im:Hiu qu nng lng thp, t 10-20lm/W; phát

nóng; chu rung ng ca èn kém.Tui th thp, ph thuc vào in áp: trung bình

1000h nhng khi U tng 5%Um tui th ch còn500h.



6/22/2010 19



6/22/2010 20

nh hng ca in áp n các c tính ca èn

Gäi *0, I0, P0, D0 lµ quang th«ng, dßng ®iÖn, c«ngsuÊt, tuæi thä cña ®Ìn ë ®iÖn ¸p ®Þnh møc U0, khi ta®Æt lªn ®Ìn mét ®iÖn ¸p U th× cã quan hÖ :

*/*0 = ( U/U0 )3,5 (2.1)

I/I0 = (U/U0 )0,5

(2.2)P/P0 = ( U/U0 )1,5 (2.3)

D/D0 = ( U0/U)13,5 (2.4)



6/22/2010 21

2.3.3. Phm vi s dng:





6/22/2010 23

T nm 1960, ngoài khí tr ngi ta còn b sung Halogen (It, Brom)khi ó vonfram bc hi lng ng trên si t mà không b ngng ng trên thành bóng èn cho phép t nhit 31000K, hiu qu ánh sáng t 20-27 lm/W tui th trung bình 2000h.



6/22/2010 24



6/22/2010 25

2.4. ÈN HUNH QUANGCu to:

Ph pht phoThy ngân

K hí tr

ng thy tinhin cc

F lourescent Lamp

Nguyên lý làm vic:Sau khi c khi ng,

các sóng in t tn s cao phóng qua li gia haiin cc ca bóng èn,

ng thi sóng này p vào lp bt HQ vách trong bóng èn làm phát ra cáctia bc x thc cp các bc sóng mà mt ngi cm nhn c



6/22/2010 26

T hit b mi èn: gây phóng in ban u và duy trì n nhánh sáng, phi dùng thit b mi èn. Thit b mi èn hay dùnglà tc-te và chn lu.



6/22/2010 27

* Tc-te T c-te khí: lµ mét bãng ®Ìn cã

khÝ rÊt nhá cã çc ®iÖn cùc gÇnnhau, trong ®ã mét ®iÖn cùc lµb¶n l-ìng kim m¾c song song víi®Ìn èng nh- s¬ ®å trªn h×nh vÏ.

Khi ®ãng m¹ch h×nh thµnh m¹ch ®iÖn kÝn t¹o nªn tõnguån qua chÊn l-u, mét ®iªn cùc, t¾c te vµ qua mét®iÖn cùc kh¸c vÒ nguån. Khi ®ã ®iÖn ¸p nguån ®Æt lªnhai cùc cña t¾c te cã khÝ lµm cho t¾c te phãng ®iÖn.KÕt qu¶ lµ b¶n l-ìng kim nãng lªn vµ bÞ d·n në chËpm¹ch lµm cho t¾c te kh«ng phãng ®iÖn n÷a, nhiÖt ®égi¶m ®i. Sau mét kho¶ng thêi gian ng¾n b¶n l-ìng kimhë m¹ch kÐo theo m¹ch ®iÖn qua chÊn l-u hë m¹ch.N¨ng l-îng tõ tr-êng tÝch lòy trong chÊn l-u t¹o nªn qu¸®iÖn ¸p qu¸ ®é khi hë m¹ch g©y phãng ®iÖn ban ®Çutrong ®Ìn



6/22/2010 28

T¾c-te nhiÖt: gåm mét

bãng ®Ìn ch©n kh«ngnhá chøa mét c«ng t¾cl-ìng kim khÐp m¹ch khinguéi vµ mét ®iÖn trë

®èt nãng.Khi cã ®iÖn ®iÖn trë nµy vµ çc ®iÖn cùc m¾c nèitiÕp bÞ ph¸t nãng theo hiÖu øng Joule lµm hë m¹chb¶n l-ìng kim g©y qu¸ ®iÖn ¸p khi hë m¹ch chÊn l-u

g©y phãng ®iÖn ban ®Çu trong ®Ìn.Trong c¶ hai tr-êng hîp nªn sö dông mét ®iÖndung nhá cì 6nF lµm t¨ng thêi gian qu¸ ®iÖn ¸p do®ã måi ®Ìn dÔ dµng h¬n.



6/22/2010 29

èn HQ vi chn lu in t



6/22/2010 30

èn HQ vi chn lu in t



6/22/2010 31

CÁC C TÍNH K THUT CHÍNH



6/22/2010 32



6/22/2010 33



6/22/2010 34



6/22/2010 35

U IM CA ÈN HQ



6/22/2010 36

NH C IM CA ÈN HQ



6/22/2010 37



6/22/2010 38

CÁC LNH VC NG DNG CA ÈN HQ



6/22/2010 39




6/22/2010 40




6/22/2010 41




6/22/2010 42



6/22/2010 43



6/22/2010 44

2.5. ÈN PHÓNG IN KHÁC



6/22/2010 45

BÓNG PHÓNG I NBÓNG PHÓNG I N

Phóng in trong môitrng khí hoc hikim loi

ng thch anh

Dòng HQ

Nguyên t

Bu thy t inh

Bc x U V



6/22/2010 46

HID LPSHPS



6/22/2010 47

2.5.1. ÈN THY NGÂN CAO ÁP

Phãng ®iÖn trong h¬i thñyng©n cã ¸p suÊt cao tõ 1®Õn 10 at bøc x¹ ¸nh s¸nggåm bèn v¹ch chÝnh lµ400, 430, 540, 560 nm vµ

cã mµu tr¾ng.



6/22/2010 48

2.5.1. ÈN THY NGÂN CAO ÁP

§Ìn h¬i thuû ng©n ®-îc ph¸t triÓn ®Çu tiªntõ n¨m 1901 nh-ng ®Ìn thñy ng©n cao ¸p®-îc sö dông chiÕu s¸ng trong nhµ tõ n¨m1960, sau ®ã ®-îc c¶i tiÕn nhê sö dôngthªm phèt pho t¹o nªn mµu tr¾ng deluxe.

HiÖu qu¶ ¸nh s¸ng kho¶ng 50 lm/W, chØsè thÓ hiÖn mµu thÊp. Do ®Æc tÝnh

cña ®Ìn thñy ng©n bÞ xuèng cÊp nhanhvµ hiÖu qu¶ n¨ng l-îng thÊp nªn ®Ìn thñyng©n cao ¸p cã xu h-íng bÞ lo¹i bá.



6/22/2010 49

2.5.2. ÈN HALOGEN KIM LOI (METAL HALIDE)

Nguyªn lý phãng ®iÖn cña h¬ihalogen kim lo¹i ®-îcSteinmetz m« t¶ ®Çu tiªn tõn¨m 1911 vµ ®-îc c«ng tyGeneral Electric øng dông

®Çu tiªn trong c«ng nghiÖp. Nã lµ ®Ìn thñy ng©n CA cho

thªm vµo m«i tr-êng thñyng©n muèi ièt cña çc kim lo¹i

nh- Indi, Thali, Natri. V× iètthuéc nhãm halogen nªnnh÷ng ®Ìn cã m«i tr-êng nµygäi lµ ®Ìn halogen kim lo¹i

(Metal halide).



6/22/2010 50

2.5.2. ÈN HALOGEN KIM LOI (METAL HALIDE)

Çc lo¹i ®Ìn nµy cã hiÖu qu¶s¸ng kho¶ng 70-100 lm/W vµ®-îc chÕ t¹o víi d¶i c«ngsuÊt tõ 32 ®Õn 2000 W

nhiÖt ®é mµu 2700-45000

K,CRI = 65-80.

§Ìn Metal halide thay thÕTNCA trong chiÕu s¸ng nhµ

x-ëng, s©n thÓ thao, qu¶ngtr-êng, cÇu c¶ng nh»mTK§N.

Nh-îc ®iÓm cña ®Ìn nµy lµ

gi¸ thµnh cao, sau mét thêi



6/22/2010 51

2.5.3. ÈN SODIUM CAO ÁP (HPS)

§Ìn Sodium ¸p suÊt cao xuÊthiÖn n¨m 1961 vµ ®-îc th-¬ngm¹i hãa vµo n¨m 1965, södông trong chiÕu s¸ng ngoµitrêi, chiÕu s¸ng çc c«ng tr×nh

c«ng nghiÖp, v¨n hãa thÓthao vµ lµ nguån s¸ng lý t-ëngcho chiÕu s¸ng ®-êng giaoth«ng.

CÊu t¹o ®Ìn gåm bãng thñytinh alumin h×nh « van, kÝchth-íc t-¬ng ®èi nhá, cã h¬iNatri víi ¸p suÊt 250 mm Hg,®ui xo¸y, c«ng suÊt tõ 35

®Õn 1000W.



6/22/2010 52

2.5.3. ÈN SODIUM CAO ÁP (HPS)

ë nhiÖt ®é trªn 10000

C vµ¸p suÊt cao Natri bøc x¹ çcphæ s¸ng tr¾ng cã nhiÖt®é mµu tõ 2000 ®Õn25000K.

HiÖu suÊt s¸ng cã thÓ ®¹t120 lm/W nh-ng chØ sèthÓ hiÖn mµu t-¬ng ®èikÐm, CRI = 20. Tuæi thä lý

thuyÕt cã thÓ tíi 10.000giê.



6/22/2010 53

2.5.4. ÈN NATRI ÁP SUT THP LPS (SODIUM TA) c s dng t 1940 châu âu và nm 1970 M.

èng ph¸t hå quang (h×nh ch÷ U) lµm tõ thñy tinhchÞu nhiÖt, chøa Natri vµ mét l-îng nhá khÝargon vµ neon. ¸p suÊt trong èng kho¶ng 10-3mmHg, kho¶ng gi÷a èng phãng ®iÖn vµ èng phÝangoµi lµ ch©n kh«ng. ¸nh s¸ng ®-îc ph¸t ra bëi

®iÖn tö t¸c ®éng lªn çc nguyªn tö Natri g©y ra håquang. Nguyªn tö Natri ë tr¹ng th¸i kÝch thÝch khichuyÓn vÒ tr¹ng th¸i c¬ b¶n sÏ ph¸t ra ¸nh s¸ng®¬n s¸c mµu vµng, trong ®ã 95% t¹i b-íc sãng589nm cßn l¹i 5% ph¸t t¹i b-íc sãng 586nm.

Bøc x¹ ®Ìn Sodium ¸p suÊt thÊp ®¬n s¾c mµu da cam, víi b-ícsãng nµy ¶nh cña ®èi t-îng ®-îc tiªu tô ®óng trªn vâng m¹c, v×thÕ ®Ìn Sodim ¸p suÊt thÊp thÝch hîp cho viÖc chiÕu s¸ng hÖthèng giao th«ng, dÔ dµng quan s¸t çc ®èi t-îng ®ang chuyÓn®éng.



6/22/2010 54



6/22/2010 55



6/22/2010 56



6/22/2010 57



6/22/2010 58



6/22/2010 59



6/22/2010 60



6/22/2010 61



6/22/2010 62



6/22/2010 63



6/22/2010 64



6/22/2010 65



6/22/2010 66



6/22/2010 67



6/22/2010 68

2.5. CÁC NGUN SÁNG MI2.5.1. èn sulfur

Lµ lo¹i ®Ìn kh«ng cã ®iÖncùc, ¸nh s¸ng ph¸t ra do bøcx¹ cña çc nguyªn tösulphur trong m«i tr-êngkhÝ Argon khi bÞ kÝch

thÝch b»ng vi sãng (®-îcph¸t minh n¨m 1990). Kh«ng chøa thñy ng©n, bÒn mµu, Ýt bÞ giµ hãa, thêi gian khëi®éng rÊt ng¾n, bøc x¹ hång ngo¹i Ýt, bøc x¹ cùc tÝm còng rÊt yÕu,hiÖu suÊt cao (kho¶ng 100 lm/W), rÊt s¸ng vµ ph©n bè phæ ®Çytrong vïng nh×n thÊy. §©y lµ ®Ìn lý t-ëng ®Ó chiÕu s¸ng trong nhµ

t¹i nh÷ng n¬i diÖn tÝch réng nh- nhµ m¸y, kho hµng, nhµ thi ®Êu vµçc phè bu«n b¸n. Nã còng lµ nguån s¸ng lý t-ëng cho chiÕu s¸ngngoµi trêi, cho chiÕu s¸ng kiÕn tróc.

§Ìn Sulphur cã thÓ ®iÒu chØnh quang th«ng ®Õn møc 30% cungcÊp ¸nh s¸ng cã nhiÖt ®é mµu ®Õn 6.000 K víi CRI = 80. Do kh«ngcã sîi ®èt nªn lo¹i ®Ìn nµy kh«ng thay ®æi mµu vµ c-êng ®é s¸ng

theo thêi gian.



6/22/2010 69

2.5. CÁC NGUN SÁNG MI

2.5.2. èn LED (Light EmittingDiode)

PhÇn chñ yÕu cña mét LED lµtinh thÓ b¸n dÉn InGaN t¹o nªnchuyÓn tiÕp P-N. Khi ®Æt ®iÖn¸p nhá lªn chuyÓn tiÕp sÏ t¹o nªnçc ®iÖn tÝch di ®éng ch¹y quachuyÓn tiÕp vµ biÕn ®æi n¨ngl-îng d- thµnh ¸nh s¸ng.

N¨ng l-îng gi¶i phãng do sù t¸ihîp ®iÖn tö lç trèng gÇn chuyÓntiÕp sÏ lµm ph¸t sinh çc ph«ton.



6/22/2010 70

2.5.2. èn LED



6/22/2010 71



6/22/2010 72



6/22/2010 73



6/22/2010 74



6/22/2010 75



6/22/2010 76



6/22/2010 77



6/22/2010 78



6/22/2010 79



6/22/2010 80



6/22/2010 81

Documents

Ch2.Nguon sang1