KIẾN THỨC VỀ CÁC LOẠI BÓNG ĐÈN

Công nghệ chiếu sáng ngày càng thay đổi, các nhà sản xuất liên tục đưa ra những sản phẩm mới có tính năng cũng như hiệu quả chiếu sáng cao, công nghệ hiện đại. Những sản phẩm này dần dần thay thế những loại đèn cũ vừa tốn điện, hiệu suất thấp và tuổi thọ không cao. Với mục đích giúp người sử dụng có thể chọn và sử dụng các loại đèn trong ứng dụng thực tế, chúng tôi xin giới thiệu một số loại bóng đèn và những đặc trưng của chúng.

1. Bóng đèn Sợi đốt

Bóng đèn sợi đốt nói chung là đèn có sợi đốt Wolfram tiêu chuẩn, chúng có nhiều dạng bóng đèn khác nhau (trong suốt, mờ, trắng đục, màu, v..v.). Phần lớn hiện nay là loại trắng đục có công suất trong khoảng 15 đến 1000 watts có đui xoáy hoặc đui ngạnh. Một số loại của bóng đèn này thuộc loại để trang trí có hình dạng như ngọn nến hoặc hình chữ nhỏ. Những loại bóng này rất không hiệu quả, hiệu suất chỉ khoảng 11-19 lm/W. Thông thường chúng có thời gian sống tương đối ngắn khoảng 1000 giờ, nhưng chúng có giá thành ban đầu thấp.

2. Bóng đèn Huỳnh quang

Đèn huỳnh quang hay gọi đơn giản là đèn tuýp gồm điện cực (vonfram) vỏ đèn và phủ một lớp bột huỳnh quang(hợp chất chủ yếu là Phốtpho). Ngoài ra, người ta còn bơm vào đèn một ít hơi thủy ngân và khí trơ để làm tăng độ bền của điện cực và tạo ánh sáng màu.

3. Bóng đèn Cao áp thuỷ ngân

Bóng đèn cao áp thủy ngân được được phát sáng nhờ bên trong ống thạch anh chứa một loại khí trơ và chất thủy ngân phản ứng với nhau tạo thành hơi thủy ngân khi gặp dòng điện sẽ phát sáng. Tuy nhiên phải cần đến một hiệu điện thế khá lớn thì mới giúp bóng phát sáng. 

4. Bóng đèn Metal Halide

Đây là loại bóng đèn phóng điện mà phần lớn ánh sáng được phát bởi hỗn hợp hơi thủy ngân và các sản phẩm phân ly của muối kim loại nhóm halogen (halide). So với bóng thủy ngân cao áp, bóng halide có hiệu suất cao hơn nhiều.

5. Bóng đèn Cao áp SON

Trong các loại HPS thì loại HPS tiêu chuẩn có đặc trưng màu cơ  bản nhất(ngược với loại HPS trắng thông thường). Loại bóng đèn này có hiệu suất tốt hơn và thời gian sống dài hơn so với bóng MH nhưng màu của chúng ít lạnh và ít trắng hơn và độ hoàn màu cũng không tốt bằng. So với bóng thủy ngân cao áp chúng có hiệu suất cao hơn. So với bóng đèn Natri thấp áp hiệu suất của chúng thấp hơn nhưng độ trả màu tốt hơn.

6. Bóng đèn Natri áp suất thấp

Đây là một trong các bóng đèn phóng điện. Ánh sáng phát ra do bức xạ của hơi natri. LPS là loại bóng đèn hiệu suất cao nhất hiện nay có giá trị đến 200 lm/W. Bởi vì ánh sáng của đèn là màu vàng đơn sắc nên chỉ dùng chúng ở những chỗ không cần đến sự phân biệt màu sắc. Thông thường chúng dùng để chiếu sáng đường.

7. Đèn cảm ứng

Đây là đèn loại cảm ứng yêu cầu tích hợp hình học đặc biệt. Chúng có hiệu suất tốt cao đến 71 lm/W và chỉ số hoàn màu tốt (cao hơn 80). Do không có điện cực nên đèn có thể khởi động nhanh và có thể bật tắt nhiều lần mà không gây già hóa như trong trường hợp đèn có điện cực. Tuổi thọ của chúng khoảng 60000 giờ dài hơn nhiều so với loại đèn cảm ứng dùng chấn lưu gắn liền.

Những lĩnh vực ứng dụng là chiếu sáng ngoài trời cũng như trong nhà ở những chỗ mà việc thay đèn rất tốn phí hoặc rất nguy hiểm. Do những cải tiến mới đây (kích thước nhỏ hơn, giá hạ hơn) và hình dạng của chúng nên ánh sáng phát ra dễ điều khiển hơn so với trường hợp đèn huỳnh quang ống dài và cho phép tự do hơn trong việc thiết kế bộ đèn khiến chúng đôi khi được ưn chuộng hơn đèn huỳnh quang thông thường. Vì vậy, hiện nay, chúng có mặt tại các ứng dụng truyền thống như trong cửa hàng, thư viện, ở đâu mà phí tổn bảo dưỡng là quan trọng.

8. Bóng đèn Sulphur

Bóng đèn Sulphur là loại bóng không có điện cực, ánh sáng phát ra do bức xạ của các nguyên tử sulphur trong môi trường khí argon khi bị kích thích bởi sóng vi ba.

Bóng đèn này không chứa thuỷ ngân, bền màu, già hóa hầu như bằng không, thời gian khởi động rất ngắn, bức xạ hồng ngoại cực ít, bức xạ cực tím cũng rất yếu, hiệu suất cao (khoảng 100 lm/W), công suất cao, rất sáng và phân bố phổ đầy trong vùng nhìn thấy (xem hình trên). Đây là bóng đèn lý tưởng để chiếu sáng trong nhà tại những nơi diện tích rộng như nhà máy, kho hàng, trường đấu và phố buôn bán. Nó cũng lý tưởng cho chiếu sáng ngoài trời và tiềm tàng cho ứng dụng chiếu sáng kiến trúc và an ninh.

Bóng đèn sulphur có thể điều chỉnh độ sáng về đến mức 30% cung cấp ánh sáng có nhiệt độ màu đến 6.000 Kelvin với CRI = 80. Do không có dây tóc nên loại bóng này không thay đổi màu và cường độ sáng với thời gian và hoàn màu gần đúng màu của các vật mà chúng chiếu sáng.

9. Đèn LED

hời kì sử dụng diode phát quang làm nguồn chiếu sáng kĩ thuật bắt đầu vào thế kỉ 21, và diode là phần bù lí tưởng cho sự hợp nhất công nghệ bán dẫn và hiển vi quang học. Sự tiêu thụ năng lượng tương đối thấp (1 đến 3 volt, 10 đến 100 miliampe) và thời gian hoạt động lâu dài của diode phát quang khiến cho những dụng cụ này trở thành nguồn sáng hoàn hảo khi chỉ yêu cầu cường độ chiếu ánh sáng trắng ở mức trung bình. Các kính hiển vi nối với máy tính giao tiếp qua cổng USB, hoặc được cấp nguồn bằng pin, có thể sử dụng LED làm nguồn sáng bên trong nhỏ gọn, ít tổn hao nhiệt, công suất thấp và giá thành rẻ, dùng cho việc quan sát bằng mắt hoặc ghi ảnh kĩ thuật số. Một số kính hiển vi dùng trong học tập và nghiên cứu hiện đang diode phát ánh sáng trắng bên trong, cường độ cao làm nguồn sáng sơ cấp.

Diode phát quang hiện nay đã được kiểm tra và thương mại hóa trong nhiều ứng dụng đa dạng, như làm tín hiệu giao thông, mật hiệu, đèn flash, và đèn chiếu sáng kiểu vòng gắn ngoài cho kính hiển vi. Ánh sáng do đèn LED trắng phát ra có phổ nhiệt độ màu tương tự với đèn hơi thủy ngân, loại đèn thuộc danh mục chiếu sáng ban ngày.