Đèn halogen kim loại - loại, đặc điểm, ứng dụng, ưu điểm

Đèn Metal Halide (MGL) dùng để chỉ các nguồn xả khí áp suất cao. Trong quá trình hoạt động của đèn, phóng điện hồ quang xuất hiện trong hơi thủy ngân trong môi trường argon trơ, trong khi quang phổ được xác định bởi các chất phụ gia phát xạ đặc biệt - halogenua của một số kim loại.

Các halogen như scandium và natri iodua giúp phóng điện tồn tại và không phản ứng với thủy tinh thạch anh của bóng đèn. Trong khi đèn nguội, các halogenua ngưng tụ dưới dạng một màng mỏng trên thành ống phóng điện (đầu đốt), nhưng khi nhiệt độ tăng lên, các halogenua bay hơi, trộn với hơi thủy ngân trong khu vực phóng điện và phân hủy thành các ion . Kết quả là các nguyên tử bị ion hóa kích thích phát ra ánh sáng nhìn thấy được.

Đầu đốt được làm bằng thủy tinh thạch anh hoặc gốm, và bóng đèn bảo vệ bên ngoài được làm bằng thủy tinh borosilicate (ngoại trừ chức năng cơ học bảo vệ, bóng đèn cắt tia cực tím khỏi quang phổ).

Trong một số loại MGL công nghiệp, bình ngoài không có; trong trường hợp này, thủy tinh thạch anh không vùng được sử dụng để sản xuất đế. Nó ngăn chặn sự hình thành ôzôn gia tăng và giảm nguy cơ cộng hưởng thủy ngân (185 nm) trong đèn.

Nguyên lý hoạt động của đèn halogen kim loại năm 1911 được mô tả và đề xuất bởi kỹ sư điện người Mỹ Charles Steinmetz. Đèn khởi động sử dụng xung điện áp cao từ chấn lưu, ban đầu cung cấp khả năng đánh lửa hồ quang và sau đó giữ cho đèn hoạt động.

Thiết bị khởi động có thể là chính cuộn cảm hoặc máy biến áp phụ trợ điện áp cao. Sau đó, khi đánh lửa phóng điện, điện áp danh định được duy trì trên các điện cực và đèn phát ra ánh sáng nhìn thấy được.

Các loại đèn Metal Halide

Ngày nay, đèn MGL được sản xuất với nhiều công suất khác nhau. Đối với chiếu sáng ngoài trời, người ta sử dụng đèn có công suất 70, 150, 250, 400, 1000, 2000 watt, có một hoặc hai đầu, có chốt hoặc đầu soffit. Chúng được chỉ định là SE hoặc DE-đơn và đôi.

Vì lực hấp dẫn tác động lên plasma của hồ quang, vị trí làm việc của đèn phải được xác định nghiêm ngặt. Vì vậy, đèn halogen kim loại là ngang, dọc và phổ quát. Các dấu hiệu tương ứng: BH, BUD, U — đế ngang, đế lên / xuống và phổ quát. Nếu đèn không được sử dụng ở đúng vị trí làm việc, tuổi thọ của đèn sẽ ngắn hơn và hiệu suất sẽ kém hơn.

Theo Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI), đèn halogen kim loại được dán nhãn bắt đầu bằng chữ "M" theo sau là mã số cho biết đặc tính điện của đèn và loại chấn lưu.Các con số được theo sau bởi hai chữ cái cho biết kích thước và hình dạng của bình và lớp phủ của nó. Ngoài ra, mỗi nhà sản xuất theo cách riêng của mình cho biết sức mạnh của đèn và màu sắc phát sáng của nó. Dấu hiệu châu Âu hơi khác so với ANSI.

Bóng đèn của đèn halogen kim loại được xác định bằng các chữ cái biểu thị hình dạng và các con số biểu thị đường kính tối đa của bóng đèn. Các chữ cái BT (Hình ống tròn), E hoặc ED (Hình elip) — hình elip, ET (Hình ống hình elip) — hình ống elip, PAR (Parabolic) — hình parabol, R (Mặt phản xạ) — phản xạ, T (Hình ống) — hình ống .. .

Ví dụ, đèn «Lisma DRI 250-7» được đánh dấu đối với bóng đèn E90 — hình elip, đường kính khoảng 90 mm. Loại ổ cắm E40, công suất 250 watt. Như bạn có thể thấy, ký hiệu ở đây là khác nhau. Nói chung, phạm vi của đèn halogen kim loại rất rộng.

Đặc điểm của đèn halogen kim loại

Màu sắc ánh sáng của đèn halogen kim loại và nhiệt độ màu chủ yếu liên quan đến loại halogen được sử dụng... Các hợp chất natri tạo ra màu vàng, thallium - xanh lá cây, indium - xanh lam. Ban đầu, đèn halogen kim loại được sử dụng ở bất cứ nơi nào gần với ánh sáng tự nhiên, yêu cầu phải có màu trắng, không có tạp chất màu xanh lam.

Có thể thu được ánh sáng ban ngày tinh khiết từ đèn halogen kim loại có chỉ số hoàn màu trên 90. Về nguyên tắc, có thể đạt được bất kỳ nhiệt độ màu nào trong khoảng 2500 đến 20.000 K.

Các loại MGL đặc biệt được sử dụng trong nhà kính và nhà kính cho cây trồng, trong bể nuôi cá cho động vật, nơi cần có quang phổ đặc biệt.Đồng thời, khi chọn đèn, điều quan trọng cần nhớ là các đặc điểm màu sắc trong thực tế ban đầu sẽ khác với các đặc điểm được chỉ định trong thông số kỹ thuật, vì các đặc điểm được chỉ định đề cập đến đèn đã hoạt động được 100 giờ, tức là. lúc đầu chúng sẽ hơi khác một chút.

Sự khác biệt lớn nhất về đặc điểm được quan sát thấy đối với đèn halogen kim loại có gia nhiệt trước, ở chúng, sự khác biệt về nhiệt độ màu đạt tới 300 K. Đối với đèn bắt đầu xung, sự khác biệt ít hơn - từ 100 đến 200 K.

Độ lệch dài hạn của điện áp cung cấp so với danh nghĩa có thể dẫn đến thay đổi màu sắc của ánh sáng và quang thông. Biến động mạnh về điện áp lưới hơn +/- 10% có thể làm tắt đèn.

Nếu nguồn điện chính nhảy vọt, nhiệt độ màu cũng sẽ bị ảnh hưởng — nếu điện áp nhỏ hơn định mức, thì ánh sáng sẽ lạnh hơn, do các chất phụ gia tạo màu không bị ion hóa với số lượng đủ.

Nếu điện áp cao hơn định mức, màu sẽ ấm hơn, nhưng điện áp vượt quá kéo dài có nguy cơ làm nổ bóng đèn do áp suất trong đó tăng lên. Tốt nhất là cung cấp ổn định điện áp cung cấp.

Ưu điểm của đèn Metal Halide

Các đặc tính quang phổ và điện của đèn halogen kim loại có thể rất khác nhau và phạm vi thị trường rất rộng. Chất lượng ánh sáng và hiệu suất phát sáng cao giải thích việc sử dụng rộng rãi MGL ngày nay trong các thiết bị chiếu sáng và thiết bị báo hiệu ánh sáng khác nhau.

Các loại đèn này nhỏ gọn, mạnh mẽ, hiệu quả như một nguồn sáng và ngày nay là sự thay thế đầy hứa hẹn cho đèn thủy ngân huỳnh quang hồ quang (DRL) và đèn natri cao áp (HPL) truyền thống do quang phổ mềm hơn và an toàn hơn cho con người.

Quang thông của đèn MGL cao gấp 4 lần so với đèn sợi đốt, hiệu suất phát sáng trung bình 80-100 lm/W. Nhiệt độ màu: 6400 K (ánh sáng lạnh), 4200 K (ánh sáng tự nhiên) hoặc 2700 K (ánh sáng ấm) - có thể dễ dàng đạt được với độ hoàn màu khoảng 90-95% - đây là độ hoàn màu rất tốt đối với một loại đèn hiệu quả gấp 8 lần so với đèn sợi đốt.

Công suất có thể thay đổi từ 20 W đến 3500 W với một nguồn duy nhất và hoạt động liên tục không phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và sự khác biệt của nó nếu đèn đã sáng. Tuổi thọ sử dụng của đèn MGL được tính trung bình là 10.000 giờ hoạt động liên tục.

Ứng dụng của đèn halogen kim loại

Đèn MGL ngày nay được sử dụng rất rộng rãi. Chiếu sáng quay phim, chiếu sáng ngoài trời trong kiến ​​trúc, chiếu sáng trang trí, chiếu sáng sân khấu, trường quay,.. Đèn Metal Halide cực kỳ phổ biến trong chiếu sáng công nghiệp trong nhà xưởng, trong đèn pha ở không gian mở tại nhà ga, mỏ đá, công trường xây dựng, khu thể thao, v.v. vân vân.

Chiếu sáng các tòa nhà công cộng và công nghiệp, chiếu sáng đặc biệt cho thực vật và động vật, như một nguồn bức xạ cực tím gần. Cuối cùng, chiếu sáng đường phố, chiếu sáng cảnh quan và trưng bày, để tạo hiệu ứng ánh sáng trong thiết kế và quảng cáo, trong trung tâm mua sắm... — đèn halogen kim loại đã có vị trí xứng đáng ở mọi nơi.