TS. Bùi Văn Hồng
1
BÀI THỰC HÀNH LẮP RÁP MẠCH ĐIỆN CHIẾU SÁNG
THEO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ
1. MỤC TIÊU
Sau khi học xong bài này, người học đạt được:
- Trình bày được kết cấu và nguyên lý làm việc của một số loại đèn chiếu sáng và mạch điện
chiếu sáng thông dụng
- Lắp ráp được các mạch điện theo đúng nguyên lý và kỹ thuật
- Thực hiện đúng quy trình và quy tắc an toàn
2. NHIỆM VỤ THỰC HÀNH
2.1. Tìm hiểu kiến thức lý thuyết của bài thực hành
1. Kết cấu và nguyên lý làm việc của một số loại đèn chiếu sáng
2. Kết cấu và nguyên lý làm việc một số mạch điện chiếu sáng thông dụng
3. Yêu cầu khi lắp ráp mạch điện chiếu sáng đi dây nổi
2.2. Thực hành theo quy trình
Quy trình lắp ráp mạch điện chiếu sáng theo sơ đồ nguyên lý
3. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC CẦN THIẾT
- Phương tiện dạy học tối thiểu cho một nhóm (2 – 3 sinh viên)
STT
Chủng loại – quy cách
kỹ thuật
Đơn vị
Số lượng
1
Dây điện đôi 2x16
Mét
10
2
Băng keo điện
Cuộn
01
3
Bảng điện nhựa 200 x 300
Chiếc
01
4
Bảng điện nhựa 100 x 150
Chiếc
01
5
Bảng điện gỗ 60 x 90 x 18
Chiếc
01
6
Công tắc 2 chấu
Chiếc
03
7
Công tắc 3 chấu
Chiếc
03
8
Công tắc 4 chấu
Con
02
9
Cầu chì nhựa
Chiếc
02
10
Ổ cắm nhựa 4 lỗ
Chiếc
01
11
Bóng đèn tròn 220V/10W
Bộ
03
TS. Bùi Văn Hồng
2
12
Đèn huỳnh quang 20W
Bộ
01
13
Đèn led 220V/3W
Bộ
01
14
Đèn compact 220V/9W
Bộ
01
15
CB một pha 10A
Chiếc
01
16
Chuông điện 2”
Chiếc
01
17
Nút nhấn chuông 01 tiếp điểm
Chiếc
01
18
Nút nhấn chuông 02 tiếp điểm
Chiếc
01
19
Ống nhựa đi dây 10 x 20
Ống
01
20
Vít bắt gỗ 3x20
Chiếc
10
4. KIẾN THỨC LÝ THUYẾT CỦA BÀI THỰC HÀNH
4.1. Kết cấu và nguyên lý làm việc của một số loại đèn chiếu sáng thông dụng trong sinh hoạt
4.1.1. Đèn sợi đốt
4.1.1.1. Cấu tạo
Đèn sợi đốt hay còn gọi là đèn tròn, có cấu tạo bao gồm:
- Bóng thủy tinh: làm bằng thủy tinh, có dạng hình tròn kín, bên trong chứa khí trơ. Bóng
đèn có tác dụng bảo vệ tim đèn và không cho không khí lọt vào bên trong.
- Tim đèn: là sợi dây điện trở rất mảnh bằng kim loại Vôn-fram cuộn xoắn lại nên còn gọi là
dây tóc. Tim đèn có tác dụng tạo ra nhiệt để bức xạ ánh sáng.
- Đui đèn: thường được làm bằng kim loại, có tác dụng đưa điện vào tim đèn và định vị bóng
đèn khi làm việc (hình 4.1).
Vỏ bóng đèn Tim đèn
Khí trơ
Đui đèn
Đầu dây điện
Giá đỡ
Ống xả
Hình 4.1. Kết cấu đèn sợi đối
4.1.1.2. Thông số kỹ thuật
Đèn sợi đốt được sản xuất nhiều dạng có thể bằng thủy tinh trong suốt hoặc mờ đục, màu sắc
của đèn tùy theo yêu cầu ánh sáng phát ra và được chế tạo ứng với các thông số định mức sau:
- Điện áp định mức: 3V, 6V, 12V, 24V, 110V, 220V.
TS. Bùi Văn Hồng
3
- Công suất định mức: 5W, 15W, 25W, 40W, 60W, 75W, 100W, 150W, 200W, 300W,
500W, 1000W, 1.500W.
- Chân đèn: loại có ngạnh hoặc loại xoắn ốc.
Hình 4.2. Các dạng đèn sợi đốt
4.1.1.3. Nguyên lý làm việc
Khi có dòng điện chạy qua, dây tóc được đốt nóng đến nhiệt độ cao trong môi trường khí trơ
và phát ra ánh sáng. Vì vậy, khi làm việc, đèn sợi đốt bị tổn hao một lượng lớn công suất tác dụng
dưới dạng nhiệt, nên hiệu suất thấp.
4.1.1.4. Ưu điểm
- Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền.
- Sử dụng ở nhiều cấp điện áp khác nhau.
4.1.1.5. Nhược điểm
- Hiệu suất phát quang kém (khoảng 10 Lumen/W)
- Tỏa nhiệt khi phát sáng.
- Tuổi thọ kém.
4.1.2. Đèn huỳnh quang
4.1.2.1. Cấu tạo
Đèn huỳnh quang có cấu tạo gồm các bộ phận chính sau:
a. Bóng đèn
- Bóng đèn bao gồm ống thủy tinh được bịt kín hai đầu và có hai điện cực (tim đèn). Vách
trong của ống thủy tinh được phủ một lớp huỳnh quang làm nhiệm vụ bức xạ ánh sáng khi có các
hạt electron đi qua, màu sắc của lớp huỳnh quang quyết định màu sắc của ánh sáng.
- Trong ống thủy tinh có một lượng nhỏ khí Neon, Argon và thủy ngân (hình 4.3).
Ống thủy tinh
Hai tim đèn
Chân đèn
Lớp bột huỳnh quang
TS. Bùi Văn Hồng
4
Hình 4.3. Kết cấu bóng đèn huỳnh quang
b. Starter
Starter bao gồm:
- Đèn neon có tác dụng đóng ngắt mạch điện. Khi có dòng điện đi qua, thanh lưỡng kim của
đèn sẽ bị đốt nóng và ngắt dòng điện tức thời để tạo ra sức điện động cảm ứng ở hai đầu chấn lưu.
- Tụ điện xoay chiều khoảng 0,02µF được mắc song song với đèn neon có tác dụng triệt tiêu
hồ quang và giảm nhiễu radio khi thanh lưỡng kim đóng ngắt mạch điện (hình 4.4).
Đèn neon
Vỏ bảo vệ
Tụ điện
xoay chiều
Cọc tiếp
điện
Ký hiệu starter
Hình 4.4. Kết cấu starter và ký hiệu của starter
c. Chấn lưu (tăng phô)
- Chấn lưu có kết cấu như một cuộn cảm, bao gồm một cuộn dây điện từ quấn trên lõi thép
kỹ thuật điện.
- Trong mạch đèn huỳnh quang, cuộn dây của chấn lưu được mắc nối tiếp với hai tim đèn và
starter. Khi khởi động đèn, cuộn dây chấn lưu có tác dụng tạo ra điện áp cảm ứng có giá trị cao để
kích thích đèn sáng. Khi đèn đã sáng, cuộn dây có tác dụng như một cuộn cảm nối tiếp với tim đèn
để ổn định dòng điện qua tim đèn (hình 4.5).
Lõi sắt từ
Cuộn dây
Domino nối dây
Ký hiệu chấn lưu
Hình 4.5. Chấn lưu và ký hiệu của chấn lưu
Ngoài ra, trong bộ đèn huỳnh quang còn có hai đui đèn và máng đèn dùng để đưa điện vào hai
tim đèn, định vị và bảo vệ các chi tiết của bộ đèn (hình 4.6).
TS. Bùi Văn Hồng
5
4.1.2.2. Thông số kỹ thuật
- Đèn huỳnh quang thường được sản xuất với các tiêu chuẩn sau: 15W (0,3m); 20W (0,6m)
và 40W (1,2m), với điện áp nguồn điện 110V hoặc 220V.
- Chọn chấn lưu có công suất định mức bằng với công suất định mức của bóng đèn và có
điện áp định mức bằng với điện áp nguồn.
Bóng đèn
Starter Máng đèn
Đui đèn
Hình 4.6. Các bộ phận chính của đèn huỳnh quang
4.1.2.3. Nguyên lý làm việc
Đèn huỳnh quang làm việc dựa trên nguyên tắc phóng điện trong chất khí (hình 4.7).
- Khi chưa đóng điện, starter ở trạng thái hở. Khi đóng điện, toàn bộ điện áp nguồn đặt lên
hai cực của starter làm cho thanh lưỡng kim bắt đầu nóng lên (lúc này chấn lưu chỉ làm nhiệm vụ
dẫn điện). Sự co giãn của lá lưỡng kim làm cho tiếp điểm của starter đóng lại, dòng điện chạy qua
tim đèn. Tim đèn được đốt nóng phát ra điện tử làm ion hóa khí Argon ở hai đầu bóng đèn, nhiệt độ
tăng cao làm thủy ngân bốc hơi dẫn đến ion hóa toàn bộ lượng khí trong ống.
- Lúc tiếp điểm của starter đóng lại thì điện áp trên starter giảm xuống, hồ quang mất dần,
nhiệt độ của hai lá lưỡng kim giảm mạnh, hai lá lưỡng kim trở về trạng thái cũ và làm tiếp điểm mở
ra đột ngột. Sự thay đổi đột ngột này tác động đến chấn lưu và làm cho cuộn dây của chấn lưu tạo ra
một suất điện động cảm ứng có giá trị cao đặt giữa hai điện cực của bóng đèn. Suất điện động cảm
ứng này tạo ra điện trường có cường độ lớn. Điện trường này làm bức xạ các điện tử và tạo thành
dòng electron chạy trong ống đèn. Ánh sáng phát ra từ ống đèn nhờ sự ma sát giữa các điện tử khi di
chuyển với bột huỳnh quang trong ống đèn.
- Sau khi phát sáng dòng điện chay hoàn toàn trong bóng đèn, starter hở mạch, chấn lưu trở
thành tải cảm tiêu thụ điện và điện áp trên hai đầu đèn nhỏ hơn điện áp nguồn (điện áp duy trì của
bóng).