Thiết bị giới hạn dòng điện

Chấn lưu, hay còn được gọi là tăng phô, là một loại công cụ điện dùng để hạn chế dòng điện trong mạch điện.

Một trong các ứng dụng phổ biến nhất của chấn lưu là trong đèn huỳnh quang, dùng để kiểm soát dòng điện không vượt quá mức có thể làm hỏng bóng đèn.

Chấn lưu có hai loại chính: chấn lưu điện cảm và chấn lưu điện tử.

Cấu trúc

Chấn lưu điện cảm

Chấn lưu điện cảm thực chất là một cuộn dây có tự cảm cao, được cấu tạo bởi một cuộn dây quấn xung quanh một lõi sắt.

Chấn lưu điện tử

Khác với chấn lưu điện cảm, chấn lưu điện tử sử dụng các linh kiện điện tử và có kích thước nhỏ hơn đáng kể.

Nguyên lý hoạt động của mạch này là gì?

Chấn lưu điện cảm là gì?

Khi bật công tắc điện, lúc này dòng điện chưa chảy qua mạch đèn ống, mà áp suất 220V từ nguồn AC sẽ được áp vào bộ khởi động và gây ra hiện tượng phát sáng. Dòng điện chạy qua bộ khởi động có 2 tác dụng:

• Qua sợi nung trong ống và làm nóng khí thủy ngân trong đèn, tạo điều kiện kích mồi ở điện áp thấp.
• Chảy qua cuộn chấn lưu và tích điện trong cuộn chấn lưu. Khi 2 lá kim giãn nở chạm vào nhau, ngưng phóng điện, làm 2 lá kim nhả ra, ngắt nguồn và từ 2 đầu cuộn chấn lưu phát điện áp vài trăm volt, làm sáng đèn huỳnh quang. Khí thủy ngân trong đèn huỳnh quang ở trạng thái plasma, liên tục tạo ion chảy qua đèn, giữ điện áp ổn áp 120V và tắt hiện tượng phóng điện trong starter. Plasma hơi thủy ngân phát tia cực tím, tác kích vào bột trên vách đèn, đổi ra ánh sáng trắng.

Chấn lưu điện tử

Đối với chấn lưu điện tử, hoạt động khác. Đầu tiên, điện xoay chiều được chỉnh thành điện một chiều, lọc san phẳng bởi tụ điện. Dòng điện san phẳng này đưa đến tạo dao động bởi transistor hoặc IC, tạo dòng điện xung tần số cao vài chục kHz. Dòng điện tần số cao này nối với cuộn dây (như một chấn lưu), rồi đến bóng đèn.

Chức năng và ứng dụng

Chấn lưu có ba công dụng chính:

• Cung cấp điện thế khởi động chính xác, vì đèn yêu cầu điện thế khởi động cao hơn điện thế làm việc.
• Làm hợp điện thế nguồn đến giá trị điện thế làm việc của đèn.
• Hạn chế dòng điện để tránh hỏng đèn, vì khi hồ quang xuất hiện, tổng trở của đèn giảm (hiệu ứng điện trở vi phân âm).

Đối với chấn lưu điện tử, tốt hơn chấn lưu điện cảm: tiết kiệm điện, tuổi thọ bóng đèn cao hơn, ổn định hơn nên đã được áp dụng rộng rãi.

Chấn lưu điện tử thường cấp điện cho bóng đèn với tần số từ 20.000 Hz trở lên, thay vì tần số mạng lưới 50–60 Hz. Điều này giảm đáng kể hiệu ứng nhấp nháy của flicker. Tần số cao của chấn lưu điện tử ảnh hưởng nhanh chóng đến lớp phosphor trong bóng đèn huỳnh quang, gần như không có hiện tượng nhấp nháy. Chỉ số flicker đo sự nhấp nháy của ánh sáng, từ 0,00 đến 1,00, với mức 0 cho thấy khả năng nhấp nháy thấp nhất và 1 cho thấy cao nhất. Đèn chạy bằng chấn lưu điện cảm có chỉ số nhấp nháy từ 0,04-0,07, trong khi chấn lưu điện tử có chỉ số nhấp nháy dưới 0,01. Do nhiều khí vẫn còn ion hóa trong dòng hồ quang, đèn hoạt động hiệu quả hơn khoảng 9% ở tần số 10 kHz. Hiệu quả của đèn tăng đáng kể ở khoảng 10 kHz và tiếp tục cải thiện lên đến 20 kHz.