انواع لامپ فلورسنت

 


اهداف آموزشی مقالۀ انواع لامپ فلورسنت :

لامپ فلورسنت با الکترود

لامپ فلورسنت بدون الکترود

انواع لامپ فلورسنت بر حسب رنگ 

لامپ فلورسنت ترایبند

انواع لامپ فلورسنت بر حسب قطر

لامپ فلورسنت کم مصرف


نزدیک به ۷۰ سال از تولید لامپ های فلورسنت می گذرد. این لامپ ها به دلیل داشتن بهره نوری بالا و رنگ نور مناسب، یکی از اقتصادی ترین لامپ ها برای تأمین روشنایی است. بهرۀ نوری این لامپ ها در مقایسه با لامپ های التهابی، ۳ تا ۵ برابر بیشتر بوده و طول عمر آن ها نیز ۱۰ تا ۲۰ برابر بیشتر  است.

حباب لامپ های فلورسنت با گاز بخار جیوه با فشار کم پر شده است و در اثر تخلیۀ الکتریکی در گاز بخار جیوه، نور ماورای بنفش در رنج ۱۸۵ تا ۲۵۳٫۷ نانومتر و مقدار کمی نور سبز-آبی بر حسب شیمیایی و فشار گاز ساطع می شود. این نور در اثر برخورد با لایۀ پوشش داخلی فلورسنتی به نور مرئی تبدیل می شود. 

 

انواع-لامپ-فلورسنت

 

  • اجزای لامپ های فلورسنت

سطح داخلی حباب لامپ با لایۀ نازکی از فسفر پوشانده شده تا تابش فرابنفش را جذب کرده و به امواج مرئی تبدیل کند. بازدۀ این عمل حدود ۵۰% است. به دلیل اینکه در زمان روشن شدن لامپ، کاتدها داغ می شوند به این لامپ ها، لامپ های کاتد-داغ نیز می گویند. این کاتد پوشیده از رشته های تنگستن با لایه نازکی از باریم کربنات است و در زمان داغ شدن، الکترون های اضافی برای کمک به شروع تخلیۀ الکتریکی فراهم می کند. البته گرم شدن بیش از حد این رشته، باعث کاهش عمر لامپ می شود.

اجزای داخلی لامپ فلورسنت

اجزای مختلف لامپ فلورسنت 

 

برای کاهش تابش پرتوهای فرابنفش به محیط، از شیشۀ آغشته به سود استفاده می کنند. شفافیت کوارتز خیلی بیشتر از شیشه است و فقط طول موج های کوتاه تر از ۰٫۱۸ میکرومتر در آن جذب می شود.

در نتیجه حباب چراغ های مولد اشعۀ فرابنفش، از جنس کوارتز تهیه و ساخته می شوند. مقدار جیوۀ مورد استفاده کم (عمدتاً ۱۲mg) است. اخیراً در لامپ های فلورسنت، آلیاژ جیوه با چند فلز دیگر به کار می رود که مقدار جیوه را تا ۵ گرم کاهش داده است.

انواع لامپ فلورسنت به دلیل داشتن بهره نور بالا و رنگ نور مناسب برای تأمین روشنایی به ویژه روشنایی داخلی کاربرد زیادی دارد. حباب این لامپ ها با گاز بخار جیوه با فشار کم پر شده است و در اثر تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه، نور ماوراء بنفش ساطع می شود، این نور در اثر برخورد با لایه پوشش داخلی فلورسانی به نور مرئی تبدیل می شود.

شروع تخلیه الکتریکی به دو صورت ممکن است صورت بگیرد:

۱- استفاده از الکترود و جریان پیش گرم کننده 

۲- استفاده از میدان مغناطیسی (لامپ های بدون الكترود)

 

انواع لامپ فلورسنت

 

  • لامپ فلورسنت با الکترود

یکی از انواع لامپ فلورسنت لامپ فلورسنت با الکترود است. برای بررسی مکانیزم تخلیه الکتریکی در این گروه از لامپ ها، ابتدا مدار الکتریکی لامپ فلورسنت را در نظر می گیریم:

در لحظه اول با وصل کلید، جریان الکتریکی از مسیر استارتر عبور می کند. استارتر از دو فلز تشکیل شده که به فاصله کمی از هم داخل یک محفظه که از گاز نئون پر شده است قرار گرفته اند.

در لحظه اول با وصل کلید، ولتاژ خط بر روی این دو فلز قرار گرفته و در نتیجه در گاز نئون تخلیه الکتریکی آغاز می شود.

در اثر وقوع تخلیه الکتریکی فضای داخل محفظه و به دنبال آن یکی از فلزها که از دو جنس مختلف تشکیل شده، گرم می شود و در اثر انبساط به سمت دیگری متمایل می شود، تا آنجا که دو فلز به یکدیگر بچسبند.

با وصل شدن دو فلز به یکدیگر تخلیه الکتریکی در گاز نئون متوقف می شود و داخل محفظه شروع به سرد شدن می کند. در طی این مدت جریان الکتریکی از مسیر چوک، استارتر و الکترودهای قرار گرفته در دو سر لامپ عبور می کند و باعث گرم شدن گاز داخل لامپ نیز می شود.

مدار الکتریکی لامپ فلورسنت
                                           مدار الکتریکی لامپ فلورسنت

با سرد شدن فضای داخل استارتر، فلزها منقبض شده و به جای اصلی خود باز می گردند. در نتیجه جریان الکتریکی به طور ناگهان قطع می شود. از آنجا که یک چوک (سلف ) در مسیر جریان الکتریکی قرار گفته است، قطع ناگهانی جریان باعث القای ولتاژ الکتریکی بالایی در دو سر چوک می شود، این ولتاژ به علاوه ولتاژ شبکه دو سر لامپ می افتد و تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه که قبلاً توسط الکترودها گرم شده بود، امکان پذیر می شود.

چنانچه به هر دلیلی (نظیر پایین بودن دمای محیط یا فرسودگی الکترودها) دمای لامپ به اندازه کافی بالا نرفته باشد، این ولتاژ برای تخلیه الکتریکی کافی نخواهد بود و لامپ روشن نمی شود.

در نتیجه مجدداً تخلیه الکتریکی در گاز نئون داخل استارتر صورت می گیرد و سیکل مجدداً تکرار می شود و آنقدر ادامه می یابد تا دمای گاز داخل حباب به اندازه کافی افزایش یابد تا تخلیه الکتریکی در آن امکان پذیر شود.

چشمک زدن لامپ فلورسنت قبل از روشن شدن به همین دلیل است.

پس از روشن شدن لامپ و شروع تخلیه الکتریکی، جریان از داخل تیوب عبور می کند و نور منتشر می کند.

پس از روشن شدن لامپ، مقاومت الکتریکی مسیر عبور جریان از داخل لامپ، بسیار کم است، در نتیجه برای اینکه به شبکه تأسیسات الکتریکی آسیبی نرسد، لازم است که جریان به ترتیبی محدود شود.

در این لحظه، چوک همانند یک امپدانس بزرگ در مسیر جریان قرار گرفته و جریان عبوری را محدود می کند.

 

  • مدار راه انداز لامپ های فلورسنت

جهت راه اندازی لامپ های تخلیه، از بالاست (چوک) و راه انداز مانند شکل به صورت موازی استفاده می شود. بالاست به منظور محدود کردن و تنظیم جریان لامپ، در زمان های کارکرد لامپ به طور دائم استفاده می شود. راه انداز، وسیله ای است که مدار پیش گرم کننده لامپ فلورسنت را به منظور راه اندازی لامپ، باز و بسته می کند.

مدار راه انداز لامپ فلورسنت

مدار راه انداز لامپ فلورسنت

 

عملکرد-لامپ-فلورسنت

 

برای راه اندازی و کار یک لامپ فلورسنت، دو عمل اساسی باید صورت بگیرد:

۱- ولتاژ نسبتا بزرگی دو سر لامپ قرار بگیرد تا تخلیه الکتریکی شروع شده و لامپ روشن شود.

۲- پس از روشن شدن لامپ، جریان مدار محدود شود.

مکانیزم فوق را می توان با کمک یک چوک (سلف) و استارتر به طریقی که توضیح داده شد، پیاده کرد و یا با کمک یک مدار الکترونیکی بالاست الکترونیکی لامپ را راه اندازی کرد. مدارات الکترونیکی راه انداز لامپ فلورسنت مزایای بسیار زیادی دارند.

انواع لامپ فلورسنت

  • مراحل راه اندازی لامپ فلورسنت

با توجه به شکل زیر مراحل راه اندازی یک لامپ فلورسنت به صورت زیر خلاصه می شود:

۱- الکترودهای رشته ای از پیش گرم شده و قرمز و درخشان هستند.

۲- کاتد، گاز آرگون اطراف خود را یونیزه می کند.

۳- این لامپ با منبع AC تغذیه می شود، بنابراین کاتد به سمت دیگر سوئیچ می شود و مشاهده می کنید که سمت چپ شروع به یونیزه شدن می کند؛ طرف دیگر (اکنون آند) گرم و یونیزه می ماند.

۴- کاتد سمت چپ کاملاً گرم می شود و هر دو طرف گرم می شوند.

۵- بالاست یک ولتاژ ضربه بالا را فراهم می کند که فوراً کل لوله را به سطح روشنایی بالایی یونیزه می کند.

۶- لامپ به ولتاژ عادی بر می شود و گرمای آن تمام جیوه را تبخیر می کند، لامپ به صورت عادی کار می کند.

 

 

مراحل-راه اندازی-لامپ-فلورسنت
                                                                                                 مراحل راه اندازی لامپ فلورسنت

 

    • راه اندازی لامپ فلورسنت

برای راه اندازی و کار یک لامپ فلورسنت، دو عمل اساسی باید صورت بگیرد:

۱- ولتاژ نسبتا بزرگی دو سر لامپ قرار بگیرد تا تخلیه الکتریکی شروع شده و لامپ روشن شود.

۲- پس از روشن شدن لامپ، جریان مدار محدود شود.

مکانیزم فوق را می توان با کمک یک چوک (سلف) و استارتر به طریقی که توضیح داده شد، پیاده کرد و یا با کمک یک مدار الکترونیکی بالاست الکترونیکی لامپ را راه اندازی کرد. مدارات الکترونیکی راه انداز لامپ فلورسنت مزایای بسیار زیادی دارند.

 

    • تخلیه الکتریکی لامپ فلورسنت

 می دانیم الکترونهای هر اتم در مدارهای معینی که ترازهای انرژی مشخصی دارند به دور هسته در حال گردش هستند. اعمال ولتاژ ناگهانی زیاد (به روشی که توضیح داده شد) باعث می شود این الکترون ها انرژی دریافت کرده و از تراز اصلی انرژی خود خارج شوند و به ترازهای بالاتر انرژی بروند، بعد از عادی شدن جریان و رسیدن ولتاژ به ولتاژ شبکه، الکترون ها دوباره به ترازهای قبلی خود باز می گردند و در حین بازگشت انرژی دریافت شده در مرحله قبل، به صورت نور ماوراء بنفش آزاد می کنند.

نور ماوراء بنفش در اثر برخورد با مواد فلورسان به نور مرئی تبدیل می شود. در این دسته از لامپ ها الكترود نقش مهمی در شروع تخلیه الکتریکی دارد. اغلب لامپ های فلورسنت که در دنیا مورد استفاده قرار می گیرند از این نوع است.

 

لامپ فلورسنت

 

  • لامپ های فلورسنت بدون الکترود

الکترود یکی از مهمترین نقش ها را در عملکرد لامپ دارد. از سوی دیگر الکترود آسیب پذیرترین قسمت لامپ است و در اغلب موارد عامل اصلی خرابی و پایان عمر لامپ، از بین رفتن الکترود و یا به اتمام رسیدن ماده امیتری که سطح فيلامان لامپ را پوشانده، است.

مورد اول باعث می شود که لامپ اصلا روشن نشود و در اثر به اتمام رسیدن ماده امیتر پوشاننده فيلامان لامپ، لامپ مرتباً چشمک می زند و نمی تواند روشن شود.

همچنین وجود فيلامان باعث می شود که لامپ نسبت به لرزش بسیار حساس باشد. برای حل مشکلات ذکر شده، لامپ هایی به عنوان لامپ های فلورسنت بدون الکترود (Electrodless) به بازار عرضه شده اند.

تیوب این نوع  لامپ به صورت یک حلقه کاملاً بسته است که دو حلقه فلزی در دو طرف آن قرار دارد. وظیفه این حلقه ها ایجاد میدان مغناطیسی قوی داخل تیوب است.

لامپ-فلورسنت-بدون-الکترود
                                 لامپ فلورسنت بدون الکترود

 

در نتیجه الکترون های لایه آخر که قبلاً به واسطه بمباران الکترونی، انرژی گرفته و به ترازهای بالاتر منتقل می شدند، این بار انرژی مورد نیاز خود را از میدان مغناطیسی اعمال شده دریافت می کنند.

ادامه مکانیزم همانند لامپ های قبلی است، يعني الكترون ها در بازگشت، اشعه ماوراء بنفش منتشر می کنند که با استفاده از پوشش فلورسان به نور مریی تبدیل می شود.

مکانیزم-عملکرد-گرافیکی-لامپ-فلورسنت-بدون-الکترود

یکی از انواع لامپ فلورسنت، لامپ های بدون الکترود آن ها است. با توجه به حذف الكترود، طول عمر این لامپ ها بسیار بالا است در واقع، چنانچه لامپ دچار شکستگی نشود، این لامپ ها می توانند کار کنند، با این حال، به دلیل افت خاصیت فسفر در تبدیل اشعه ماوراء بنفش به نور مرئی، طول عمر متوسط برای این لامپ ها در حدود ۶۰۰۰۰ ساعت تعریف می شود که پس از این مدت با اینکه لامپ روشن است ولی شار نوری آن به %۵۰ مقدار اولیه رسیده است.

ساختار-لامپ-فلورسنت-بدون-الکترود

  • کاربرد لامپ فلورسنت بدون الکترود

در حال حاضر در اغلب مواردی که تعویض لامپ در آنها با دشواری همراه است، نظير داخل تونل، سقف های بسیار بلند و … و نیز مواردی که در محیط لرزش وجود دارد، نظیر محیط های صنعتی، دیواره ماشین آلات، صنایع نفت، گاز و پتروشیمی و … از این لامپ ها استفاده می شود.

 


 بیشتر بخوانید:

 

توضیحات کامل در زمینه انواع بالاست لامپ فلورسنت مانند بالاست مغناطیسی و الکترونیکی و مزایا و معایب آن ها را با کلیک در این مقاله بخوانید.

 


 

  • انواع لامپ فلورسنت بر حسب رنگ

مواد مختلفی که به فسفر داخل حباب افزوده می شوند، رنگ نور و نیز درصد بازتاب رنگ لامپ را تعیین می کنند، همچنین کیفیت فسفر، در میزان افت شار نوری لامپ که در اثر طول عمر لامپ اتفاق می افتد تاثیر می گذارد.

همچنین، پوشش فسفر بر نمود رنگ لامپ نیز تاثیر می گذارد. اوایل، لامپ های فلورسنت با یک لایه پوشش فسفر به بازار عرضه می شدند که به آنها اصطلاحاً لامپ های فلورسنت با پوشش هالوفسفات (Halophosphat) می گویند.

بیشتر لامپ های فلورسنت که در حال حاضر در ایران تولید و مصرف می شوند از این نوع است. شاخص نمود رنگ در این لامپ ها بین %۷۰ – ۵۰ است و به همین دلیل در گروه های ۲B و ۳  قرار دارد، که در اصطلاح تجاری این نوع لامپ ها را نوع BASIC می نامند.

 نسل بعدی لامپ های فلورسنت که در ده سال اخیر به بازار عرضه شده اند، دارای پوشش فسفر سه لایه هستند که اصطلاحاً به آنها ترایبند (Triband) می گویند و در واقع بخش اصلی پوشش فسفر این لامپ ها، از سه لایه فسفر تشکیل شده که هر کدام از آنها حاوی یکی از رنگ های اصلی است به همین دلیل، طیف نور این لامپ ها، کامل تر از لامپ های فلورسنت با پوشش هالوفسفات است. در نتیجه نمود رنگ این لامپ ها بهتر است به گونه ای که این لامپ ها را در گروه ۱B (نمود رنگ  ۸۰- ۹۰ %) قرار می دهند.

لامپ های فلورسنت

از طرفی به دلیل وجود سه لایه فسفر، راندمان این لامپ ها در تبدیل اشعه ماوراء بنفش به نور مرئی بالاتر است در نتیجه شار نوری این نوع لامپ ها نسبت به لامپ های با پوشش هالوفسفات بالاتر است. افت شار نوری لامپ های فلورسنت با پوشش فسفر سه لایه نسبت لامپ های با پوشش هالوفسفات بسیار کمتر است. علل اصلی افت شار نوری لامپ های فلورسنت، کاهش ماده امیتر و در نتیجه کاهش تعداد الکترون است. در اثر کاهش تعداد الکترون ها، تعداد برخورد با اتم جیوه و تحریک اتم بخار جیوه کمتر می شود، در نتیجه مقدار نور کمتری منتشر می شود.

از سوی دیگر کم شدن خاصیت فلورسان فسفر در تبدیل اشعه ماوراء بنفش به نور مرئی دلیل دیگری برای افت شار نوری لامپ است. در واقع، پوشش فسفر داخل حباب لامپ، تحت استرس شدید فضای داخل تیوب قرار می گیرد.

در صورتی که پوشش فسفر یک لایه باشد، در اثر این استرس، پوشش فسفر کم کم خاصیت خود را از دست داده و در نتیجه مقدار کمتری از اشعه ماوراء بنفش را به نور مرئی تبدیل می کند. در مورد لامپ های ترایبند، به دلیل ضخامت بیشتر لایۀ فسفر، میزان سایش فسفر در اثر تلاطم گازهای داخل لامپ بسیار کمتر بوده و در نتیجه افت شار نوری لامپ با گذر عمر آن بسیار کمتر است.

مزیت دیگر لامپ های فلورسنت ترایبند طول عمر بالاتر آنها است. لازم به یادآوری است که از نظر ابعاد و پارامترهای الکتریکی لامپ های ترایبند هیچ تفاوتی با لامپ های هالوفسفات ندارند و تنها تفاوت آنها در ویژگی های نور آنها است.

 

  • مزایای لامپ فلورسنت ترایبند

چنانچه بخواهیم مزایای لامپ های فلورسنت ترایبند را نسبت به لامپ های فلورسنت با پوشش هالوفسفات بیان کنیم، موارد زیر را ذکر خواهیم کرد:

 ۱- نمود رنگ خوب (گروه ۱A)

نمود رنگ لامپ های فلورسنت ترایبند بالای %۸۰ است و در بسیاری از کاربردها، از جمله بیمارستان ها، مدارس، دفاتر اداری و …، طبق استاندارد [۴] و [۵] نمود رنگ باید در گروه ۱ (یعنی ۱A یا ۱B) باشد.

 

٢- شار نوری اولیه بالاتر

شار نوری اولیه یک فلورسنت ترایبند در حدود %۲۰ بیشتر از لامپ فلورسنت هالوفسفات با توان مشابه است. در نتیجه تعداد چراغ های مورد نیاز و مصرف انرژی الکتریکی به همین نسبت کاهش می یابد.

 

 ۳- افت شار نوری بسیار کم

یکی از فاکتورهای مهم در زمینه طراحی روشنایی، افت شار نوری لامپ است.

چنانچه افت شار نوری یک لامپ کم باشد، در مرحله طراحی، تعداد لامپ (چراغ) کمتری محاسبه می شود که این امر خود کاهش مصرف انرژی و هزینه های روشنایی را به دنبال دارد.

 

 ۴- طول عمر بالاتر 

طول عمر یک لامپ فلورسنت ترایبند در حدود ۱٫۵ برابر لامپ های فلورسنت معمولی است. در نتیجه هزینه های خرید و تعویض لامپ در بلند مدت بسیار کمتر می شود.

لامپ فلورسنت ترایبند
       لامپ فلورسنت ترایبند

 

  • انواع لامپ فلورسنت بر حسب قطر

بیش از ۷۰ سال از تولید لامپ های فلورسنت می گذرد. در طول این سال ها، ضمن پیشرفت هایی که در تولید لامپ های فلورسنت صورت گرفته که منجر به افزایش راندمان این لامپ ها شده است، قطر لامپ های فلورسنت نیز کوچکتر شده است.

قطر لامپ های فلورسنت را با یک که به همراه حرف T بیان می کنند که در زیر رابطه این رقم با قطر لامپ آمده است:

 

  • لامپ های فلورسنت T12

نسل اولیه لامپ های فلورسنت، لامپ هایی با قطر m38 بودند. این لامپ ها در محدوده ۴۰، ۲۰ و ۶۵ وات تولید می شدند. در حال حاضر، تولید و استفاده از این نوع لامپ ها در بسیاری از کشورهای دنیا متوقف شده است.

 

  •  لامپ های فلورسنت T10 

قطر این لامپ ها  ۳۲ میلی متر است و این گروه لامپ ها نیز در محدوده ۲۰، ۴۰ و ۶۵ وات تولید می شوند.

 

  •  لامپ های فلورسنت T8

قطر لامپ های T8 برابر ۲۶ میلی متر است و ضمن اینکه توان مصرفی آنها پایینتر از لامپ های T10 است، نور بیشتری منتشر می سازند.

این لامپ ها از نظر ابعاد (طول لامپ، شکل و نوع سرپیچ و …) هیچ تفاوتی با لامپ های نوع T10 ندارند و استفاده از آنها باعث %۱۰صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.

این لامپ هادر محدوده  ۱۰- ۵۸ وات تولید می شوند که رایج ترین آنها محدوده توان های ۱۸، ۳۶ و ۵۸ است که به عنوان جایگزین برای لامپ های T10 و T12 به بازار عرضه شده اند.

در حال حاضر در بسیاری از کشورهای دنیا، لامپ های T8 جایگزین لامپ های T10 و T12 می شوند و با توجه به صرفه جویی قابل توجهی که این جایگزینی می تواند به دنبال داشته باشد، دولت ها و شرکت های تأمین کننده انرژی الکتریکی، نسبت به این جایگزینی اهتمام می ورزند.

 

  • لامپ های فلورسنت T5

جدیدترین لامپ های فلورسنت که در روشنایی عمومی مورد استفاده قرار می گیرند، لامپ های T5 با قطر  ۱۶ میلی متر هستند که بهره نوری آنها تا ۱۰۴ لومن بر وات نیز می رسد.

طول عمر متوسط آنها در حدود ۲۰۰۰۰ ساعت است، فسفر همه این نوع لامپ ها از ترایبند بوده و در نتیجه نمود رنگ آنها بالای %۸۰ است.

با توجه به صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی، و نیز ظاهر زیبای آنها و طول عمر بالا، استفاده از این لامپ ها به سرعت در حال گسترش است.

لامپ های فلورسنت T5 در دو گروه High Efficiency) HE) و High Output) HO)  تولید می شوند.

 

تقسیم بندی-لامپ های-فلورسنت-بر حسب-قطر

 

 


 لامپ های T5 تنها می توانند به وسیله بالاست های الکترونیکی کار کنند. 


 

  • لامپ های فلورسنت کم مصرف

تولید لامپ های فلورسنت فشرده تحول بسیار عظیمی در بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی برای تأمین روشنایی ایجاد کرد. از نظر عملکرد این لامپ ها کاملاً شبیه به لامپ های فلورسنت هستند و تنها به خاطر این که حجم آنها بسیار کوچکتر از لامپ های فلورسنت است آنها را لامپ های فلورسنت فشرده (Compact Fluorescent Lamp) یا به اختصار CFL نامیدند. با این حال به دلیل مصرف بسیار پایین انرژی و بازدهی بسیار خوب در مقایسه با لامپ های رشته ای به کم مصرف (Energy Saving Lamp) مشهور شدند.

با توجه به اینکه ساختمان و طرز کار این نوع لامپ ها مشابه لامپ های فلورسنت است، لذا همانند لامپ های فلورسنت نیاز به مدارات جانب راه انداز و نیز مدار محدود کننده جریان دارند. این مدار می توانند همانند لامپ فلورسنت، شامل استارتر و چوک باشد و یا یک مدار الکترونیکی باشد که خواسته مورد نظر را تأمین کند. این مدار الکترونیکی می تواند به صورت مجزا باشد و یا اینکه در یک حجم بسیار کوچک مجتمع شده و در داخل ساختمان لامپ قرار بگیرد.

 

  • مشخصات لامپ های فلورسنت

از پارامترهای تعیین کنندۀ لامپ می توان به میزان بهرۀ نوری و عمر آن، توان نوری لامپ نسبت به عمر آن، رنگ و طیف نورانی لامپ، اختلالات رادیویی، اثر تغییر ولتاژ شبکه بر روی لامپ و …  اشاره کرد.

 تأثیر دما: بیشترین بهرۀ لامپ، زمانی به دست می آید که دمای محیط بین ۲۰ تا ۳۰ درجه باشد. کاهش دمای محیط باعث کاهش فشار جیوه می شود که نتیجه آن، کاهش انرژی امواج فرابنفش تولیدی و کاهش نور خروجی است. افزایش دمای محیط سبب افزایش طول موج تولیدی فرابنفش و نزدیک شدن آن به طیف مرئی  است که تأثیر کمی بر لایه فسفر می گذارد و نور خروجی کاهش می یابد. در نتیجه، کاهش و افزایش دمای محیط، سبب کاهش نور خروجی می شود.

لامپ های فلورسنت نور حقیقی به شمار می روند اما تابش مستقیم پرتوهای نوری لامپ های مهتابی یا فلورسنت به علت وجود اشعه UV برای پوست مضر است و موجب افزایش چین و چروک پوست صورت و نیز ایجاد کک و مک می شود.

با بررسی های انجام شده مشخص شده است که میزان تابش پرتوهای اشعۀ فرابنفش از یک لامپ معمولی فلورسنت بیش از ۲۸۰۰ نانومتر بوده که این مقدار از اشعۀ UV با تحریک سلول های رنگ دانه ساز موجب افزایش پیگمان و ایجاد بیماری ملاسما و کک و مک بر روی صورت افراد می شود. همچنین از عوارض روحی و روانی نور لامپ های فلورسنت می توان به خستگی زودرس، افسردگی، ضعف و بی حالی، از دست دادن تمرکز، کاهش بازدهی کاری و افزایش تنش های روحی اشاره کرد.

 

  • تجهیزات لامپ فلورسنت

لامپ های فلورسنت می بایست از طریق یک مدار راه انداز به شبکه برق سراسری وصل شوند. به صورت خلاصه، عملکرد مدار راه انداز لامپ فلورسنت را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

۱- تامین ولتاژ زیاد حدود (۷۱۰۰۰ – ۸۰۰) در دو سر لامپ در لحظه راه اندازی، به مدت كوتاه،

۲- محدود کردن جریان خط پس از راه اندازی لامپ

۳- جبران سازی توان راکتیو مصرفی

 

برای انجام وظایف فوق دو نوع مدار مغناطیسی و الکترونیکی را می توان مورد استفاده قرار داد. به مدارهای مغناطیسی اصطلاحاً بالاست مغناطیسی (Magnetic Ballast) می گویند که به دلیل اینکه استفاده از آنها در حال منسوخ شدن است و در گذشته بیشتر مورد استفاده قرار می گرفتند، به آنها مدار راه انداز قدیمی (Conventional Control Gear – CCG) نیز می گویند. 

 

تجهیزات-مورد-نیاز-لامپ-فلورسنت

 

با پیشرفت مدارات الکترونیکی، مداراتی که آنها را بالاست الکترونیکی (Electronic Ballast – Electronic control Gear – ECG) می نامیم، به بازار معرفی شده اند.

 

  • تجهیزات لامپ فلورسنت فشرده

لامپ های فلورسنت فشرده که به آن ها لامپ کم مصرف نیز گفته می شود، از نظر عملکرد هیچ تفاوتی با لامپ های فلورسنت ندارند، در نتیجه تجهیزات لامپ فلورسنت فشرده نیز دارای دو نوع بالاست مغناطیسی و بالاست الکترونیکی هستند تنها تفاوتی که در این زمینه وجود دارد این است که برخی از لامپ های کم مصرف دارای استارتر داخلی در انتهای پایه کلاهک خود هستند و لذا این نوع لامپ ها دارای پایه کلاهک با دو پین هستند و تنها می توان آنها را بالاست مغناطیسی راه اندازی کرد.

 با اینکه مقدار جریان پیش گرمایش و مدت زمان آن برای لامپ های فلورسنت و فلورسنت فشرده متفاوت است، در بسیاری از موارد بالاست های الکترونیکی مربوط به لامپ های فلورسنت را می توان برای لامپ های فلورسنت فشرده با توان مشابه نیز به کار برد. در این صورت باید به اطلاعات ارایه شده توسط کارخانه سازنده در مورد بالاست الکترونیکی و نوع لامپ های مناسب برای آن توجه کرد.

 

  • تخلیه الکتریکی

 می دانیم الکترون های هر اتم در مدارهای معینی که ترازهای انرژی مشخصی دارند به دور هسته در حال گردش هستند. اعمال ولتاژ ناگهانی زیاد (به روشی که توضیح داده شد) باعث می شود این الکترون ها انرژی دریافت کرده و از تراز اصلی انرژی خود خارج شوند و به ترازهای بالاتر انرژی بروند، بعد از عادی شدن جریان و رسیدن ولتاژ به ولتاژ شبکه، الکترون ها دوباره به ترازهای قبلی خود باز می گردند و در حین بازگشت انرژی دریافت شده در مرحلۀ قبل، نور ماوراء بنفش آزاد می کنند.

نور ماوراء بنفش در اثر برخورد با مواد فلورسانس به نور مرئی تبدیل می شود. در این دسته از لامپ ها الكترود نقش مهمی در شروع تخلیه الکتریکی دارد. اغلب لامپ های فلورسنت که در دنیا مورد استفاده قرار می گیرند از این نوع است.

 

  • لامپ های فلورسنت فشرده

در سال های اخیر به دلیل اهمیت صرفه جویی در انرژی، استفاده از لامپ های فلورسنت فشرده CF معروف به لامپ کم مصرف فراوان شده است و تولید لامپ های فلورسنت فشرده تحول بسیار عظیمی در بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی برای تأمین روشنایی ایجاد کرد.

اساس کار این لامپ ها همانند لامپ های قدیمی است ولی در ساختمان آنها از بالاست الکترونیکی استفاده شده قطر و طول لوله لامپ کوچک شده و راه انداز نیز ندارند، لذا حجم کوچکتری را اشغال می کنند. این گروه لامپ ها تا توان مصرفی یکصد وات در بازار عرضه شده اند. 

لامپ های فلورسنت فشرده، CFL یا (Compact Fluorescent Lamp) با ادوات کنترلی سرهم و یا جداگانه ساخته می شوند. این لامپ ها از نظر عملکرد، کاملاً شبیه لامپ های فلورسنت و حجم آنها بسیار کوچک تر از لامپ های فلورسنت است با این حال به دلیل مصرف بسیار پایین انرژی و بازدهی بسیار خوب آن ها در مقایسه با لامپ های رشته ای، به لامپ های کم مصرف مشهور شده اند.

 

لامپ-فلورسنت-فشرده
                                                                  لامپ-فلورسنت-فشرده

 

رنج توان این لامپ ها از ۵ تا ۵۵ وات است ولی در توان های ۱۲۵ تا ۲۰۰ وات نیز تولید می شود. از مزایای لامپ های فلورسنت نسبت به دیگر لامپ ها می توان به طول عمر بالاتر، افت شار نوری بسیار کم و شار نوری اولیه بالاتر اشاره کرد. معایب لامپ های فلورسنت شامل سوسو زدن یا اثر استروبوسکوب، تداخل با امواج رادیویی (وجود تابش با طیف امواج بلند) و وجود ترازهای فشار صوت پیوسته ای می شود.

با توجه به اینکه ساختمان و طرز کار این نوع لامپ ها مشابه لامپ های فلورسنت است، پس همانند لامپ های فلورسنت نیاز به مدارات جانب راه انداز و نیز مدار محدود کننده جریان دارند. مدار لامپ های فلورسنت فشرده می تواند همانند لامپ فلورسنت، شامل استارتر و چوک باشد و یا یک مدار الکترونیکی باشد که خواسته مورد نظر را تأمین کند. این مدار الکترونیکی می تواند به صورت مجزا باشد و یا اینکه در یک حجم بسیار کوچک مجتمع شده و در داخل ساختمان لامپ قرار بگیرد.

 

  • لامپ های فلورسنت کاتد گرم

لامپ های فلورسنت کاتد گرم دارای دو الکترود در دو سر لامپ است که شامل دو فيلامان تنگستنی است. هنگام برقرای جریان این رشته ها به صورت لحظه ای گرم می شود و جریانی صورت می گیرد که راه انداز برقرار می کند.

راه انداز یک لامپ حاوی دو فلز بی متال با عملکرد حرارتی یا سوئیچی که در مدت زمان کوتاهی از برقراری جریان به علت گرم شدن، جریان آن قطع می شود لذا راه انداز پس از گرم شدن الکترود لامپ و کاهش مقاومت داخلی آن، بلافاصله به طور خودکار از مدار خارج می شود.

پس از تبخیر جیوه مقاومت الکتریکی داخلی لامپ کاهش می یابد و جریان الکتریکی بین دو سر لامپ برقرار می شود. الکترون ها در برخورد به اتم های جیوه باعث تحریک آنها و تابش طیف در طول موج فرابنفش حدود nm ۲۵۳ می شود. این تابش در برخورد با لایه فلئورسانس به طیف مرئی تبدیل خواهد شد. حداکثر توان نوری لامپ در مدت کوتاهی تولید می شود و در صورت قطع برق بلافاصله امکان روشن شدن آن وجود دارد.

در ساختمان چراغ فلورسنت از بالاست برای تامین جریان یکنواخت، محدود کردن جریان، جلوگیری از اتصال کوتاه و نیز حفاظت لامپ در مقابل نوسانات الکتریکی استفاده می شود. همچنین از یک خازن برای تصحیح ضریب توان استفاده می شود.

 

لامپ-فلورسنت-کاتد-گرم

 

توان ظاهری هر واحد مصرف روشنایی بر حسب kVA است که باید برای بار آن تأمین شود. ضریب توان همواره کوچکتر یا مساوی یک است. و هرچه بزرگتر باشد بهتر است، زیرا بزرگ بودن آن حاکی از این است که مؤلفه راکتیو بار کوچکتر است.

همان گونه که عنوان شد، استفاده از خازن برای اصلاح ضریب توان متداول است. هنگام استفاده از خازن بخشی از راکتانس القایی ناشی از بالاست که به صورت مثبت است، توسط یک راکتانس منفی محدود می شود و در نتیجه زاویه فاز کوچک خواهد شد.

 

  • لامپ های فلورسنت کاتد سرد

در ساختمان لامپ فلورسنت کاتد سرد، فيلامان گرم شونده و استارتر وجود ندارد. جنس کاتد از آهن یا نیکل است و تبخیر جیوه از طریق ایجاد یک ولتاژ بالا در هنگام راه اندازی لامپ صورت می گیرد. الکترودها به دلیل متناوب بودن جریان نقش آند و کاتد را به طور متناوب بازی می کنند. در ساختمان چراغ های فلورسنت بالاست و خازن وجود دارد.

لامپ-فلورسنت-کاتد-سرد

 

 

  • تفاوت ساختار لامپ فلورسنت و لامپ فلورسنت کاتد سرد CCFL

تفاوت-ساختار-لامپ-فلورسنت-و-لامپ-کاتد-سرد-CCFL

 

  • معایب لامپ های فلورسنت

    • یکی از معایب لامپ های فلورسنت که اخیراً مورد بررسی قرار گرفته است، تولید هارمونیک در شبکۀ برق رسانی است که سبب ایجاد اختلال هایی در کار وسایل ابزار دقیق، کاهش طول عمر چوک ها، ایجاد نویز بر وسایل و … است که در کشورهای صنعتی و در مراکز مهم از این لامپ ها استفاده نمی شود و یا از نوعی فیلترینگ برای کاهش اثرات آن استفاده می شود.

 

    • خاصیت کم مصرف بودن این لامپ ها زمانی است که جیوۀ درون لامپ داغ می شود و در حالات ابتدایی روشن شدن لامپ، هیچ مصرف کمتری نسبت به لامپ های التهابی ندارد.

 

    • اثر استروبوسکوب یا سوسو زدن یکی از معایب این لامپ ها است. به دلیل متناوب بودن جریان برق، در لامپ های فلورسنت، نوسان جزیی تابش اتفاق می افتد که در حالت عادی برای چشم قابل تشخیص نیست ولی اگر در محدوده دید، تصاویر یا اشیاء در حال چرخش باشند در برخی سرعت ها ممکن است ساکن به نظر برسند یا بیننده در تشخیص موقعیت آنها دچار اشتباه شود. برای برطرف کردن این عیب از سیستم دو لامپی یا سه لامپی استفاده می شود و در مسیر یک لامپ، یک خازن را برای ایجاد تقدم فاز اضافه می کنند.

 

    • تداخل با امواج رادیویی، تلویزیونی باعث می شود که گیرنده ها صوت یا تصویر واضحی نداشته باشند. علت این امر به تابش طیف ناشی از تحریک جیوه در محدوده امواج بلند دانسته اند. به همین ترتیب در بالاست غیر استاندارد و بالاست معیوب امکان ایجاد میدان های مزاحم برای دریافت امواج وجود دارد. رادیوها بیشتر در طول موج AM و FM با این مشکل مواجه می شوند. برای رفع این اشکال باید در مسیر آنتن رادیو از مدار ضد تداخل استفاده گردد یا فاصله آنتن تا لامپ فلورسنت از ۳ متر بیشتر باشد.

 

    • عامل مزاحم دیگر تولید امواج صوتی توسط بالاست معیوب است. بالاست غیر استاندارد یا معیوب می تواند ترازهای فشار صوت پیوسته ای ایجاد کند که در مکانهای ساکت باعث آزار استفاده کنندگان شود که در این صورت تعویض بالاست توصیه می شود.

 


بیشتر بخوانید:

مزایای استفاده از لامپ کم مصرف

انواع لامپ پرکاربرد را بشناسیم

لامپ های تخلیه گازی

لامپ های تنگستن هالوژن

لامپ LED

لامپ متال هالید

در صورتی که سوالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید. 

مقالات مرتبط

4 نظرات

  1. آلبرت

    پاسخ دادن

    سلام وقت بخیر،یکسری لامپ،از قدیم تقریبا ۵۰سال پیش دارم ،بشماره فنی f4T5 Dمیخواستم بپرسم موارد مصرف این لامپها،چیست،ممنون میشم راهنمایی بفرمایید.
    آلبرت لازار

    ۴ بهمن ۱۳۹۸
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      سلام. لامپ های فوق نمونه ای از لامپ های فلورسنت هستند که ۴ واتی بوده و یک خروجی نور خطی تولید می کنند. هنگامی که صحبت از سیستم های روشنایی می شود ، لامپ لوله ای فلورسنت خطی F4T5 / D دارای ویژگی خروجی لومن بالا در هنگام تولید رنگ سفیدتر و طبیعی تر است. دارای دمای رنگی شفاف ۶۵۰۰ کلوین ، یک رنگ اندود شده CRI 75 و عمر متوسط ۶۰۰۰ ساعت است. این لامپ از یک بالاست الکترونیکی برای ۱۰ تا ۱۵ درصد صرفه جویی بیشتر در انرژی استفاده می کند.
      لامپ فوق طبق نظرسنجی ها دارای بالاترین نور سفید در میان لامپ هاست که حتی از لامپ های LED هم سفیدی بیشتری دارد.

      ۵ بهمن ۱۳۹۸
  2. rza

    پاسخ دادن

    سلام
    من دنبال انواع لامپ مهتابی مورد استفاده در تابلو برق میگردم تا بررسی کنم
    لطفا منو راهنمایی کنید.

    ۱۰ تیر ۱۳۹۹
    • الیکا الکتریک

      پاسخ دادن

      با درود بر شما
      در مورد لامپ های مهتابی می توانید به سایت های فروش این نمونه لامپ ها مراجعه کرده و اطلاعات کاملی از طریق آن ها بدست آورید.

      ۱۴ تیر ۱۳۹۹

نظرات