لامپ های تخلیه گازی

  • ایجاد نور در اثر تخلیه الکتریکی در گاز

   در اطراف هسته هر اتمی، الکترون ها، در ترازهای معینی در حال گردش هستند. چنانچه به هر دلیلی به این الکترون ها انرژی داده شود (نظیر گرما یا اختلاف پتانسیل الکتریکی)، الکترون ها از تراز اصلی خود خارج شده و به تراز با سطح انرژی بالاتر می روند، حال چنان چه منبع انرژی برداشته شود، این الکترون ها دوباره به مدار اصلی خود باز می گردند و در حین این بازگشت انرژی دریافت شده در مرحله قبل را به صورت نور آزاد می کنند، به این ترتیب تخلیه الکتریکی در گاز در لامپ های تخلیه گازی می تواند باعث تولید نور شود.

در واقع در این نوع لامپ ها، تولید نور نتیجه عبور الکترون های پر انرژی از داخل گاز است. الکترون ها با برخورد به اتم های خنثی درون گاز، باعث تحریک آن ها می شوند و در این حالت اصطلاحاً گفته می شود گاز برانگیخته می گردد.

 

دیاگرام-عملکرد-لامپ-تخلیه-الکتریکی-در-گاز

 

 طبقه بندی لامپ ها از یک منظر براساس نوع گازی است که در آن تخلیه الکتریکی صورت می گیرد. در حال حاضر، گازهای مورد استفاده در ساختمان لامپ برای تخلیه الکتریکی عبارتند از:

   گاز بخار جیوه، گاز بخار سدیم و هالید فلزات مختلف، که براساس این ترکیبات، به ترتیب لامپ های بخار جیوه، لامپ بخار سدیم و لامپ متال هالید تولید می شوند. 

   البته در برخی لامپ های با کاربرد خاص گازهای دیگری استفاده می شود که کاربردهایی غیر از روشنایی عمومی دارند. از یک منظر دیگر، لامپ های مختلف را براساس فشار گاز داخل لامپ، تقسیم بندی می کنند. در مورد لامپ های فلورسنت، تخلیه الکتریکی در بخار جیوه و با فشار کم صورت می گیرد، حال آن که در یک لامپ متال هالید، تخلیه الکتریکی در گازی با فشار زیاد که به صورت ترکیبی از هالید چند فلز است صورت می گیرد.

 

طیف-رنگ-تخلیه-الکتریکی-در-گازهای-نجیب

 

  • عملکرد لامپ گازی

در مورد لامپ های فلورسنت و کم مصرف، تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه که با فشار کم در داخل لامپ قرار گرفته است صورت می گیرد که به آن ها لامپ های تخلیه الکتریکی در گاز یا HID می گویند.

برای اینکه بتوان لامپ هایی با نور بیشتر تولید کرد، لازم است فشار گاز داخل لامپ افزایش بیابد، چرا که در غیر این صورت باید حجم لامپ به میزان زیادی افزایش یابد.

در لامپ هایی که به اختصار آنها را لامپ های تخلیه گازی می نامند نور، به واسطه تخلیه الکتریکی در یک گاز که با فشار زیاد در داخل حباب پر شده است صورت می گیرد، از این رو آنها را تخلیه در گاز پرفشار (High Intensity Discharge) یا به اختصار HID می نامند.

همان طور که اشاره شد، گازی که در آن تخلیه الکتریکی صورت می گیرد، می تواند از نوع بخار جیوه، بخار سدیم و با هالید فلزهای گوناگون باشد. در حالت کلی، همانند لامپ های فلورسنت، برای استفاده از لامپ های تخلیه الکتریکی در گاز نیز نیاز به مدارات جانبی (مدار راه انداز و مدار محدود کننده جریان داریم.

 

عملکرد-لامپ های-تخلیه-الکتریکی-در-گاز-به-کمک-مدار-جانبی

 

با این حال در برخی از انواع این لامپ ها، مدارات راه انداز به نوعی در داخل خود لامپ تعبیه شده اند. ضمناً ویژگی مشترک کلیه لامپ های تخلیه الکتریکی در گاز پرفشار این است که در صورتی که لامپ خاموش شود، لازم است مدت زمان معینی بگذرد تا لامپ سرد بشود و بتوان آن را روشن کرد.

البته در برخی موارد استفاده از مدارات الکترونیکی این امکان را فراهم می سازد که لامپ را در حالت گرم نیز مجدداً راه اندازی کرد.

 

 

  • ولتاژ لامپ های تخلیه گازی

لامپ های تخلیه گازی باید از طریق مدار راه انداز مناسب به شبکه وصل شوند. به جز لامپ های متال هالید W 2000 و W 3500 که با ولتاژ V 400 و ۵۰ هرتز کار می کنند، ولتاژ کاری سایر انواع لامپ ها ۲۳۰ V است.

افت ولتاژهای ناگهانی بیشتر از %۱۰ می تواند باعث خاموش شدن لامپ شود. چنان چه تغییرات ولتاژ لامپ دائمی باشد، این امر می تواند منجر به تغییر در ویژگی های کروماتیستی (رنگ نور) و شار نوری خروجی لامپ و نیز کاهش طول عمر لامپ شود.

لامپ متال هالید
                                                                           لامپ متال هالید
  • مسائل ایمنی در لامپ های تخلیه گازی

در حالت کلی توصیه می شود که لامپ های متال هالید در داخل چراغ هایی با محفظه کاملا بسته قرار گیرند. از آنجا که فشار گاز داخل لامپ زیاد است، چنانچه به هر دلیلی لامپ آسیب ببیند یا دچار انفجار شود، خرده شیشه های لامپ با فشار زیاد به اطراف پرت می شوند.

در نتیجه برای پیشگیری از هرگونه خطرات احتمالی، لازم است لامپ ها در چراغ های کاملا بسته قرار بگیرند. از سوی دیگر لامپ های غیر استاندارد می توانند مقدار زیادی اشعه ماوراء بنفش منتشر کنند که باعث وارد آمدن آسیب های جدی به بدن – انسان می شود.

چوک و خازن جبران سازی که در مدار اغلب لامپ های گازی به کار می رود در بسیاری موارد می تواند باعث ایجاد رزونانس (تشدید) در مدار شود که این امر با بالا بردن جریان و ولتاژ ورودی لامپ باعث آسیب دیدن لامپ می شود.

برای جلوگیری از این امر باید از اجزای مناسب و منطبق با مشخصات لامپ برای راه اندازی استفاده کرد و برای اطمینان فیوز سر راه مدار قرار داد.

  • شار نوری لامپ های تخلیه گازی

مقادیری که به عنوان شار نوری و منحنی پخش نور لامپ ارایه می شود، در آزمایشگاه و پس از ۱۰۰ ساعت کار لامپ اندازه گیری شده اند و نکته بسیار مهم در مورد شار نوری لامپ های مختلف، وضعیت قرارگیری آن ها است، به عنوان مثال برخی از مدل های لامپ های گازی مستقیم و بخار جیوه باید به صورت عمودی طوری که سرپیچ آنها رو به بالا یا رو به پایین است قرار بگیرند.

چنانچه لامپ با هر وضعیت دیگری روشن شود، تغییرات قابل توجهی در شار نوری خروجی، رنگ نور یا طول عمر لامپ ممکن است اتفاق بیافتد.

 تغییرات دمای محیط اطراف لامپ، تاثیر قابل توجهی بر نور لامپ می گذارد. در دماهای بسیار پایین، ایگنایتورهای مخصوصی باید در نظر گرفته شود. لامپ های متال هالید و لامپ های بخار سدیم پرفشار، حداکثر شار نوری را در دمای بالا منتشر می سازند.

  • تغيير رنگ نور در لامپ های تخلیه گازی

لامپ های متال هالید نسبت به ولتاژ بسیار حساس هستند و به همین دلیل، در یک مجموعه، چنانچه ۲ لامپ با هم مقایسه شوند، ممکن است اختلاف اندکی در رنگ نور آنها مشاهده شود که می تواند به خاطر تفاوت در ولتاژ خروجی مدار کنترلی، یا دمای داخل چراغ باشد.

 

ساختار داخلی لامپ های تخلیه گازی

ساختار داخلی یک لامپ تخلیه گازی

 

بیشتر بخوانید:

انواع لامپ

راه اندازی لامپ ها ( بالاست )

لامپ بخار سدیم

لامپ بخار جیوه

مقایسه لامپ بخار سدیم و جیوه

بالاست لامپ فلورسنت

انواع لامپ فلورسنت


 

  • راه اندازی لامپ های تخلیه گازی

زمان راه اندازی لامپ های تخلیه گازی، زمانی است که مقدار شار نوری منتشر شده از لامپ به مقدار نامی خود می رسد و رنگ نور لامپ تثبیت می شود.  جریان راه اندازی لامپ نیز مقدار جریانی است که از لامپ در لحظه راه اندازی عبور می کند که معمولاً بالاتر از مقدار نامی است. 

روشن بودن کوتاه مدت در کنار روشن و خاموش کردن مرتب لامپ، به طول عمر لامپ آسیب می رساند. به ویژه در مورد لامپ های متال هالید با توان بیش از W 1000، بسیار مهم است که لامپ حداقل ۳ ساعت روشن باشد و قبل از راه اندازی مجدد، حداقل ۳۰ دقیقه خاموش باشد.

 

نمونه-های-از-لامپ های-تخلیه-گازی

 

  • دنده کنترل یا Control Gear 

لامپ های تخلیه الکتریکی در گاز مانند لامپ فلورسنت، متال هالید، بخار جیوه و بخار سدیم به منظور تثبیت جریان الکتریکی به طور منظم به یک دنده کنترل یا Control Gear نیاز دارند. دنده کنترل به عنوان تجهیزی برای راه اندازی لامپ چند مدل را شامل می شود: بالاست مغناطیسی، بالاست الکترونیکی، بالاست های تنظیم دیجیتال

لامپ های التهابی نیازی به دنده کنترل یا Control Gear ندارند ولی عموماً بدین صورت در نظر گرفته می شود که برای نورهای خارجی کم بازده اند. هنگام استفاده از لامپ های تخلیه در گاز به وجود دنده کنترل و لوازم راه اندازی لامپ نیاز است.

نوع LED ها به نوع استفاده ای که از آنها می شود بستگی دارد. برای راه اندازی به طور مستقیم، منبع ۲۴۰ V مورد نیاز است؛ اما در هنگام استفاده از یک ترانسفورماتور می توان از ولتاژهای پایین تر برای راه اندازی لامپ استفاده کرد. دنده کنترل به طور متعارف شامل سه جزء است: یک بالاست، یک خازن و یک ایگنایتور یا جرقه زن  و به طور متناوب در برخی موارد از دنده الکترونیکی استفاده می شود.

دنده کنترل
                                                     دنده کنترل

 

  • بالاست

بالاست یا دنده کنترل بخشی از تجهیزات راه اندازی لامپ های تخلیه در گاز است که به منظور تثبیت جریان استفاده می شود. به طور کلی وظایف بالاست به صورت زیر تعریف می شود:

  • ایجاد ولتاژ بالا هنگام روشن شدن

به منظور یونیزه شدن گاز داخل لامپ های تخلیه گازی، به ولتاژ بالایی نیاز است که این ولتاژ از طریق بالاست ایجاد می گردد (در بالاست مغناطیسی استارت هم لازم است).

  • کنترل و تثبیت جریان

به دنبال یونیزه شدن گاز داخل لامپ، مقاومت اهمی لامپ شدیداً کاهش پیدا می کند. بنابراین در این شرایط بالاست وظیفه کنترل جریان لامپ را دارد.

  • نقش ترانس در لامپ گازی

همه لامپ های گازی و فلورسنت برای راه اندازی نیاز به ترانس دارند. ترانس، ولتاژ بالایی برای یونیزه شدن گاز درون لامپ تولید می کند تا لامپ روشن شود. بعد از یونیزه شدن گاز، مقاومت لامپ کم می شود و ترانس جریان لامپ را کنترل می کند. انواع ترانس لامپ گازی به دو صورت ترانس مغناطیسی و الکترونیکی در بازار وجود دارد. 

  • ترانس مغناطیسی

ترانس مغناطیسی نوع قدیمی بالاست است. این ترانس ها شامل دو سیم پیچ اولیه و ثانویه هستند که دور هسته فلزی پیچیده شده اند. جنس سیم پیچ عموماً از جنس سیم لاکی (سیم مسی با پوشش نازک) بوده و هسته آهنی از ورقه های نازک که در کنار هم قرار گرفته اند تشکیل شده است. ترانس مغناطیسی ممکن است دارای یک قاب فلزی بیرونی محافظ باشد و یا بدون محافظ بیرونی عرضه شود. بالاست مغناطیسی برای راه اندازی لامپ فلورسنت به استارت نیاز دارد.

ترانس مغناطیسی بدون قاب محافظ
                        ترانس مغناطیسی بدون قاب محافظ

 

در اغلب موارد برای هر لامپ یک ترانس مغناطیسی متناسب با توان لامپ قرار داده می شود. مثلا برای یک لامپ هالوژن W50، یک ترانس مغناطیسی با توان ظاهری متناسب استفاده می شود. با این وجود، در برخی موارد، نظیر مواردی که سقف کاذب وجود ندارد و یا امکان قرار دادن یک ترانس برای هر لامپ وجود ندارد.

مهندسین طراح ترجیح می دهند که از یک ترانسفورماتور کاهنده بزرگ استفاده کنند و همه لامپ ها را به صورت موازی به خروجی این ترانس وصل کنند. تنها مزیت این کار کاهش تعداد ترانسفورماتور موجود در سیستم است.

بالاست-مغناطیسی-برای-لامپ-پرفشار-سدیم
   یک نمونه بالاست مغناطیسی برای لامپ پرفشار سدیم
  • سیم بندی ترانس لامپ هالوژن

شکل زیر دیاگرام سیم بندی برای یک لامپ هالوژن و ترانس مغناطیسی را نشان می دهد. با توجه به اینکه در سمت ثانویه، جریانی در حدود ۴٫۲ آمپر  وجود دارد، قطر سیم ثانویه باید بر اساس آن انتخاب شود. به علاوه، با توجه به اینکه سیم ثانویه در کنار لامپ قرار می گیرد و دمای کاری لامپ هالوژن بسیار بالا است، برای جلوگیری از آتش سوزی، لازم است از سیم با روکش نسوز در ثانویه استفاده شود.

سیم بندی ترانس لامپ هالوژن
                                                                                                         نقشه سیم بندی یک لامپ هالوژن و ترانس مغناطیسی

چنانچه فاصله محل ترانس و لامپ زیاد باشد، با توجه به اینکه جریان نسبتاً زیادی از سیم پیچ ثانویه عبور می کند، افت ولتاژ ناشی از مقاومت اهمی سیم ثانویه ممکن است باعث شود که ولتاژ کمتری از حد مورد نیاز دو سر لامپ قرار گیرد.

در این صورت توان مصرفی لامپ (و در نتیجه نور لامپ) کاهش می یابد، ضمن اینکه تلفات حرارتی در سیم رابط باعث گرم شدن سیم و احتمال آتش سوزی می شود.

مزایا الیکا الکتریک

 

مزایای ترانس مغناطیسی

  • سادگی ساخت
  • قیمت پایین
  • عدم وجود محدودیت زیاد بین فاصله لامپ و ترانسفورماتور (در صورت در نظر گرفتن افت ولتاژ ناشی از مقاومت اهمی سیم رابط بين ترانسفورماتور و لامپ)
  • عدم انتشار امواج رادیویی ایجاد کننده تداخل در محيط.
ترانس لامپ فلورسنت
                        ترانسفورماتور لامپ فلورسنت

معایب الیکا الکتریک

 

معایب ترانس مغناطیسی

  • توان تلفاتی بالا – مصرف زیاد انرژی الکتریکی،
  • داغ شدن سطح ترانسفورماتور مغناطیسی به دلیل وجود تلفات الکتریکی، در نتیجه انتشار مقدار زیادی حرارت در محیط – افزایش امکان آسیب رسیدن به سطوح اطراف در اثر داغ شدن زیاد ترانس،
  • به دلیل تبدیل مستقیم ولتاژ در اثر تزویج مغناطیسی نوسانات ولتاژ شبکه به دو سر لامپ منتقل می شود. در نتیجه چنانچه ولتاژ شبکه تنها %۵ افزایش یابد، ولتاژ دو سر لامپ نیز به همین نسبت افزایش می یابد که این کار همانطور که در فصل قبل اشاره شد باعث کاهش طول عمر لامپ تا حدود %۴۰ می گردد.
  • انتشار نویز صوتی (صدای ویز) در محیط در اثر از بین رفتن عایق بین ورقه های هسته ترانس و وجود لرزش در ورقه ها،
  • حجم و وزن زیاد- وزن یک ترانس مغناطیسی برای یک لامپ هالوژن ۷۱۲ و W 50 در حدود یک کیلوگرم است. 
  • در صورتی که بیش از یک لامپ به خروجی ترانسفورماتور مغناطیسی وصل شود، به دلیل تلفات داخلی ترانسفورماتور، با افزایش بار، ولتاژ خروجی ترانسفورماتور کاهش می یابد. در نتیجه در مواردی که بیش از یک لامپ به صورت موازی به ترانس وصل شود، برای جبران افت ولتاژ ترانس، مقدار ولتاژ ثانویه بی بار ترانس را اندکی بالاتر از ولتاژ نامی مورد نیاز لامپ در نظر می گیرند. این کار باعث می شود که زمانی که یکی از لامپ ها از مدار خارج شود، با توجه به کاهش بار خروجی ترانسفورماتور، ولتاژ ثانویه افزایش یابد و از مقدار ولتاژ نامی لامپ بالاتر بزند. در نتیجه سوختن لامپ تسریع شده و این فرایند تا از بین رفتن کلیه لامپ ها ادامه می یابد.

با توجه به ویژگی های ذکر شده، استفاده از بالاست های مغناطیسی در حال حاضر رو به کاهش است و ترانسفورماتورهای الکترونیکی در حال جایگزینی با مدارات مغناطیسی هستند.

 

یک-نمونه-بالاست-مغناطیسی

 

در این مدارات، ولتاژ ثانویه با فرکانسی در حدود چند ده کیلوهرتز است. به عبارت دیگر مدار داخلی ترانسفورماتورهای الکترونیکی به گونه ای است که ولتاژ شبکه با فرکانس ۵۰ یا ۶۰ هرتز را به ولتاژ ثانویه مورد نیاز لامپ و با فرکانس زیاد تبدیل می کنند. در برخی از بالاست های مغناطیسی به منظور کاهش بروز این موضوع از یک خازن استفاده می شود.در بالاست هایی که برای کنترل دو یا تعداد بیشتر لامپ استفاده می شوند از فازهای متفاوت برای کنترل هر لامپ استفاده می کنند که موجب کاهش اثر فلیکر و کمک به افزایش ضریب قدرت می شود. بالاست ها برای انواع ولتاژ در دسترس هستند. معمول ترین آنها ۲۳۰ V و ۲۴۰ V هستند که نوع اروپایی آنها دارای شرایط مطلوب تری است.

یک لامپ پایدار به جریان نامی نیاز دارد. اگر لامپ استفاده شده در کشوری با منبع فرکانس یا ولتاژ مختلف باشد به میزان ساز احتیاج است. اگر دستگاه کنترل در ناحیه ای با ولتاژ بالا استفاده شود در این صورت بالاست باید امپدانس (مقاومت مرکب) را افزایش دهد تا این که لامپ بتواند برقراری جریان را در حد معینی تأمین کند.

برعکس، چنانچه در ناحیه ای دستگاه کنترل با ایجاد فرکانس بالاتر استفاده شود، امپدانس باید کاهش یابد. در این صورت، محافظه ای اضافی بالاست همراه با مدارهای غیر فعال کننده گرمایی، توانایی خاموش شدن در زیر دماهای خسارت زا را دارند. مهم ترین پارامترها در این شرایط مربوط به درجه حرارت می باشند که در اکثر مواقع دچار اندکی خطا هستند. به طور کلی، بالاست با دو پارامتر کلیدی سروکار دارد:Δt و TW. Δt افزایش دمای بالاست است. نمونه بردهای Δt بین ۶۰ و ۸۰ درجه سانتیگراد ساخته شده است. حداکثر دمای کارکرد سیم پیچ داخلی بالاست که به عایق خسارت وارد می کند مربوط به TW است.


بیشتر بخوانید

لامپ های هالوژن تنگستن

لامپ متال هالید

 


  • ترانس الکترونیکی

 در ترانس الکترونیکی یا Electronic Transformer، به جای استفاده از سیم پیچ و هسته مغناطیسی، از مدارات و ادوات الکترونیک قدرت برای کاهش سطح ولتاژ استفاده می شود.

بالاست-الکترونیکی-لامپ-متال-هالید-کیس-باز-شده

 

وزن و حجم بالاست های الکترونیکی در مقایسه با بالاست های مغناطیسی بسیار کمتر است. در بالاست های الکترونیکی ولتاژ متناوب شبکه به وسیله مدارهای یکسو کننده ابتدا به ولتاژ مستقیم تبدیل شده سپس مجدد ولتاژ یکسو شده به از طریق یک چاپر (chopper) به ولتاژ متناوب با فرکانس بالا تبدیل می شود و با استفاده از روش مدولاسیون پهنای باند PWM) Pulse Width Modulation) ولتاژ سینوسی با دامنه مورد نظر در خروجی ترانسفورماتور الکترونیکی بدست می آید. با توجه به بالا بودن فرکانس، سلفی که در این نوع بالاست ها به منظور محدود سازی جریان سر راه مدار  قرار می گیرد، می تواند بسیار کوچک باشد که این موضوع در کاهش حجم و وزن بالاست الکترونیکی تأثیر دارد. شکل زیر بلوک دیاگرام داخلی ترانسفورماتور الکترونیکی را نشان می دهد. یک فیلتر هارمونیکی نیز برای حذف هارمونیک های جریان در قسمت ورودی اضافه می شود.

بلوک دیاگرام داخلی ترانس الکترونیکی
                                                                                 بلوک دیاگرام داخلی ترانس الکترونیکی

 

به طور معمول بالاست های الکترونیکی لامپ ها را با فرکانس بالاتر از ۲۰ کیلو هرتز تغذیه می کنند. این میزان بسیار سریع تر از فرکانس اصلی برق شهر (۵۰ یا ۶۰ هرتز) است و در نتیجه موجب حذف اثر اسکروبسکوپیک و کاهش شاخص فلیکر در این نوع بالاست به کمتر از ۰۱/۰ می شود. بالاست الکترونیکی دارای یک تناوب است که همه آنها در سه جزء قرار می گیرند. بالاست های الکترونیکی به طور خاص در راه اندازی لامپ های فلورسنت رایج شده اند.  برای كل لامپ های ترکیبی فلورسنت با وات پایین از بالاست الکترونیکی استفاده می شود.

 

بالاست-الکترونیکی-برای-لامپ-فلورسنت
                           یک نمونه بالاست الکترونیکی برای لامپ فلورسنت

مزایا الیکا الکتریک

 

مزایای ترانس الکترونیکی

  • تثبيت ولتاژ دو سر لامپ – در نتیجه افزایش طول عمر لامپ،
  • وزن بسیار کم،
  • عدم انتشار نویز صوتی در محیط،
  • کاهش مصرف برق در حدود ۲۵ تا ۴۰ درصد
  • بهره گیری از ماکزیمم راندمان نوری لامپ
  • ضریب توان بالاتر از بالاست مغناطیسی
  • حذف اثر اسکروبسکوپیک
  • ایجاد نور یکنواخت و بدون سوسو زدن لامپ یا اصطلاحاً فلیکر
  • تلفات کمتر
  • عدم صدا، لرزش و حرارت
  • امکان اتصال چند لامپ به خروجی یک ترانسفورماتور الکترونیکی بدون اینکه ولتاژ ثانویه لامپ تغییرات قابل توجهی داشته باشد
  • قابلیت کنترل نور از طریق مدولاسیون پهنای باند یا تغییر فرکانس به مقادیر بالاتر
  • آن دسته از بالاست های الکترونیکی دیجیتالی که دارای میکروکنترلر هستند، دارای قابلیت هایی مانند کنترل از راه دور، ارتباط با برخی شبکه ها مانند DALI و یا استفاده از سیگنال های آنالوگ به منظور تنظیم شدت روشنایی هستند.

ترانس الکترونیکی

                                                                                                                                                                                       ترانس الکترونیکی

معایب الیکا الکتریک

 

معایب ترانس الکترونیکی

  • قیمت نسبتا بالا و تکنولوژی پیچیده،
  • محدودیت در فاصله بین لامپ و ترانس به دلیل اینکه ولتاژ ثانویه دارای فرکانس بالا است
  • امکان انتشار امواج ایجاد کننده تداخل رادیویی 
  • امکان انتشار هارمونیک در شبکه قدرت
نمونه-بالاست-الکترونیکی-لامپ-LED
                     نمونه بالاست الکترونیکی لامپ-LED

دو نکته مهم در مورد ترانس الکترونیکی

۱- استانداردهای بین المللی محدودیت هایی برای شکل موج جریان ترانس های الکترونیکی تعیین نموده اند. بنابراین چنانچه ترانسفورماتور الکترونیکی منطبق با استانداردهای بین المللی تولید شده باشند، هیچ مشکلی از نظر هارمونیک ها و یا امواج رادیویی ایجاد کننده تداخل پیش نمی آید. 

۲- به دلیل صرفه جویی قابل توجه در مصرف انرژی، ترانس های الکترونیکی روز به روز به میزان بیشتری مورد استفاده قرار می گیرند. طبق قوانین اتحادیه اروپا، استفاده از ترانسفورماتورهای مغناطیسی با تلفات زیاد در حال حاضر ممنوع شده و تا سالهای آتی، به دلیل تلفات بالای انرژی، استفاده و تولید ترانسفورماتورهای مغناطیسی با تلفات کاهش یافته نیز در کشورهای اروپایی ممنوع خواهد شد.

 

الیکا الکتریک مقایسه

مقایسه ترانس مغناطیسی و ترانس الکترونیکی

در تصویر زیر فرکانس های عملیاتی در دو بالاست مغناطیسی و الکترونیکی مقایسه شده است :

 

مقایسه-فرکانس-عملیاتی-در-دو-بالاست-مغناطیسی-و-الکترونیکی

 

همه لامپ ها نیاز به بالاست ندارد. جدول زیر، لامپ هایی را که نیاز به بالاست دارند را نشان می دهد.

 

لامپ هایی که نیاز به دنده کنترل دارند

الکترونیکی

ایگنیتور

بالاست

PFC

نوع لامپ

خیر

خیر

خیر

خیر

تابان

بله

بله

بله

بله

فلورسنت

خیر

خیر

خیر

خیر

اندوکسیونی

بله

بله

بله

بله

سدیم کم فشار

بله

بله

بله

بله

سدیم پرفشار

بله

بله

بله

بله

سدیم پرفشار سفید

بله

بله

بله

بله

جیوه پرفشار

خیر

خیر

بله

بله

هالید فلزی

بله

بله

بله

بله

هالید فلز کوارتز یا سرامیکی

بله

بله

بله

بله

زمان تکرار ضربه

 

  • خازن مدار راه اندازی لامپ 

خازن، یا خازن تصحیح ضریب قدرت (PFC)، در ترکیب با بالاست مورد استفاده قرار می گیرد. بالاست مغناطیسی یک بار سلفی بزرگ است که یک ضریب قدرت پس فاز می سازد. PFC کنار منبع اصلی جای گذاری شده و برای تصحیح ضریب قدرت پس فاز و تا رسیدن آن به مقدار واحد، در نظر گرفته شده است. بدون خازن جریان، ورودی به دستگاه بیشتر می شود؛ بدون این که بهره نور خروجی افزایش یابد.

خازن PFC به طور ویژه عنصر فعال مدار نورافکن نیست. خازن به بهبود ضریب توان در مدار تغذیه کمک می کند تا حداقل انرژی الکتریکی را در توان لامپ به کار گیرد. و در خازن، در صورت نبود یکی از عناصر، عملیات به طور طبیعی انجام می گیرد؛ هرچند در این موقعیت، روشنایی با داشتن ضریب توان بسیار ضعیف کمی با تاخیر ایجاد می شود.

اجزا و عناصر را به منظور این که کاربرد درست ولتاژی داشته باشند یا این که در محدوده دمایی مورد نظر کار کنند، بررسی می کنند. در صورت فقدان خازن، جریان ورودی نورافکن بسیار زیاد می شود. چنانچه خازن مدار را باز کند لامپ مانند زمان بدون خازن به کارکرد خود ادامه می دهد. خازن در طی تعویض لامپ باید بررسی شود.

در تصویر زیر استفاده از بالاست، خازن و ایگنیتور را در مدار راه اندازی لامپ متال هالید یا HPS مشاهده می کنید.

مدار-راه-اندازی-لامپ-متال-هالید-یا-لامپ-HPS-همراه-ایگنایتور-بالاست-و-خازن

 

  • ایگنیتور مدار راه اندازی لامپ

ایگنایتور یا جرقه زن استفاده شده باعث دشارژ شدن داخل لامپ می شود. یک جرقه زن پالس های خواسته شده ۴٫۵ kv تولید می کند (۲kv برای ۷۰WHPS و پایین تر) تا این که لامپ را به کار اندازد. زمانی که لامپ عمل می کند و سوییچ های جرقه زن خاموشند و پالس ها در حالت ولتاژ بالا نیستند، نیاز است که انرژی در لامپ نگه داشته شود. برخی لامپ ها، جرقه زن های داخلی دارند.

دو نوع ایگنیتور الکتریکی در دسترس می باشد: پالسی و پالسی اضافه نشدنی (SIP).

  • ایگنیتور  پالسی

ایگنیتور پالسی کار تولید ولتاژ خروجی را در آن به عهده دارد. در صورتی که ایگنیتور پالسی اضافه نشدنی، ولتاژ را توسط سیم پیچ داخل خود تولید میکند. ایگنیتور در لامپ های متال هالید و بخار سدیم استفاده می شود.

ایگنیتور پالسی با بالاست ضربه ای استفاده می شود و معمولاً هر بالاست ولتاژ نیاز به یک ایگنیتور اختصاصی دارد. این نوع ایگنیتور تنها می تواند با بالاست پیچی محکمی که دارای سیم پیچ هایی است که به صورت لایه لایه هستند، کاربرد داشته باشد؛ که در این صورت در این نوع بالاست اولین لایه نمی تواند به آخرین لایه متصل شود.

 

ایگنیتور-پالسی
           ایگنیتور پالسی

 

مهم ترین توصیه استفاده از ایگنیتور پالسی این است که پالس آن پهن باشد و بتواند جایی که بالاست خازن ۱۰ تا ۲۰ متر از لامپ فاصله دارد، کاربرد داشته باشد.

ایگنیتور پالسی افزایشی که به صورت سیمی است همراه با بالاست، سری هستند و به بالاست ضربه ای نیازی ندارند. به استثنای ۷۰w HPS یا پایین تر که در این صورت یک نوع ایگنیتور می تواند عموماً تا حدود ۴۰۰ کاربرد داشته باشد.

لامپ های HPS 35 و ۷۰ به منظور تولید ولتاژ خروجی پایین تر از ۲Kv نسبت به ۴Kv که در لامپ های هالیدی و در لامپ های HPS لازم است، نیاز به یک ایگنیتور دارند.

این نوع ایگنیتور در ۱ متری لامپ نصب می شود. پالس ولتاژ خروجی این نوع ایگنیتور بسیار محدود است؛ در این صورت عملکرد این ایگنیتور باید با یک تایمر داخلی تصحیح شود.

 

  • ایگنیتور SIP

جرقه زن های SIP عمومی تر از پالسی ها هستند؛ به طوری که تعداد کمی از این نوع ایگنیتورها می توانند تعداد زیادی از لامپ های مختلف را پوشش دهند. ایگنیتورها آسان ترین روش برای شناخت لامپ های دشارژی SOX هستند.

به طور کلی برای هر لامپ یک ایگنایتور وجود دارد. این لامپ ها حدود ۱۰۰۰-۷۰۰ را تولید می کنند و مستقیماً به سرهای لامپ متصل می شوند.

جرقه زن                                                                                                                                 ایگنیتور لامپ

 


بیشتر بخوانید:

لامپ کم مصرف

لامپ LED

 

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

نظرات