همه ما طراحی های مختلف لامپ های ال ای دی را در اطراف خود مشاهده کرده ایم.نسل جدید لامپ های ال ای دی،فیلامنتی ها هستند.قبل از فیلامنتی ها طراحی اولیه لامپ های ال ای دی ثابت و در یک فرمول رایج بود.این لامپ ها طول عمر بالایی دارند و رمز عمر طولانی آن ها این است که از هدر رفتن گرما جلوگیری می کنند و از آن برای روشنایی استفاده می کنند.در این مقاله قصد داریم با نسل جدید لامپ های ال ای دی آشنا شویم و به این پرسش پاسخ دهیم که لامپ فیلامنتی چیست ؟
روند تاریخی ساخت لامپ فیلامنتی چیست ؟
در ابتدای سال 2008 فردی به نام اشیو با هدف اینکه لامپ های ال ای دی ظاهری شبیه لامپ های ادیسونی پیدا کنند این لامپ ها را عرضه کرد ولی در آن زمان مورد استقبال قرار نگرفت و نتوانست جایگاهی در بازار پیدا کند اما بعد ها در سال 2014 استفاده از آن در سراسر اروپا گسترش پیدا کرد. در شکل زیر انواع لامپ فیلامنتی را مشاهده می کنید
شکل ظاهری لامپ فیلامنتی
لامپ های فیلامنتی حباب شیشه ای شفافی دارند که فیلامنت های درون لامپ را به وضوح نشان می دهد بخصوص این فیلامنتها در لامپ های شمعی بیشتر مشخص می شود.دلیل شباهت ظاهری لامپ های ادیسونی با لامپ فیلامنتی چیست ؟ دلیل این شباهت تقاضای بالای بازار و تمایل مشتریان است.علاوه بر آن زاویه تابش گسترده ای که شکل این لامپ ها فراهم می کند مزید بر علت است.لامپ فیلامنتی 6 وات از پرطرفدارترین لامپ های فیلامنتی است.
تفاوت لامپ ال ای دی و لامپ فیلامنتی
تفاوت اصلی لامپ های ال ای دی و فیلامنتی با هم در این است که لامپ های ال ای دی معمولی یک ضعف اصلی دارند و آن اینکه ال ای دی ها به گونه ای طراحی و ساخته می شوند که تنها می توانند نور 180 درجه از خود ساطع کنند در حالیکه فیلامنتی ها می توانند همانند لامپ های ادیسونی نور را 360 درجه ساطع کنند.و این فقدان به شدت در لامپ های ال ای دی معمولی احساس می شود. همچنین لامپ های فیلامنتی گرمای کمتری از لامپ های ال ای دی تولید می کنند. چرا که دیودهای آن ها پراکنده تر است در نتیجه گرما را راحت تر پخش می کنند و طول عمر آن ها از لامپ های ال ای دی معمولی بیشتر است.
لامپ ال ای دی فیلامنتی
امروزه لامپ های ال ای دی فیلامنتی که شبیه لامپ های ادیسونی ساخته می شوند توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند این لامپ ها بخاطر وجود رشته های لوله ای شفاف درونشان حتی ظاهر زیباتری نسبت به لامپ های ادیسونی دارند و با این ظاهر مصرف انرژی کمی دارند و همانند ال ای دی های معمولی لامپ های بهینه محسوب می شوند.در واقع این لامپ ها یکی از بهترین خصوصیات لامپ های ال ای دی یعنی مصرف کم انرژی و یکی از بهترین خصوصیات لامپ های رشته ای یعنی ظاهر زیبا را به ارث برده اند.
اجزای لامپ ال ای دی فیلامنتی
در لامپ ال ای دی فیلامنتی حبابی نوعی فیلامنت، درایور ویک گاز داخلـی استفاده شده است که در ادامه آن را به تفصیل بررسی می کنیم
1) فیلامنت: در لامپ ال اي دي فیلامنتی تکنولوژي COB یعنی چیپ بر روي برد استفاده می شود که شامل برد-چیـپ وپوشش فسفر می باشد. جنس برد می تواند یاقوت، سرامیک ، برنز و یـا شیشـه باشـد .جنس میلـه از یاقوت بخاطر هدایت گرمایی و انتقال نور, بهترین انتخاب هست وبعد ازآن سرامیک، برنز وشیشه. این میله شفاف باعث می شود تا نور ساطع شده بدون هیچ گونه تداخلی به طور مساوي و یکنواخت پراکنده شود و باعث افزایش زاویه انتشار نور لامپ فیلامنتی ال ای دی شود. ( یکی از مزایاي این لامپ فیلامنتی ال ای دی داشتن زاویه نور بیشتر (360 درجه) نسبت به لامپ هاي ال اي دي معمولی می باشد)
بعد از جاگذاري چیپ ال اي دي بر روي بستر میله اي , آنرا در یک رزین ساخته شده از یک مخلوط سیلیکون و فسفر قرار می دهند تا پوشش فسفري بر روي میله بنشیند این طراحی ابتکاري اجازه می دهد تا از هر دو LED آبی و همچنین LED قرمز براي تعدیل دماي رنگ لامپ ال ای دی فیلامنتی استفاده شود. بیشتر تولیدکنندگان فقط براي تنظیم دماي رنگ به فسفر اعتماد می کنند. این درجه کنترل اضافه شده به سازنده لامپ اجازه می دهد تا سطح دقیق تري از درجه حرارت رنگ و انعطاف پذیري را در طول فرآیند تولید فراهم کند .معمولا اگر رنگ فسفر لیمویی باشد دماي رنگ مهتابی است و اگررنگ فسفر پرتغالی باشد دماي رنگ آفتابی است.( صرفا یک شناسه است)
پوشش فسفر براي عملکرد CRI و ایمنی لامپ ال ای دی فیلامنتی نیز بسیار مهم است. پوشش نامناسب فسفر می تواند باعث نشت نور LED آبی شود ، همانطور که برخی گزارش ها می گویند براي شبکیه چشم مضر است.
2) چیپ ال ای دی: تعداد 20 الی 30 عدد- بهره نوري 90LM/W تا 130LM/W( از مزایاي این لامـپ نسـبت بـه لامـپ هـاي ال اي دي معمولی است که داراي بهره نوري بسیار بالایی می باشد)
3) درایور: درایورها نقش مهم وتعیین کننده اي در طول عمر لامپ ال ای دی فیلامنتی دارند.که به دو نوع دیمر دار و بدون دیمرتقسیم می شوند.
4)گاز بی اثر: نقش گاز در LED فیلامنتی حبابی هدایت و انتقال حرارت تولید شده بوسیله LED به شیشه می باشد. گاز هلیوم (He) این نقش را در این لامپ بازي می نماید. بنابراین درمورد لامپ ال ای دی فیلامنتی هر چهار موردفوق به همراه نوع برند می تواند تعیین کننده قیمت و کیفیت لامپ باشد.
مزایای لامپ ادیسونی یا فیلامنتی
از مهم ترین مزایای لامپ ال ای دی فیلامنتی می توان به موارد زیر اشاره کرد.
- زیبایی
- مصرف کم انرژی
- تولید در پایه ها و انواع مختلف
- قابلیت استفاده بدون چراغ
- نور گسترده و فراگیر
- رنگ نور مطلوب
کاربردهای لامپ فیلامنتی
جنس رشته داخل حباب, کاربرد لامپ فیلامنتی را براي مصارف طولاني توجيه مي کند. جنس رشته مرکزی در لامپهای رشته ای قدیمی که به لامپهای ادیسونی مشهور هستند, از تنگستن ساخته شده است. این ماده دوام زیادی دارد, اما نکته منفی آن این است که علاوه بر گرمای زیادی که تولید می‌کند, مصرف برق بالایی را نیز به همراه دارد. در لامپهای فیلامنتی این مساله با وجود رشته‌های کربن حل شده است.. البته این لامپ‌ها انواع و اقسام گوناگونی دارد اما بطور کلی در بیشتر انواع این لامپ‌ها وجود این ماده مزایای زیر را برای این دسته از لامپ‌ها به ارمغان آورده است:
1-ظاهر زیبا و چشم نواز که با وجود نوارها و رشته های نور مسی رنگ برای این لامپ ایجاد شده است.
2-رشته‌های کربن, طول عمر بالایی را برای این لامپ ایجاد نموده است که در برخی موارد بیش از 25000 ساعت عمر می‌کنند. این بدان معنی است که اگر جمع زمان مصرف آنها را حساب کنیم, حدود 3 سال می‌شود!
3-مصرف برق این لامپ‌ها حدود 15 درصد لامپهای رشته ای قدیمی است.
4-کاربرد لامپ فیلامنتی به عنوان تزئین اتاق و قرار دادن داخل لوستر, بسیار زیباتر از لامپهای قدیمی است.
5-با توجه به این در محفظه داخل این لامپ‌ها از عناصر آلاینده محیط زیست مانند جیوه, سرب و گازهای سمی استفاده نشده است, در پاکیزگی محیط زیست, تاثیر زیادی دارند. این موضوع به خصوص در زمان سوختن یا شکستن لامپ اهمیت زیادی پیدا می‌کند.
6-لامپهای رشته ای و برخی دیگر از لامپ‌ها در مقابل جریان متناوب برق, نوسانات نوری از خود نشان می‌دهند. ساختار لامپهای فیلامنتی, به گونه ای است که نور یکنواختی را تولید می‌کند و اصطلاحا سوسو نمی‌زند و چشم را خسته نمی‌کند.
7-اقسام پرکاربرد لامپ فیلامنتی, در مقابل قطع و وصل شدن جریان برق که به دلیل روشن و خاموش کردن متوالی ایجاد می‌شود, مقاوم هستند. بنابراین می‌توان آنها را در تزئینات و رقص نور تزئینی به کار برد.
8-طراحی جذاب و جالب این لامپ‌ها باعث می‌شود تا فضایی اشرافی و زیبا در مجالس, هتل‌ها, رستوران‌ها و کافی شاپ‌ها ایجاد گردد.
فاکتورهاي تعیین کننده طول عمر لامپ ال ای دی فیلامنتی
- فیلامنت LED که شامل چیپس ومیله
- LED - درایور
- گاز
همانطور که می دانید حرارت یک فاکتور موثر برطول عمرLED می باشد بخصوص در لامپ ال ای دی فیلامنتی که هیت سینک مانند لامپ هاي ال اي دي مدل هاي دیگر وجود ندارد بنابراین در مبحث LED مدیریت این حرارت مقوله حایز اهمیت می باشد. ضمنا یکی از دلایل مهم که این مدل لامپ ها هنوز در وات هاي بالا تولید نمی شود بحث اتلاف حرارت است که نمی شود انجام داد.
دراین نوع لامپ ال ای دی فیلامنتی گرماي تولید شده از میله به پایه بر د و لایه فسفر و از آنجابه گاز و از گاز به شیشه انتقال داده می شود.اما هدایت گرمایی شیشه و هوا بسیار ضعیف هست بنابراین موثرترین راه براي کاهش حرارت, کم کردن گرماي خروجی از منبع حرارت یعنی فیلامنت می باشد. بطور معمول 20 الی 30 عدد چیپ برروي میله سوار می شود.بهترین راه براي کاستن گرماي خروجی کاستن جریان ورودي براي هر LED چیپ سوار شده روي میله می باشد. براي مثال جهت کاستن حرارت خروجی و بتبع آن براي افزایش طول عمرلامپ ال ای دی فیلامنتی می توان جریان مجاز ورودي براي چیپس LED در یک حباب نرمال که 20mA است به 10 الی mA 13 تنظیم نمود.
اما نکته اي که هست کاهش جریان باعث افت لومن خواهد شد.تامین کنندگان جهت جلوگیري از افت شار نوري طول میله را افزایش می دهند .یعنی از 9 الی 10 میل به 9 الی 12 میل و یا حتی 15 میل ارتقاء می دهند. البته اینکار شامل هزینه خواهد بود.اما شایسته است که 10 الی 20% قیمت تمام شده را افزایش دهیم تا 30 الی 35% طول عمر بیشتري براي لامپ متصور شویم.
روند تولید نور لامپ های فیلامنتی
برای اینکه دقیقا بدانیم فیلامنتی ها چگونه استفاده از یک دیود ساطع کننده نور و داشتن ظاهر زیبا را مدیریت می کنند باید بدانیم نحوه کار لامپ فیلامنتی چیست و قبل از آن باید بدانیم لامپ ال ای دی بطور کلی چگونه کار می کند.لامپ های رشته ای بوسیله تولید گرما نور تولید می کنند.برخلاف شکل های دیگر لامپهای نوری که به گرمای رشته یا یک بالاست برای ایجاد روشنایی نیاز دارند.ال ای دی ها دیود های ساطع کننده نوری دارند که تنها نور ایجاد می کنند و این آن چیزی است که آن ها را به لامپ های بهینه کننده انرژی تبدیل کرده است.آن ها برای تولید گرما همراه نور انرژی هدر نمی دهند.همه دیود ها فوتون هایی ساطع می کنند اما تنها نوع مشخصی از آن ها هستند که انرژی الکترومغناطیسی را به صورت نور بجای گرما ساطع می کنند.یک دیود ساطع کننده نور در واقع یک تکنووژی نور حالت جامد است که به این معنی است که یک ماده جامد نور تولید می کند .در ال ای دی ها ان قسمت جامد یک کانداکتور یک طرفه یک نیم رسانای دوسر است.برای تهیه انواع لامپ ال ای دی و فیلامنتی می توانید به فروشگاه نوراکومارت مراجعه کنید
نحوه کار یک لامپ ال ای دی فیلامنتی
لامپ های رشته ای برای مدت طولانی در اطراف ما حضور داشته اند. در حباب های رشته ای استاندارد رشته ای کربن یا تنگستن وقتی به جریان برق وصل می شوند گرم می شوند.این رشته ها به صورت مارپیچ ، دایره، ضربدر وخطی هستند و در یک حباب شیشه ای کروی شکل یا تیوپی یا اشکی و شمعی قرار می گیرنددر حباب های لامپ فیلامنتی به جای استفاده از گرما برای تولید نور ،یک رشته فلزی با دیود های ساطع کننده نور قرار گرفته اند.در یک خط توسط یک شیشه یا مواد شفاف دیگه ای قرار گرفته اند و این رویه یا شیشه با یک لایه فسفر پوشانده شده است.این لایه فسفر برای تبدیل گرمای تولیدی از رنگ آبی به تناژ زرد که گرمتر است اضافه می شود.رشته های ال ای دی جایی قرار می گیرند که بتوانند همانند لامپ های رشته ای همان 360 درجه نور را تولید کنند. لامپ های فیلامنتی به نازکی لامپ های رشته ای نیستند اما وقتی روشن می شوند همان جلوه و چه بسا زیباتر از ان جلوه را ایجاد می کنند و بخاطر رویه فسفر که در موردش صحبت کردیم می توانند رنگ های مختلفی تولید کنند.
نکات مهم هنگام انتخاب لامپ ال ای دی فیلامنتی
به هنگام خرید لامپ های فیلامنتی به چهار نکته مهم دقت کنید
1.سرپیچ یا پایه : شما باید قبل از خرید مطمئن شوید که سرپیچ یا پایه لامپ با سوکت وسیله ای کهمی‌خواهید لامپ را بهش وصل کنید هم خوانی داشته باشد.اغلب ال ای دی های فیلامنتی با پایه E27 , E14 موجود هستند.
2.همبستگی دمای رنگ یا CCT : برای ارزیابی بهتر لامپ های فیلامنتی باید به همبستگی دمای رنگ که بر روی مشخصات آن نوشته شده دقت کنید.شما می توانید آن ها را در دماهای رنگ مختلف انتخاب کنید.
3.روشنایی: لامپ های فیلامنتی اغلب برای لوازم تزئینی روشنایی استفاده می شوند بنابراین خیلی شدت نور بالایی ندارند.شما برای اینکه نسبت به نیازتان آن ها را خریداری کنید بهتر است به میزان لومن بر وات که بر روی آن نوشته شده دقت کنید .توصیه می کنیم که لامپ های با لومن بالاتر انتخاب کنید و آن ها را به دیمر وصل کنید اینطوری می توانید در هر زمان میزان نوری که لازم دارید را با تنظیم دیمر بدست آورید.
4.دیمر: امروزه استفاده از دیمر ها برای هر وسیله برقی لازم است.آن ها برای شما انعطاف زیادی ایجاد می کنند.امکان تنظیم روشنایی مطابق با نیازتان را برای شما فراهم می کنند. به طور خلاصه در این مقاله با هم بررسی کردیم که لامپ ال ای دی فیلمتی چیست و دانستیم که ای لامپ ها ظاهر لامپ های رشته ای را بازسازی کردند و همراه آن کارایی و مصرف بهینه انرژی لامپ های ال ای دی را به همرا آوردند.
