نحوه کار لامپ فلورسنت + بررسی ساختار لامپ فلورسنت

چگونگی نحوه کار لامپ فلورسنت

نحوه کار انواع لامپ فلورسنت به این گونه است که لامپ‌های فلورسنت با یونیزه کردن بخار جیوه در یک لوله شیشه ای کار می کنند. این امر باعث می شود که الکترون های موجود در گاز در فرکانس های UV به انتشار فوتون بپردازند. نور UV با استفاده از پوشش فسفر در داخل لوله به نور مرئی استاندارد تبدیل می شود. این لامپ شامل یک لوله شیشه ای است که با فشار کم با گاز بی اثر (معمولاً آرگون) پر می شود. در هر طرف لوله یک الکترود تنگستن خواهید یافت. بالاست قدرت برق AC به الکترودها تنظیم می کند. لامپ های قدیمی برای راه اندازی لامپ از یک استارت استفاده می کردند. لامپ های مدرن از شروع پالس استفاده می کنند که توسط اجزای داخل بالاست انجام می شود.

اجزای اصلی لامپ فلورسنت

• لوله شیشه‌ای: حاوی بخار جیوه و گاز بی‌اثر (معمولاً آرگون) است.
• الکترودها: در دو انتهای لوله قرار دارند و از جنس تنگستن هستند.
• بالاست: کنترل‌کننده جریان برق و ولتاژ است و به جلوگیری از اتصال کوتاه کمک می‌کند. دو نوع بالاست وجود دارد:

مغناطیسی: شامل سیم‌پیچ مسی.

الکترونیکی: سبک‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر.

• استارتر (در مدل‌های قدیمی): برای پیش‌گرم کردن الکترودها و شروع قوس الکتریکی استفاده می‌شود.

مراحل تولید نور در لامپ فلورسنت

1. ایجاد جریان الکتریکی: جریان AC از بالاست عبور کرده و افزایش پیدا می‌کند. این جریان با عبور از گاز آرگون، باعث حرکت الکترون‌ها می‌شود.
2. ایجاد قوس الکتریکی: الکترون‌ها از یک الکترود به الکترود دیگر حرکت کرده و قوس الکتریکی را ایجاد می‌کنند. این مرحله به ولتاژ بالایی نیاز دارد، خصوصاً زمانی که لامپ سرد است.انتشار نور مرئی: نور فرابنفش تولیدشده در داخل لوله، با برخورد به پوشش فسفر به نور مرئی تبدیل می‌شود.

نحوه کار لامپ فلورسنت به این گونه است که لامپ برای شروع قوس به یک ولتاژ بالا نیاز دارد. هرچه لامپ سردتر باشد ولتاژ بیشتری برای شروع نیاز دارید. ولتاژ از طریق گاز آرگون نیرو می دهد. گاز دارای مقاومت است، هرچه گاز سردتر باشد مقاومت آن بیشتر می شود، بنابراین لامپ به یک ولتاژ بالاتر با دمای سردتر احتیاج دارد. از آنجا که ایجاد ولتاژ بالا خطرناک است، مهندسان راه هایی را برای "پیش گرم کردن" لامپ کشف کردند که کمتر از یک ولتاژ بالا التهاب لازم است. روشهای مختلفی برای شروع یک لامپ وجود دارد از جمله: پیش گرم کردن ، شروع فوری، شروع نیمه شدید و شروع برنامه ریزی شده. ما در مورد دو راه اصلی شروع آن به شما خواهیم گفت. مراحل نحوه کار لامپ فلورسنت را در ادامه بررسی می کنیم.

نحوه کار لامپ فلورسنت

مراحل نحوه کار لامپ فلورسنت با استفاده ازاستفاده از استارتر (کلید شروع) به این گونه است. این روش اولین و مسلماً قابل اطمینان ترین روش راه اندازی لامپ است. بسیاری از تأسیسات هنوز هم دارای تجهیزات قدیمی تر با فلورسنت های پیش گرم سوئیچ هستند.

1. در سیستم های اولیه، استارت شامل یک لامپ نئون یا آرگون کوچک بود. هنگامی که استارت در ابتدا خنک بود، جریان از طریق لامپ نئون از طریق کلید شروع کننده عبور می کرد. لامپ  یک نوار دو فلزی را در استارت گرم می کند، در حالی که در لوله قوس اصلی جریان از طریق الکترودهای تنگستن عبور می کند که باعث گرم شدن آنها و مقداری از یونیزه شدن گاز می شود. این چراغ را از قبل گرم کرد.
2. جریان از طریق الکترودهای تنگستن در هر انتهای لامپ عبور می کند. الکترودها مانند رشته های روی یک لامپ رشته ای هستند، وقتی جریان از آنها عبور می کند گرم می شود و الکترون های آزاد ایجاد می کند. به این فرآیند رها کردن الکترونهای آزاد، انتشار ترمیونیک گفته می شود. الکترونهای آزاد گاز آرگون را در لوله یونیزه می کنند. اولین گازی که یونیزه می شود درست در اطراف رشته است گاز یونیزه را پلاسما می نامند.
3. هنگامی که سوئیچ استارت با چراغ نئون یا آرگون در داخل به اندازه کافی گرم می شود، نوار دو فلزی به طرف دیگر چرخانده، مدار را کامل می کند و چراغ کوچک را دور می زند. لامپ خاموش می شود و کل در طول کوتاه ولتاژ به صفر می رسد. نوار دو فلزی خنک می شود و دوباره باز می شود و مدار را باز می کند. در بالاست، ترانسفورماتور دارای یک میدان مغناطیسی بوده ، هنگامی که مدار قطع می شود ، میدان مغناطیسی فرو می ریزد و یک ضربه القایی را از بالاست تشکیل می دهد. ناگهان این ضربه ولتاژ بالا از طریق لامپ ارسال می شود و این قوس را شروع می کند. اگر لامپ هنوز خیلی سرد است، سوئیچ استارت دوباره روشن می شود و روند را تکرار می کند.
4.  شروع سریع - این نوع روش مدرن شروع، دائماً الکترود (کاتد) را با استفاده از برق متناوب ولتاژ پایین گرم می کند. قوس با عبور از یک بازتابنده زمینی یا نوار شروع در خارج از لوله شیشه ای شروع می شود. قوس ابتدا بین الکترود شروع می شود و به سرعت از طریق کل لوله تخلیه انتشار می یابد. شماتیک این روش و دیگر روشهای شروع بسیار پیچیده تر است.
5. بنابراین اکنون قوس شما شروع شده و جریان از طریق کاتد به آند (الکترود به الکترود) از طریق گاز آرگون منتقل می شود. از آنجا که شما با برق متناوب برخورد می کنید، کاتد به عقب و جلو تغییر می کند. برق متناوب برای لامپ خوب است زیرا اگر لامپ DC باشد ، سمت کاتد روشن تر و شدیدتر خواهد بود زیرا در آنجا الکترونهای آزاد بیشتری از الکترود تنگستن خارج می شوند. همچنین اگر لامپ در حالت جریان مستقیم باشد ، الکترود که به عنوان کاتد عمل می کند ضعیف تر خواهد شد زیرا اتم های تنگستن را از دست می دهد و لامپ به مدت طولانی دوام نخواهد آورد. از آنجا که ما از AC استفاده می کنیم، الکترون‌ها یا یونها یک طرف را می‌شکند، به طرف دیگر می رسند، سپس در چرخه بعدی به عقب بازگردانده می شوند. همچنین لوله لامپ در هر دو انتهای آن از یکنواختی خوبی برخوردار است.

لامپ فلورسنت با ترکیبی از فناوری‌های پیشرفته و طراحی مهندسی، نور کارآمد و یکنواختی تولید می‌کند. از مراحل تولید نور تا انواع روش‌های راه‌اندازی، این لامپ‌ها نقش مهمی در زندگی روزمره و صنعت روشنایی ایفا می‌کنند. انتخاب بالاست مناسب و استفاده صحیح از این لامپ‌ها می‌تواند به بهره‌وری بهتر و عمر طولانی‌تر آنها کمک کند. با توجه به اینکه مضرات لامپ مهتابی فلورسنت بیشتر از لامپ مهتابی ال ای دی است بهتر است از این نوع لامپ مهتابی برای روشنایی استفاده شود. مزایای لامپ مهتابی ال ای دی باعث شده تا بیشتر مصرف کنندگان این نوع منبع نوری به فکر جایگزینی این لامپ ها با لامپ‌های قدیمی شوند.