لامپ های تخلیه گازی

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: بدلیل استفاده از روش های نوین تخلیه گازی، عموماً به این لامپ ها، لامپ تخلیه الکتریکی گفته می شود. لامپ تخلیه الکتریکی شامل شیشه یا سیلیکایی است که با دو الکترود فلزی که با گاز از هم جدا شده اند پوشش داده شده است. گازهایی شامل نئون، آرگون، زنون، سدیم، متال هالاید و جیوه اساس کار این لامپ ها هستند.

لامپ های تخلیه برایتولید مقدار زیادی نور توسط یک منبع نوری فشرده و دارای عمر زیاد طراحی شده اند. از آنها اغلب برای روشنایی خیابان ها و پارک ها و فضاهای بسته بزرگ مانند ورزشگاه ها و کارخانه ها استفاده می شود. اکثر این لامپ ها از لحاظ مصرف انرژی بهینه بوده و حجم نوری بین ۵۰ الی ۱۰۰ لومن بر وات، نور تولید می کنند. در این لامپ ها همانند لامپ های فلورسنت، یک بالاست میزان توان ورودی را تنظیم می کند. اغلب از بالاست های مغناطیسی برای این لامپ ها استفاده می شود، با این وجود استفاده از بالاست های الکترونیکی در حال افزایش است.

این لامپ ها برخلاف بقیه لامپ ها از جمله لامپ های رشته ای و یا لامپ های کم مصرف، دارای فیلامنت یا کاتد برای روشن کردن نیستند. گاز داخل این لامپ ها توسط میدان مغناطیسی ای که از بیرون به این لامپ ها اعمال می شود، یونیزه شده و تولید نور می کند.

تولید میدان مغناطیسی توسط یک بالاست صورت می گیرد. این لامپ ها به علت نداشتن کاتد، دارای طول عمر بسیار زیاد هستند و برای روشنایی معابر مفید می باشند. اشکال عمده این لامپ ها تولید نویز مغناطیسی توسط بالاست است که جهت روشن نگه داشتن آن ها به کار می رود.

به همین دلیل این لامپ ها مصارف خانگی زیادی ندارند. همچنین هزینه این لامپ ها در مقابل لامپ های رشته ای و کم مصرف زیاد است لذا کاربرد این لامپ ها محدود می باشد.

لامپ های تخلیه گازی شامل متال هالاید، سدیم و بخار جیوه می باشد.

لامپ متال هالاید

لامپ متال هالاید از دو حباب بیرونی و داخلی تشکیل شده است، وظیفه حباب بیرونی محافظت از حباب داخلی (در برابر رطوبت و تماس) و نیز جلوگیری از انتشار اشعه ماوراء بنفش است چنانچه حباب بیرونی بشکند، لامپ کماکان روشن می‌شود ولی استفاده از آن بسیار خطرناک است و می‌تواند آسیب جدی به چشم و پوست انسان وارد کند.

این نوع لامپ‌ها در محدوده ۲۰ تا ۲۰۰۰ وات تولید شده‌اند که لامپ‌های با فشار نوری پائین‌تر در روشنایی داخلی و لامپ‌های با توان متوسط (۱۵۰-۲۵۰-۴۰۰) برای تامین روشنایی سالن‌های کارخانجات و همچنین معابر شهری و لامپ‌های با توان بالا در سایر کاربردها نظیر استادیوم‌های ورزشی، محوطه‌های خیلی بزرگ و… مورد استفاده قرار می‌گیرند.

لامپ بخار سدیم

در لامپ‌های بخار سدیم، گازی که در آن تخلیه الکتریکی صورت می‌گیرد بخار سدیم است. در نتیجه نور این لامپ‌ها در محدوده نور زرد قرار دارد.

لامپ‌های بخار سدیم را به دو دسته کم‌فشار و پرفشار می‌توان تقسیم کرد :

الف) لامپ بخار سدیم کم فشار

از یک لوله داخل حباب لامپ تشکیل شده که دارای دو الکترود می باشد. گاز داخل لوله از نئون جهت شروع یونیزاسیون و ذرات جامد سدیم می باشند که با روشن شدن لامپ سدیم تبخیر می شود . همچنین جهت پایین آوردن فشار استارت مقداری گاز آرگون اضافه می شود .

رنگ نور لامپ سدیم کم فشار زرد و بهره نوری آن تا ۱۸۰ لومن بر وات و عمر آن ۳۰۰۰ ساعت می باشد. مورد استفاده آن در جاده ها و میدان های خارج شهر می باشد .

ب) لامپ های بخار سدیم پر فشار

گاز داخل لامپ سدیم فشار بالای سدیم، جیوه، گزنون می باشد. بهره نوری این لامپ تا ۱۰۰ لومن بر وات و عمر لامپ در حدود ۲۴۰۰۰ ساعت می باشد .

رنگ نور لامپ سدیم پر فشار سفید طلایی می باشد. این نوع لامپ ها بدلیل بهره نوری و طول عمر بالا در مکان هایی مورد استفاده قرار می گیرند که عمدتاً حرکت وجود دارد همچنین در مکان هایی که ضریب تشخیص رنگ برای مصرف کننده مهم نباشد مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین با توجه به اینکه نور این لامپ ها زرد رنگ می باشد جهت مه شکن کردن مسیرهای عبوری در مواقعی که مه کاملاً دید را کم کرده، استفاده از این لامپ بسیار مناسب می باشد چون باعث دید بهتر رانندگان در بزرگراه ها – اتوبان ها – جاده ها – تونل ها- پل ها- میدان ها و… می شود.
لامپ بخار جیوه

گاز داخل لامپ بخار جیوه، آرگون و جیوه می باشد. این لامپ دارای الکترود کمکی بوده که سر راه الکترود کمکی، یک مقاومت قرار می دهند . نور این لامپ سفید مایل به آبی می باشد.
وقتی کلید مدار لامپ وصل می شود ولتاژ ۲۲۰ ولت بین الکترود اصلی و الکترود فرعی مجاور آن برقرار می شود که برای ایجاد جرقه کافی است. حرارت ایجاد شده سبب یونیزه شدن گاز آرگون می شود و در نتیجه قوس بین دو الکترود اصلی برقرار می شود در این حالت به علت مقاومت زیادی (درحدود ۱۰ تا ۳۰ کیلو اهم ) که با الکترود فرعی به طور متوالی قرار دارد جریانی از آن نمی گذرد. در ابتدا به علت فشار کم جیوه، نور آبی کم رنگی ناشی از آرگون دیده می شود لیکن رفته رفته نور سبز جیوه ظاهر می شود در ظرف حدود ۳ تا ۵ دقیقه همه جیوه بخار می شود و فشار آن بالا می رود و رنگ نور به حالت طبیعی نزدیک می شود. در صورتیکه به هر دلیلی جریان برق قطع شود لامپ خاموش می شود و با وصل مجدد برق لامپ روشن نخواهد شد زیرا فشار گاز خیلی زیاد است و امکان برقرار کردن جرقه در آن وجود ندارد. معمولا ً۵ تا ۷ دقیقه طول می کشد تا لامپ به حد کافی خنک شود و فشار داخل آن پایین آید تا مجدداً جرقه برقرار شود.

بهره لامپ بخار جیوه تا ۶۵ لومن بر وات و عمر آن در حدود ۲۴۰۰۰ ساعت می باشد. مورد استفاده آن در خیابان ها و زمان روشن شدن مجدد پس از خاموش شدن تا ۶ دقیقه می رسد .
– در مدار لامپ های بخار سدیم و جیوه چوک به کار رفته است. وظیفه چوک در لامپ بخار سدیم بالا بردن ولتاژ در لحظه استارت و کاهش جریان پس از روشن شدن است .

در شکل زیر، ساختار لامپ های تخلیه گازی (بخار سدیم پرفشار، بخار جیوه و متال هالاید) نشان داده شده و نحوه تولید نور در این نوع لامپ ها مشخص گردیده است.

 

 

منبع: ای کهربا