ترانس مهتابی

نحوه کار بالاست القایی (لامپ مهتابی)

بالاست های القایی یا همان چوک های مهتابی، یک سلف هستند که دو وظیفه بر عهده دارند:

  • استارت کردن لامپ مهتابی (احتراق)
    روشن نگه داشتن مهتابی

نقشه مدار مهتابی به صورت زیر می باشد:

ترانس مهتابی

این مدار شامل یک جعبه تقسیم (X1)، کلید یک پل (Q1)، چوک یا بالاست القایی (M)، لامپ مهتابی (L) (که شامل فیلامنت های F1 و F2 می باشد)، استارتر (E1) می باشد.
استارتر با لامپ مهتابی به صورت موازی قرار گرفته است و دو سر دیگر فیلامنت ها را به هم متصل کرده است. قبل توضیح کار مهتابی به توضیح مختصری در مورد اجزاء داخل لامپ مهتابی می پردازیم.

دو سمت لامپ مهتابی، دو عدد فیلامنت قرار دارد. هر کدام از فیلامنت ها یک سیم از جنس تنگستن هستند که لایه ای به نام امیتر روی آنها پاشیده شده است.

ترانس مهتابی

همانطور که شکل بالا ملاحظه می شود، فیلامنت با رنگ قرمز مشخص شده است. لامپ مهتابی را می توان به دو صورت روشن نمود:

۱- حالت Cold Cathode
۲- حالت استاندارد

در حالت کلی قبل از روشن شدن لامپ مهتابی، باید از فیلامنت ها جریانی را عبر داد تا گرم شوند. این عمل باعث می شود تا ولتاز مورد نیاز برای احتراق لامپ های مهتابی تا حدود زیادی کاهش پیدا کند. زیرا با عبور جریان از فیلامنت ها، فیلامنت ها شروع به ساطع کردن الکترون می نمایند و گاز اطراف خود را تا حدودی یونیزه می کنند. حال دیگر برای احتراق نیاز به ولتاژ ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ ولتی نیست بلکه با ولتاژ ۶۰۰ یا ۷۰۰ ولت هم می توان احتراق نمود. این حالت حالت استاندارد می باشد. در حالت Cold Cathode، قبل از احتراق جریانی از فیلامنت ها عبور نمی کند و برای احتراق لامپ ها احتیاج به ولتاژ حدود ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ می باشد.
نکته دیگری که باید به آن اشاره شود این است که بهتر است بعد از روشن شدن لام مهتابی، همچنان جریانی از فیلامن ها عبور کند زیرا عبور جریان باعث خواهد شد الکترون ها به طور یک نواخت از سطح امیتر کنده شوند ولی در صورت نبود جریان فیلامنت، فیلامنت ها به صورت نقطه ای شروع به ساطع کردن الکترون می کنند که باعث خواهد شد عمر فیلامنت ها کم شود.
پس در حالت کلی بهتر است هم در زمان احتراق و هم در زمان روشن بودن لامپ مهتابی، جریانی از فیلامنت ها عبور کند.
برای درک بهتر به بررسی ساختار داخلی استارتر مهتابی می پردازیم. استارترهای مهتابی از دو تیغه جدا از هم تشکیل شده اند که با فاصله بسیار کمی نسبت به هم قرار دارند. داخل استارتر مهتابی از گاز نئون پر شده است. البته دقت شود که به جای اینکه داخل خود استارتر را از گاز پر کنند از یک لامپ نئون استفاده می کنند. استارتر های مهتابی برای توان های ۲۰، ۴۰ و ۸۰ وات طراحی می شوند که ما در اینجا یک نمونه ۴۰ وات آنرا نشان داده ایم.

ترانس مهتابی

همانطور که ملاحظه می کنید با لامپ نئون داخل استارت یک خازن موازی شده است که برای جلوگیری از نویز و آرک ناشی از جریان زیاد سلف در هنگام قطع شدن تیغه های داخل لامپ نئون می باشد.
نحوه کار استارت در شکل زیر نمایش داده شده است:
ترانس مهتابی
با این پیش زمینه می توان نحوه کار بالاست القایی را بهتر متوجه شد. موقعی که لامپ مهتابی خاموش است، مقاومت آن به دلیل وجود گاز داخل آن بسیار بالا می باشد. وقتی که کلید برق وصل می شود، به دلیل مقاومت زیاد لامپ مهتابی، جریان مسیر خودش را از داخل استارت می بندد:
ترانس مهتابیخطوط آبی مسیر جریان را نشان می دهد. همانطور که دیده می شود جریان بعد از عبور از کلید و چوک (M) از داخل فیلامنت سمت چپ لامپ وارد استارت می شود و بعد از عبور از استارت از فیلامنت طرف دیگر خارج می شود. در این حین جریان از فلاصله نزدیک دو تیغه لامپ نئون داخل استارت عبور کرده باعث جرقه زدن بین دو تیغه می شود. این جرقه ها باعث گرم شدن دو تیغه شده، به طوریکه باعث می شوند این دو تیغه به هم متصل شوند. یعنی اتصال کوتاه شوند. در این هنگام جریان زیادی از مسیر استارت می گذرد و ولتاژ خازن موازی با آن صفر می شود. به طبع آن، جریان زیادی از فیلامنت های لامپ هم می گذرد که باعث گرم شدن آنها می شود.
در این حالت شما می توانید قرمز شدن فیلامنت ها را در مهتابی مشاهده کنید. با اتصال کوتاه شدن تیغه های لامپ نئون داخل استارت، دمای تیغه ها پایین آمده و تیغه ها از یکدیگر جدا می شوند. در این هنگام سلف، بنا به خاصیت خود می خواهد به جریان را همچنان از تیغه ها عبور دهد که باعث می شود خازن موازی با استارت شروع به شارژ شدن نماید. ولتاژ این خازن بلافاصله افزایش یافته و به بالای ۶۰۰ یا ۷۰۰ ولت خواهد رسید. این خازن به نوعی “خازن احتراق” هم می باشد.
با بالا رفتن ولتاژ، گاز داخل لامپ به طور کامل یونیزه می شود و شما شاهد روشن شدن لامپ مهتابی می باشید. البته ممکن است این سیکل در دفعه اول، لامپ را روشن نکند که این عمر باعث می شود لامپ دو باره خاموش شود و سیکل فوق دوباره تکرار شود.
با عبور جریان از لامپ مهتابی، به علت دارا بودن مقاومت منفی، مقاومت آن به شدت کاهش پیدا می کند و باعث می شود جریان بیشتری از داخل لامپ عبور کند. بعد از روشن شدن لامپ، جریان دیگر از داخل استارت عبور نمی کند زیرا مقاومت لامپ به مراتب از مقاومت مسیر استارت کمتر شده است ولی مشکل اصلی این است که جریان لامپ به علت مقاومت منفی به شدت افزایش خواهد یافت. در این هنگام چوک موازی شده با لامپ اجازه افزایش بیش از حد جریان را نمی دهد و جریان لامپ را به سرعت محدود می کند. از این به بعد مهتابی روشن مانده ولی دقت شود که جریانی از داخل فیلامنت ها نمی گذرد زیرا مسیر استارت مهتابی اتصال باز شده است.
فرکانس کار مدار فوق همان فرکانس برق شهر (۵۰ – ۶۰ Hz) بوده که باعث می شود حجم چوک زیاد شود و تلفات بالا رود. در “بالاست های الکترونیکی” جریان فیلامنت بعد از “مد احتراق” (فازی که فیلامنت ها گرم شده و ولتاژ بالا دوسر لامپ می افتد) بر قرار خواهد ماند که این امر باعث افزایش طول عمر لامپ خواهد شد.
همچنین فاز احتراق به صورت کامل تری طی خواهد شد. به خصوص در بالاست های IC Base که فاز احتراق مرحله کاملی می باشد که این امر به طول عمر بیشتر تیوب کمک خواهد کرد.

2 comments on “نحوه کار بالاست القایی (لامپ مهتابی)

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *