آشنایی با انواع لامپ

لامپ یک دستگاه نوری برای تولید نور است در یک فضا مانند شرکت، خانه، مکان‌های عمومی و غیره استفاده میشود. امروزه انتخاب صحیح انواع لامپ برای یک محیط بسیار حائز اهمیت میباشد. دانستن انواع لامپ و کارکرد آنها به ما در موادی مانند ارائه نور متناسب با محیط، افزایش امنیت و صرفه‌جویی در انرژی کمک میکند.

اصل کارکرد انواع لامپ ها به این شکل است که جریان الکتریکی از طریق یک سیم رسانا به یک المان فرماندهنده به نام فیلامنت (که معمولا از تنگستن تولید می‌شود) می‌رسد. این جریان الکتریکی باعث گرم شدن فیلامنت می‌شود و در نتیجه فیلامنت شروع به تاباندن نور می‌کند. در انواع لامپ های فیلامنتی سنتی، گازی مخصوص (معمولا گاز نیتروژن یا آرگون) در داخل لامپ حضور دارد که اکسیداسیون فیلامنت را کاهش داده و عمر مفید لامپ را افزایش می‌دهد.

لامپ‌ها در انواع مختلفی و با فناوری‌های متفاوتی تولید می‌شوند و هر نوع آن‌ها دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود است و برای کاربردهای مختلفی استفاده می‌شوند. در این مقاله قصد داریم انواع لامپ را از جهات مختلف مانند کاربرد و شکل ظاهری بررسی و مقایسه کنیم تا شما در نهایت بتوانید لامپ متناسب با مصرف خود را بهتر انتخاب کنیم.

معرفی انواع لامپ

همانطور که قبل‌تر گفتیم لامپ‌ها انواع مختلفی دارند که در نظر کاربرد و ظاهر با هم متفاوت هستند و هرکدام ویژگی خاص خود را دارند. لامپ‌های الکتریکی عمدتا به دو دسته لامپ رشته‌ای و لامپ فلورسنت تقسیم میشوند که هر کدام نیز به چند دسته دیگر از لامپ‌ها گروهبندی میشوند. در اینجا انواع لامپ‌ ها را آورده و آنها را بررسی میکنیم.

• لامپ تخلیه در گاز
• لامپ التهابی (تنگستن)
• لامپ جامد (LED)

۱٫ تخلیه در گاز

یکی از انواع لامپ، لامپ‌های تخلیه در گاز هستند که از دو نظر مورد بررسی قرار میگیرند. از نظر تولید نور میتوان به دو دسته نور مرئی (بخار سدیم و نئون) و غیرمرئی (مهتابی) تقسیم کرد. این لامپ‌ها همچنین میتوانند از نظر فشار گاز داخل حباب لامپ به دو دسته کم فشار ( فلورسنت، فلورسنت فشرده) و پرفشار یا شدت بالا  (جیوه‌ای، متال هالید و سدیمی) تقسیم شوند. در این قسمت این لامپ‌ها را مورد بررسی قرار میدهیم.

۱٫۱٫ لامپ فلورسنت

لامپ فلورسنت یا مهتابی (Fluorescent Lamp)  یکی از انواع لامپ الکتریکی کم فشار است و دارای یک لوله شیشه‌ای بلند است که در آن یک گاز نادر (معمولا آرگون) و مقداری جیوه قرار دارد.  وقتی جریان الکتریسیته از گاز بخاطر جیوه عبور میکند، با انتشار نور ماورای بنفش، روشنایی ایجاد میشود.

لامپ‌های فلورسنت به دلیل مصرف انرژی کمتر نسبت به لامپ‌های رشته‌ای سنتی و عمر مفید بلندتر (۷۰ سال)، در محیط‌هایی مانند ادارات، فروشگاه‌ها، مدارس، بیمارستان‌ها، و دیگر مکان‌های عمومی بسیار محبوب هستند. همچنین، لامپ‌های فلورسنت در نسخه‌های متنوعی و با رنگ‌ها و ویژگی‌های مختلف عرضه می‌شوند و برای مصارف مختلف به کار می‌روند.

۱٫۲٫ لامپ فلورسنت فشرده (CFL)

لامپ فلورسنت فشرده (Compact Fluorescent Lamp یا(CFL  یکی از انواع لامپ کم‌مصرف نوری است که از تکنولوژی فلورسنت برای تولید نور استفاده می‌کند. این نوع لامپ‌ها به عنوان جایگزین‌های کم‌مصرف (۷۵ درصد کمتر) برای لامپ‌های رشته‌ای معمولی استفاده میشوند. دیگر تفاوت فلورسنت فشرده با رشته‌ای در تولید رنگ است که لامپ‌های CFL بدلیل داشتن جیوه دارای رنگی سرد هستند.

لامپ‌های CFL دارای اندازه، شکل، و تولید نور متفاوتی هستند و به دلیل مصرف انرژی کمتر و عمر طولانی‌تر نسبت به لامپ‌های رشته‌ای معمولی، به عنوان یک جایگزین محبوب برای کاهش مصرف انرژی و صرفه‌جویی در هزینه‌های برق به شمار می‌آیند.

۱٫۳٫ لامپ متال هالید

لامپ متال هالید  (Metal Halide Lamp) از دیگر انواع لامپ بخار فلورید پرفشار است که از تکنولوژی تخلیه الکتریکی در یک مخلوط گازی حاوی فلوریدهای فلزی برای تولید نور استفاده می‌کند و دارای نور سفید و با کیفیت طبیعی هستند که برای روشنایی فضاهای خارجی، استادیوها، فیلم‌برداری، و ورزشگاه‌ها و حتی در کاربردهای صنعتی مانند کارخانه‌ها مناسب است.

توجه داشته باشید که لامپ‌های متال هالید در مقایسه با لامپ‌های LED، مصرف بیشتری از انرژی دارند. به علاوه، مانند سایر لامپ‌های تخلیه گازی، بدلیل داشتن فلوریدهای فلزی باید در دور انداختن آنها نکات ایمنی را رعایت کرد.

۱٫۴٫ لامپ بخار جیوه

لامپ بخار جیوه (Mercury Vapor Lamp)  یکی از انواع لامپ الکتریکی پرفشار است که از جیوه تبخیر شده برای تولید نور استفاده می‌کند. این نوع لامپ‌ها به واسطه نور قوی و رنگی خاص که تولید می‌کنند، در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما باید توجه داشت که این لامپ‌ها دارای جیوه، یک عنصر شیمیایی سمی، هستند که به عنوان مشکلات زیست محیطی و بهداشتی به شمار می‌آید.

این لامپ دارای روشنایی بالایی است و در نتیجه  از آن در فضاهای آزاد مانند خیابان‌ها، میدان‌ها، پارکینگ‌ها، و ورزشگاه‌ها استفاده می‌شود. نور آن آبی است و برای رسیدن به روشنایی کامل دارند و باید چند دقیقه برای گرم شدن و تخلیه گازی دارند. عمر این لامپ حدود ۲۴۰۰۰ ساعت است.

۱٫۵٫ لامپ بخار سدیم

لامپ بخار سدیم  (Sodium Vapor Lamp) یکی از انواع لامپ الکتریکی است و به واسطه استفاده از سدیم و گاز نئون و آرگون، دارای نور زرد یا نارنجی هستند و کاربردهای مختلف مانند شهرها برای روشنایی خیابان‌ها و معابر مورد استفاده قرار می‌گیرند. لامپ‌های بخار سدیم به عنوان جایگزین‌های کم‌مصرف برای لامپ‌های رشته‌ای سنتی معروف هستند و کمترین مصرف انرژی، عمر مفید طولانی و خیرگی کمتری دارند.

از آنجا که رنگ نوری که توسط لامپ‌های بخار سدیم تولید می‌شود، در برخی کاربردها مطلوب نیست، برای بسیاری از کاربردها از تکنولوژی‌های نورپردازی دیگری مانند LED استفاده می‌شود که نور با رنگ‌های متنوع و طبیعی‌تر تولید می‌کنند.

این لامپ‌ها به دو دسته سدیمی کم فشار و پر فشار تقسیم میشود. این دو نوع لامپ از سدیمی که در داخل یک لوله شیشه‌ای قرار دارند برای تولید نور استفاده می‌کنند و در کاربردهای مختلف از جمله نورپردازی خیابان‌ها، نورپردازی فضاهای عمومی، و کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

1. لامپ سدیمی کم فشار (LPS)

لامپ‌های کم‌فشار سدیمی به علت نور خیلی زردی که تولید می‌کنند، در برخی موارد از جمله نورپردازی خیابان‌ها و پارکینگ‌های بزرگ به کار می‌روند. همچنین در کاربردهایی که تشخیص رنگ نیاز نیست، مثل تصاویر ماهواره‌ای و رصد سمتی می‌توانند مفید باشند. این لامپ‌ها دارای بازده نوری نسبتاً پایینی هستند.

۲٫ لامپ سدیمی پر فشار (HPS)

از این نوع لامپ‌ها به عنوان یکی از معمول‌ترین انواع نورپردازی در خیابان‌ها، پارک‌ها، فضاهای عمومی، پارکینگ‌ها، مناطق وهمچنین در کشاورزی برای رشد گیاهان استفاده میشود. لامپ‌های HPS دارای بازده نوری بالا بوده و نور زردی-نارنجی تولید می‌کنند. این نور مناسب برای روشنایی محیط‌های عمومی مناسب است.

۱٫۶٫ لامپ نئونی

لامپ نئون یکی از انواع لامپ گازی است که از یک لوله شیشه‌ای با نئون پر شده است. این لامپ‌ها برای نمایشگرها، تابلوها و در دکوراسیون داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. لامپ نئون در اصل به وسیله تخلیه الکتریکی در گاز نئون کار میکند. زمانی که جریان الکتریکی از طریق لوله شیشه‌ای نئون عبور می‌کند، گاز نئون به حالت تخلیه الکتریکی درآمده و نوری خاص و رنگارنگ ایجاد می‌کند.

لامپ‌های نئون معمولا به عنوان عناصر دکوراتیو در رستوران‌ها، کافه‌ها، نمایشگاه‌ها، فروشگاه‌ها و مکان‌های عمومی دیگر به کار می‌روند. آنها می‌توانند متن و شکل‌های مختلفی را به صورت گرافیکی و زیبا نمایش دهند و توجه مشتریان و بازدیدکنندگان را به خود جلب کنند.

۲٫ التهابی (تنگستن)

لامپ التهابی (Incandescent Lamp) یک نوع لامپ روشنایی است که در آن نور به وسیله تخلیه الکتریکی در داخل یک سیم تنها از طریق گرمای تولید شده به وجود می‌آید. این نوع لامپ از یک سیم فلزی که به عنوان فیلامان ساخته می‌شود. هنگامی که جریان الکتریکی از طریق فیلامان عبور می‌کند، فیلامان بسیار داغ می‌شود و نور ایجاد میکند.

لامپ‌های التهابی به عنوان یکی از نوع‌های اصلی لامپ‌های کلاسیک گازی به کار می‌روند. این نوع لامپ‌ها در گذشته بسیار متداول بودند، اما با توسعه فناوری‌های نورپردازی پیشرفته استفاده از این لامپ‌های کاهش یافته است. این به دلیل مصرف بالای انرژی و عمر مفید کمتر (بین ۷۵۰ تا ۲۰۰۰ ساعت) این نوع لامپ‌ها در مقایسه با فناوری‌های مدرن است.

با این حال، لامپ‌های التهابی هنوز در برخی موارد خاص و به عنوان گزینه‌های دکوری یا آنتیک استفاده می‌شوند.

از جمله مزایای این لامپ‌ها نور طبیعی آن است که شبیه به نور خورشید میباشد اما در عین حال مصرف انرژی بالایی داشته و گرمای بیشتری را نسبت به سایر لامپ‌ها تولید میکنند. از انواع این نوع لامپ میتوان به هالوژن اشاره کرد.

۲٫۱٫ لامپ هالوژن

لامپ هالوژن یکی از انواع لامپ رشته‌ای است که از یک فیلامنت فلزی (معمولا تنگستن) و یک گاز هالوژن (مانند برومین یا یودین) برای تولید نور طبیعی روز (نور سفید) استفاده می‌کند. این نوع لامپ به نور از طریق گرم شدن و تاباندن فیلامنت فلزی به وجود می‌آید، اما مزیت اصلی هالوژن نسبت به لامپ‌های رشته‌ای سنتی این است که از گاز هالوژن جهت بهبود عمر و کارایی استفاده کرده و مصرف انرژی‌ آن حدودا ۱۰ الی ۲۰ درصد کاهش میابد.

لامپ‌های هالوژن عمدتا در کاربردهایی که نیاز به نور با رنگی دقیق و روشنایی بالا دارند، مانند روشنایی خودروها، روشنایی صنعتی و تجاری و تجهیزات پزشکی استفاده می‌شوند. همچنین این لامپ‌ها در برخی از موارد به عنوان گزینه‌های جایگزین در دکوراسیون منازل نیز استفاده می‌شوند.

۳٫ جامد (LED)

لامپ LED (Light Emitting Diode)  یکی از انواع لامپ الکتریکی است که از دیودهای نوری برای تولید نور استفاده می‌کند. این نوع لامپ به عنوان یکی از فناوری‌های نورپردازی پیشرفته، مصرف انرژی کم، عمر طولانی، روشنایی بالا، و کارایی بسیار بالا شناخته می‌شوند.

لامپ LED از یک یا چند دیود نوری تشکیل شده است. هنگامی که جریان الکتریکی از طریق LED عبور می‌کند، الکترون‌ها به حالت پرواز درمی‌آیند و با الکترون‌های هم‌خانواده ترکیب می‌شوند. زمانی که الکترون‌ها به حالت اصلی خود بازمی‌گردند، انرژی از دست می‌دهند و فوتون‌ها (ذرات نوری) را تولید می‌کنند که این فوتون‌ها به وجود نور مرئی می‌آورند.

لامپ‌های LED در انواع مختلف و برای مصارف متنوعی در خانه‌ها، صنعت، تجارت، اتومبیل‌ها، تلویزیون‌ها، نمایشگاه‌ها، و بسیاری از سایر کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این لامپ‌ها به دلیل عملکرد بهره‌ورانه و ویژگی‌های محیطی مثبت، به شدت مورد توجه قرار گرفته‌اند و جایگزین مناسبی برای فناوری‌های نورپردازی قدیمی‌تر هستند.  این لامپ‌ها به ۳ دسته DIP،  SMD و COB  تقسیم میشود که در اینجا بطور مختصر به تفاوت آنها میپردازیم.

تفاوت لامپ‌های SMD و COB

در ابتدا، باید بدانیم که لامپ SMD و COB به چه چیزی اشاره دارند؟

لامپ SMD که مخفف “Surface Mounted Devices” است یکی از انواع لامپ LED است که به دستگاه های نصب شده در سطح اشاره می کند که یکی از اجزای فناوری نصب سطحی هستند.

COB که مخفف “Chip on Board” است یکی از انواع لامپ LED میباشد که به بسته‌بندی تراشه روی برد اشاره دارد و یکی از فناوری‌های نصب بر روی تراشه است.

تفاوت بین SMD و COB به شرح زیر است:

• راندمان تولید

راندمان تولید COB از SMD بیشتر است.

• کیفیت منبع نور

SMD یک نور نقطه ای است که توسط چندین منبع نور نقطه ای متصل به هم ساطع می شود. دستگاه های گسسته SMD دارای نور نقطه ای و تابش خیره کننده هستند. COB یک نور سطحی است. در مقایسه با SMD، روشنایی یکنواخت‌تر است، هیچ هاله‌ای وجود ندارد، پرتو زاویه COB بزرگ است و تنظیم آن آسان است، هیچ نور نقطه ای یا خیره کننده ای وجود ندارد.

• فرآیند تولید

SMD: تراشه LED از چسب رسانا و چسب عایق ساخته شده است که روی پد نگهدارنده مهره لامپ ثابت شده است، سپس با رسانایی مشابه بسته COB جوش داده می شود. پس از تست عملکرد، آن را با رزین اپوکسی محصور می کنند و سپس فرآیند شکافتن، برش و چسباندن و انتقال به کارخانه نمایشگر را انجام می دهند.

COB: تراشه LED با چسب رسانا و چسب عایق مستقیماً روی پد محل لامپ مهره لامپ برد PCB ثابت می شود و سپس عملکرد رسانایی تراشه LED لحیم می شود. پس از اتمام تست، تراشه اپوکسی کپسوله می شود.

• تکنولوژی

SMD در طول LED، ابتدا باید نصب شود، سپس با لحیم کاری مجدد بر روی برد PCB ثابت شود. COB نیازی به نصب و فرآیند لحیم کاری مجدد نیست. منبع نور COB به طور مستقیم به لامپ اعمال می شود.

• دمای رنگ

COB عمدتا دمای تک رنگ است، SMD می تواند دمای چند رنگ را انجام دهد، دمای چند رنگ مخلوط نور دمای رنگ است، ویژگی های فیزیکی ساختاری SMD می تواند با انواع انتخاب های دمای رنگ مواجه شود.

• کاربرد

با توجه به نکات فوق تفاوت کاربرد عملی SMD و COB در لامپ های LED چیست؟ به دلیل ساختار بسته بندی SMD، روشنایی LED SMD را نمی توان در سیستم های روشنایی فشرده اعمال کرد. COB می تواند برای مدت طولانی در دمای بالا زندگی کند و چشم انداز کاربردی خوبی برای سیستم های روشنایی خیابان ها و روشنایی صنعتی پرفشار دارد.