ترانس مهتابی چیست و عملکرد آن چگونه است؟

ترانس مهتابی چیست؟

در علم الکترونیک به سیم پیچ‌هایی که هسته مغناطیسی دارند، ترانس مهتابی می‌گویند. ترانس مهتابی اصطلاحاً یعنی چک الکتریکی. قطعاً نام مهتابی آن برایتان مشخص است که این ترانس در داخل مهتابی استفاده می‌شود. مهمترین کاری که این سیم پیچ‌های دارای هسته مغناطیسی به منظور راه اندازی مهتابی انجام می‌دهند، محدود کردن جریان است. این کار باعث افزایش ولتاژ می‌شود و با کمک لامپی به نام لامپ استارتر در مهتابی قوس‌های الکتریکی به وجود می‌آورد که در نهایت باعث روشن شدن مهتابی به کمک ترانس مهتابی می‌شود. شما کاربران عزیز اگر قصد خرید انواع ترانس مهتابی را دارید و می‌خواهید بدانید ترانس مهتابی چیست و روش کار آن چگونه است در ادامه همراه ما باشید.

برای تعریف ترانس مهتابی همچنین می‌توان گفت که این نوع قطعه نوعی سلفیان چوک یعنی مقاومت بالای دو کاره است. یک عملکرد این ترانس ایجاد ولتاژ در جهت عکس ولتاژ در لحظه استارت و عملکرد دیگر آن مقاومت در برابر جریان‌های بالا می‌باشد.

این لامپ‌ها به دلیل راندمان نوری بسیار بالایی که دارند و همچنین تنوع رنگ لامپ‌های فلورسنت و مطابقت با هر نوع سلیقه‌ای در تامین روشنایی مراکز صنعتی، تونل‌ها، منازل مسکونی، مکان‌های فرهنگی، مراکز تجاری، ادارات و… مصرف زیادی دارند.

به عبارتی دیگر ترانس مهتابی یا بالاست، یکی از اجزای مهم سیستم‌های روشنایی است که در لامپ‌های فلورسنت (مهتابی) به کار می‌رود. این ترانس وظیفه تأمین ولتاژ لازم برای راه‌اندازی لامپ‌های فلورسنت و تنظیم جریان آن‌ها را بر عهده دارد. ترانس مهتابی به‌طور خاص برای لامپ‌های فلورسنت طراحی شده است و نقش حیاتی در بهینه‌سازی عملکرد این لامپ‌ها دارد.

ساختار ترانس مهتابی

ترانس مهتابی معمولاً از یک هسته مغناطیسی و سیم‌پیچ‌هایی ساخته شده که جریان برق را تنظیم و ولتاژ را بالا می‌برد. در این ترانس‌ها از یک سیم‌پیچ اولیه و یک سیم‌پیچ ثانویه استفاده می‌شود که جریان برق را به‌طور موثری کنترل می‌کند. سیم‌پیچ‌های ترانس در هنگام راه‌اندازی لامپ به گونه‌ای عمل می‌کنند که ولتاژ مورد نیاز برای ایجاد قوس الکتریکی در لامپ را فراهم می‌کنند.

نحوه عملکرد لامپ مهتابی با کمک ترانس یا بالاست مهتابی:

این لامپ‌ها برای روشن شدن اولیه‌شان چشمک‌هایی می‌زنند که این چشمک‌ها در اصل به ترانس مهتابی یا چوک بستگی دارد. در یک لحظه ولتاژ بین ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ ولت نیاز داریم تا مهتابی بتواند روشن شود. تامین این ولتاژ بالا، وظیفه همان ترانس مهتابی یا چوک الکتریکی است. مثلا اگر یک لامپ ۲۲۰ ولت را در نظر داشته باشید، تقسیم ولتاژ با تغییر شدت جریان الکتریکی در آن به این صورت است که در حدود ۴۰ وات ولتاژ در دو سر لامپ‌ها مصرف شده و باقی این ولتاژ روی چوکی مقاومت بالاست قرار می‌گیرد.

این پروسه تقسیم ولتاژ باعث می‌شود که مهتابی نور دهی بالایی داشته باشد. همچنین موجب می‌شود تا فیلا مانزهای لامپ مهتابی که در دو سمت لامپ قرار دارند در برابر سوختن و آسیب محافظت شوند. هر زمان که مهتابی روشن شد، استارت از ترانس مهتابی خارج شده و از آنجا که جریان از مدار استارت خارج می‌شود و از میان گازهای یونیزه عبور خواهد کرد در نتیجه بعد از روشن شدن مهتابی، دیگر امکان خاموش شدن لامپ به هیچ عنوان وجود نخواهد داشت.

عملکرد ترانس مهتابی به‌طور کلی به این صورت است که هنگام روشن شدن لامپ فلورسنت، ولتاژ بالایی به لامپ اعمال می‌شود تا قوس الکتریکی ایجاد شود. ترانس با تنظیم جریان، از بروز جریانی بیش از حد که می‌تواند به لامپ آسیب بزند، جلوگیری می‌کند. پس از روشن شدن لامپ، ترانس جریان را محدود می‌کند تا لامپ به‌طور پیوسته روشن بماند و از سوختن آن جلوگیری شود.

نام‌های دیگر ترانس مهتابی چیست؟

این سیستم الکتریکی نام‌های متفاوتی دارد در نتیجه ممکن است این سوال در ذهن‌های بسیاری خطور کند، مثلاً به این ترانس می‌توان نام‌های ترانس مهتابی، چوک الکتریکی، مقاومت بالاست، بالاست الکترونیکی و سلف را نسبت داد.

خصوصیات و ویژگی‌های فنی ترانس‌های مهتابی:

درباره خصوصیات این ترانسها لازم است موارد زیر را بدانید:

1. میزان ولتاژ ورودی مناسبی دارند. این ولتاژ بین ۱۹۰ ۲۴۰ ولت می‌باشد. البته این بدان معنا نیست که بالاست KMC در ولتاژهای دیگر مشکل خاصی دارد اما بهترین شرایط برای کار بین این بازه می‌باشد.
2. هارمونیک مخرب ندارند. فلامبه خراب که در ترانس‌های القایی چشمک می‌زنند با استفاده از بالاست کی ام سی با این مسئله مواجه نخواهند شد و لامپ کاملاً خاموش می‌شود.
3. مدت زمان گرمایش آن ۳/۱ ثانیه است که زمان نسبتاً زیادی محسوب می‌شود.
4. کارایی متناسب با دما دارند. بالاست مهتابی در دمایی بین منفی ۲۰ تا مثبت ۷۰ درجه عملکرد مناسبی دارد.
5. ضریب قدرت بالایی داشته و از طریق خازن ولتاژ را کاهش می‌دهند.
6. میزان چشمک زدن این لامپ‌ها خیلی کم است. این مسئله طول عمر لامپ را افزایش می‌دهد.
7. فرکانسی بین ۴۰ تا ۷۰ کیلو هرتز دارند.

انواع ترانس مهتابی

ترانس‌های مهتابی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. ترانس‌های مغناطیسی (قدیمی): این ترانس‌ها از نوع سیم‌پیچ‌های مسی و هسته مغناطیسی ساخته می‌شوند. آن‌ها نسبت به ترانس‌های الکترونیکی حجیم‌تر و سنگین‌تر هستند و معمولاً در لامپ‌های با توان بالا استفاده می‌شوند.

2. ترانس‌های الکترونیکی (مدرن): ترانس‌های الکترونیکی سبک‌تر و کوچک‌تر هستند و از فناوری‌های پیشرفته‌تری برای کاهش مصرف انرژی و افزایش عمر لامپ‌ها بهره می‌برند. این ترانس‌ها معمولاً برای لامپ‌های فلورسنت کم‌مصرف یا لامپ‌های LED کاربرد دارند.

مزایای استفاده از ترانس مهتابی

• ایجاد نور یکنواخت: ترانس مهتابی به ایجاد نور یکنواخت و ثابت کمک می‌کند و از نوسانات جریان جلوگیری می‌کند.

• صرفه‌جویی در مصرف انرژی: ترانس‌های الکترونیکی مصرف انرژی کمتری دارند و به بهینه‌سازی مصرف برق کمک می‌کنند.

• افزایش عمر لامپ: با محدود کردن جریان و اعمال ولتاژ صحیح، ترانس‌ها عمر مفید لامپ‌های فلورسنت را افزایش می‌دهند.

• ایمنی بیشتر: ترانس‌های مهتابی از افزایش جریان و دما جلوگیری می‌کنند و به این ترتیب خطرات ناشی از برق‌گرفتگی یا آتش‌سوزی را کاهش می‌دهند.

کاربردهای ترانس مهتابی

ترانس مهتابی معمولاً در سیستم‌های روشنایی استفاده می‌شود. از جمله کاربردهای رایج آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• دفاتر و محیط‌های کاری: برای تأمین نور مناسب در فضاهای اداری و تجاری.

• پارک‌ها و فضاهای عمومی: برای روشنایی معابر و فضاهای باز.

• کارخانجات و انبارها: در محیط‌های صنعتی که نیاز به روشنایی شدید دارند.

• سیستم‌های روشنایی شهری: در تابلوهای تبلیغاتی و نورپردازی‌های شهری.

نکات مهم در انتخاب ترانس مهتابی

هنگام انتخاب ترانس مهتابی برای لامپ‌های فلورسنت، باید به نکات زیر توجه کنید:

• توان لامپ: ترانس باید با توان لامپ فلورسنت مطابقت داشته باشد.

• نوع لامپ: ترانس باید مناسب با نوع لامپ (فلورسنت، LED، یا کم‌مصرف) باشد.

• کیفیت ساخت: انتخاب ترانس‌های باکیفیت می‌تواند تأثیر زیادی در عملکرد بهینه و طول عمر سیستم روشنایی داشته باشد.

• ایمنی: توجه به استانداردهای ایمنی و رعایت آن‌ها بسیار مهم است.

روش کار لامپ مهتابی:

زمانی که کلید را وصل می‌کنیم بین دو الکترود استارتر a.b در حدود ۲۲۰ ولت اختلاف سطح به وجود می‌آید. این اختلاف سطح، گاز نئون موجود داخل استارت را یونیزه می‌کند و از آن جریان عبور می‌کند. بر اثر عبور این جریان، گاز نئون و تیغه بیمه تال گرم شده و خم می‌شود و دو الکترود آن به یکدیگر می‌چسبند.

در این وضعیت جریان در رشته‌های فلزی لامپ که به آنها فیلامان گفته می‌شود و در مسیر استارتر و چوک قرار گرفته، برقرار شده و باعث سرخ شدن آنها می‌گردد. در اثر سرخ شدن فیلامان‌ها الکترودهای سطحی آنها به خارج پرتاب شده و موجب یونیزاسیون گازهای اطراف خود می‌شود.

همچنین به دلیل چسبیدن تیغه‌ها در دو سر آن، حالت اتصال کوتاه پیش آمده و ولتاژ ۲۲۰ ولت دیگر در دو سر آن وجود نخواهد داشت و ولتاژ آن صفر می‌شود. اگر این حالت پیش بیاید دیگر گاز نئون داخل استارت یونیزان می‌شود در نتیجه تیغه‌های بی متال سرد شده و باعث قطع آن می‌گردد.

در همان لحظه که استارتر قطع می‌شود به دلیل خاصیت خود القایی سلف، ولتاژ لحظه‌ای صیادی در حدود ۷۵۰ تا ۱۶۰۰ ولت تولید می‌شود. این ولتاژ بالا خارجی به داخل لامپ را یونیزه کرده و جریان در آن برقرار می‌شود. عبور جریان داخل لامپ باعث می‌شود که الکترون‌ها به جداره داخلی لامپ برخورد کند و چون داخل لامپ از مواد فلورسانس پوشیده شده است برخورد این الکترون‌ها به آن، باعث تولید نور می‌شود.

اگر این حالت پیش بیاید جریان لامپ زیاد شده و ولتاژ اضافی آن در دو سر چوک افت می‌کند. از آنجا که این لامپ‌ها از لوله‌هایی از جنس شیشه به قطر ۲۵ تا ۳۸ میلیمتر و طول ۲۰ تا ۱۶۰ سانتی متر تولید می‌شود. در دو سر این دوره‌ها دو رشته فلزی تنگستن آغشته به باریت (ماده‌ای با تشعشع الکترونی بالا) تعبیه شده‌اند.

داخل این لوله‌ها از بخار جیوه با فشار کم پشت شده و دیواره داخلی لوله آغشته به مواد فلورسانس است. نحوه بستن لامپ‌های فلورسنت مثل مدل رشته‌های آنها نیست و برخلاف این لامپ‌ها به صورت مستقیم به برق ۲۲۰ ولت متصل نمی‌شود.

لوازم مورد نیاز جهت روشن کردن لامپ فلورسنت چیست؟

چک یا ترانس مهتابی:

به منظور ایجاد تخلیه الکتریکی در لامپ‌های گازی ابتدا باید اختلاف سطح بیشتر داشته باشیم و بعد از ایجاد جریان این اختلاف سطح را کم خواهیم کرد. سلف در زمان قطع جریان در استارتر این اضافه فشار مورد نیاز را تامین می‌کند. به بیان دیگر چک به کمک استارتر در لحظه اول ولتاژ را زیاد کرده و بعد از اینکه لامپ روشن شد این ولتاژ را پایین می‌آورد و در طرف دیگر چک وظیفه محدود کردن جریان را به عهده دارد. بعد از اینکه لامپ روشن شد از داخل آن در اثر یونیزاسیون مقاومت اندکی پیدا کرده و جریان لامپ بالا می‌رود. وظیفه چک این است که از این کار جلوگیری کند.

استارتر:

استارتر از یک لامپ نئون کوچک که یکی از الکترون‌های آن را یک تیغه بی‌متال و الکترود دیگر را یک تیغه فلزی تشکیل می‌دهند ساخته شده است. اختلاف سطح روشن‌شدن استارتر چیزی حدود ۱۴۰ تا ۱۶۰ ولت و اختلاف سطح خاموش شدن آن حدود ۱۲۰ تا ۱۳۰ ولت می‌باشد. به منظور جلوگیری از ایجاد جرقه و پارازیت، یک خازن با استارتر به صورت موازی بسته می‌شود.

رنگ نور لامپ فلورسنت متناسب با ماده فلورسانس داخل لامپ عوض می‌شود. به جز ماده فلورسانس معمولاً یک ماده کمکی نیز به منظور تکمیل فعل و انفعالات شیمیایی به آنها اضافه می‌شود. البته وسایل کمکی دیگری نیز از جمله پایه لامپ یا سوکت لامپ، پایه استارتر و… لازم است. پایه لامپ از جنس چینی یا پلاستیک یا کائوچو مخصوصی ساخته می‌شود.

در هر دو سر لامپ زائده‌های فلزی وجود دارد که به فیلامان لامپ متصل است و در فضای درونی سوکت‌های لامپ جای می‌گیرد. برای استارتر هم پایه جداگانه‌ای در نظر گرفته شده یا روی یکی از پایه‌های لامپ محل مخصوصی برای آن تعبیه شده است