ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ (Fluorescent Lamp)

ઉદ્દેશ્યો (Objectives): આ પાઠના અંતે તમે નીચેની બાબતો શીખી શકશો:

• ડિસ્ચાર્જ લેમ્પના સિદ્ધાંતને સમજવો.
• સિંગલ ટ્યુબ ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પની રચના અને તેના ઘટકોનું વર્ણન કરવું.
• સર્કિટમાં દરેક ઘટકનું કાર્ય જણાવવું.

ડિસ્ચાર્જ લેમ્પનો સિદ્ધાંત (Principle of a discharge lamp)

ગેસ-ડિસ્ચાર્જ લેમ્પનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત આકૃતિ ૧ (Fig 1) માં સમજાવેલ છે. વાયુઓ (Gases) સામાન્ય રીતે વિદ્યુતના નબળા વાહક હોય છે, ખાસ કરીને વાતાવરણીય અને ઉચ્ચ દબાણે. પરંતુ જ્યારે બે ઈલેક્ટ્રોડ્સ (Electrodes) વચ્ચે એક સીલબંધ પાત્રમાં ઓછા દબાણે રહેલા વાયુમાં યોગ્ય વોલ્ટેજ (જેને ઈગ્નીશન વોલ્ટેજ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે) આપવામાં આવે છે, ત્યારે તે વાયુનું આયનીકરણ (Ionisation) થાય છે અને ગેસ માધ્યમ દ્વારા એક ઈલેક્ટ્રોડથી બીજા ઈલેક્ટ્રોડ સુધી કરંટ પસાર થાય છે.

આકૃતિ ૧ (Fig 1): ગ્લાસ શેલ (Glass shell), ઈલેક્ટ્રોડ્સ (Electrodes), લીડ-ઈન વાયર (Lead-in wire), ગેસ અને મેટલ વેપર (Gas and metal vapour) – ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ.

એક ગ્લાસ શેલ જેમાં બે ઈલેક્ટ્રોડ્સ એકબીજાથી દૂર રાખેલા હોય છે, તે લીડ-ઈન વાયર દ્વારા વોલ્ટેજ સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલા હોય છે. શેલની અંદરની જગ્યા ઓછા દબાણવાળી બાષ્પ (Low pressure vapour) થી ભરેલી હોય છે. જ્યારે ઈલેક્ટ્રોડ્સ પર લાગુ પાડવામાં આવતા વોલ્ટેજને એક ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી વધારવામાં આવે છે, ત્યારે અંદરનો ગેસ આયનીકૃત થાય છે અને વીજપ્રવાહનું વહન (Conducting) કરવાનું શરૂ કરે છે.

ફ્લોરોસન્ટ ટ્યુબની રચના (Construction of fluorescent tubes)

ફ્લોરોસન્ટ લાઈટ બલ્બ મૂળભૂત રીતે એક કાચની નળી છે જે બે બેઝ (Bases) થી બંધ કરેલી હોય છે (આકૃતિ ૨ – Fig 2). આ બેઝ પર આંતરિક ઘટકો જેને કેથોડ (Cathodes) કહેવામાં આવે છે, તેને પાવર પહોંચાડવા માટે પિન લગાવેલી હોય છે. ટ્યુબની અંદર પારો (Mercury) ના નાના ટીપાં અને નિષ્ક્રિય વાયુ (Inert gas) હોય છે.

ટ્યુબની અંદરની સપાટી ફ્લોરોસન્ટ પાવડર અથવા ફોસ્ફર (Phosphor) થી કોટેડ હોય છે. જ્યારે આ ફોસ્ફર અલ્ટ્રા-વાયોલેટ કિરણો (Ultra-violet rays) ના સંપર્કમાં આવે છે ત્યારે તે પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે. કેથોડ અથવા ઈલેક્ટ્રોડ્સ એ બેરિયમ અને સ્ટ્રોન્ટિયમ ઓક્સાઈડના મિશ્રણથી કોટેડ ટંગસ્ટન ફિલામેન્ટ (Tungsten filaments) ના બનેલા હોય છે.

આકૃતિ ૨ (Fig 2): બેઝ (Base), કેથોડ ફિલામેન્ટ (Cathode filament), નિષ્ક્રિય આર્ગોન ગેસ અને પારો (Inert argon gas & mercury), ફોસ્ફર કોટિંગ (Phosphor coating), પિન (Pin).

સર્કિટ ડાયાગ્રામ (Circuit diagram): સ્ટાર્ટર (Starter), બેલાસ્ટ (Ballast) અને ટ્યુબના ઈલેક્ટ્રોડ્સને તેના બંને છેડે જોડવાની રીત આકૃતિ ૩ (Fig 3) મુજબ છે.

આકૃતિ ૩ (Fig 3): સ્ટાર્ટર, ટ્યુબ, P.F. કેપેસિટર (P.F. Capacitor), બેલાસ્ટ (Ballast), સર્કિટ ડાયાગ્રામ.

ફ્લોરોસન્ટ લાઈટ સર્કિટમાં વિવિધ ભાગોનું કાર્ય (Function of the various parts in a fluorescent light circuit)

બેલાસ્ટ/ચોક (Ballast/Choke): બેલાસ્ટ એ મૂળભૂત રીતે લેમિનેટેડ આયર્ન કોર (Laminated iron core) પર વીંટાળેલા ઘણા આંટાઓ ધરાવતી એક કોઈલ છે (આકૃતિ ૪ – Fig 4). તે ફ્લોરોસન્ટ ટ્યુબને ચાલુ કરવા માટે સપ્લાય વોલ્ટેજને વધારે છે (Steps up). એકવાર ટ્યુબ વીજપ્રવાહનું વહન કરવા લાગે, પછી તે ટ્યુબના કેથોડમાં વધુ પડતો કરંટ આવતા અટકાવે છે જેથી તે બળી ન જાય.

સ્ટાર્ટર્સ (Starters)

ફ્લોરોસન્ટ ટ્યુબ સર્કિટમાં સ્ટાર્ટર બે કાર્યો કરે છે:

• તે પહેલા ઇલેક્ટ્રોડ્સ (Electrodes) ને પ્રી-હીટિંગ (Preheating) કરવા માટે સર્કિટને પૂર્ણ કરે છે.
• તે ઇગ્નીશન (Ignition) માટે વોલ્ટેજ કિક (Voltage kick) પૂરો પાડવા માટે સર્કિટને ખોલે છે.

સ્ટાર્ટરના બે પ્રકાર છે:

• ગ્લો-ટાઇપ (Glow-type)
• થર્મલ-ટાઇપ (Thermal-type)

ગ્લો ટાઇપ સ્ટાર્ટર્સ (Glow type starters): ગ્લો-ટાઇપ સ્ટાર્ટર સ્વિચ (આકૃતિ 5) સૌથી વધુ વપરાતી સ્વિચ છે. તેમાં ગેસથી ભરેલી કાચની ટ્યુબ હોય છે જેમાં બે ઇલેક્ટ્રોડ્સ હોય છે, જેમાંથી એક બાયમેટાલિક સ્ટ્રીપ (Bimetallic strip) હોય છે. જ્યારે સ્ટાર્ટરને વોલ્ટેજ આપવામાં આવે છે, ત્યારે બે કોન્ટેક્ટ્સ વચ્ચે ગ્લો ડિસ્ચાર્જ (Glow discharge) થાય છે. આનાથી ઉત્પન્ન થતી ગરમી બાયમેટાલિક સ્ટ્રીપને વળવા માટે પ્રેરે છે અને સર્કિટ બંધ કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોડ્સને પ્રી-હીટિંગ કરવા માટે કરંટ વહેવાનું શરૂ થાય છે. તે જ સમયે ગ્લો ડિસ્ચાર્જ બંધ થઈ જાય છે, જેના પરિણામે બાયમેટાલિક સ્ટ્રીપ ઠંડી પડે છે. કોન્ટેક્ટ્સ ફરીથી ખુલે છે અને ચોક કોઈલ (Choke coil) માં ઇન્ડ્યુસ્ડ વોલ્ટેજ (Induced voltage) ઇગ્નીશન વોલ્ટેજ પૂરો પાડે છે.

થર્મલ ટાઇપ સ્ટાર્ટર (Thermal type starter): આ સ્વિચમાં રેઝિસ્ટન્સ R ની નજીક એક બાયમેટાલિક સ્ટ્રીપ હોય છે જે ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે.

થર્મલ ટાઇપ સ્ટાર્ટર્સ સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજનથી ભરેલા ગ્લાસ બલ્બ G માં બંધ હોય છે. જ્યારે લેમ્પ ચાલુ ન હોય ત્યારે બે સ્વિચ ઇલેક્ટ્રોડ્સ E1 અને E2 સામાન્ય રીતે બંધ હોય છે. જ્યારે નોર્મલ સપ્લાય ચાલુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લેમ્પ ફિલામેન્ટ ઇલેક્ટ્રોડ્સ A અને B થર્મલ સ્વિચ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાય છે અને તેમાંથી મોટો કરંટ વહે છે.

પરિણામે, તેઓ ગરમ થઈને લાલચોળ (Incandescence) થાય છે. આ દરમિયાન રેઝિસ્ટન્સ R માં ઉત્પન્ન થતી ગરમી બાયમેટાલિક સ્ટ્રીપ E2 ને કોન્ટેક્ટ તોડવા માટે મજબૂર કરે છે. ચોક દ્વારા ઉત્પન્ન થતો લગભગ 1000V નો ઇન્ડક્ટિવ સર્જ (Inductive surge), સમજાવ્યા મુજબ મર્ક્યુરી વેપોર્સ (Mercury vapours) દ્વારા ડિસ્ચાર્જ શરૂ કરવા માટે પૂરતો છે. R માં ઉત્પન્ન થતી ગરમી સ્વિચ કોન્ટેક્ટ્સ E1 અને E2 ને આકૃતિ 6 માં બતાવ્યા મુજબના સમય દરમિયાન ખુલ્લા રાખે છે.

0.006 MFD કેપેસિટર (C2) ને થર્મલ અને ગ્લો ટાઇપ બંને સ્ટાર્ટર્સના કિસ્સામાં સ્ટાર્ટર કોન્ટેક્ટ્સ (બાયમેટલ્સ) ના ઇલેક્ટ્રોડ્સની આજુબાજુ જોડવામાં આવે છે, જેથી બાયમેટાલિક કોન્ટેક્ટ્સના ખુલવા અને બંધ થવાથી થતા કોઈપણ રેડિયો ઇન્ટરફરન્સ (Radio interference) ની અસરોને દૂર કરી શકાય.

SEO Keywords: ITI, ઇલેક્ટ્રિશિયન ટ્રેડ, ફ્લોરોસન્ટ ટ્યુબ સર્કિટ, સ્ટાર્ટર કેવી રીતે કામ કરે છે, ગ્લો ટાઇપ સ્ટાર્ટર, થર્મલ ટાઇપ સ્ટાર્ટર, ઇલેક્ટ્રિકલ વર્કશોપ પ્રેક્ટિસ, ગુજરાતી ટેકનિકલ શિક્ષણ, વાયરિંગ ડાયાગ્રામ, બાયમેટાલિક સ્ટ્રીપ. 💡⚡