Prinsip Kerja Lampu Fluoresen

Tabung Fluoresen

Bentuk standar tabung fluoresen dipasarkan oleh Philips dengan kode TL. Diameter tabungnya 38 mm, panjangnya tergantung pada daya tabung. Sebelah dalam tabung diberi lapisan fluoresen. Pada ujung tabung terdapat sebuah elektroda, elektroda ini terdiri dari kawat pijar dari wolfram dengan sebuah emitter untuk memudahkan emisi elektron-elektron. Tabung fluoresen diisi dengan uap air raksa dan gas mulia argon.

Dalam keadaan menyala, tekanan uap air raksa dalam tabung sangat rendah. Uap air raksa ini memancarkan sinar ultraungu dengan panjang gelombang 253,7 mμ. Sinar ini diubah oleh serbuk fluoresen dan diubah menjadi cahaya tampak. Dalam tabung selalu ada kelebihan air raksa cair. Karena itu tekanan uap air raksa dalam tabung selalu sama dengan tekanan uap air raksa jenuh, yang ditentukan oleh suhu tabung di tempat yang paling dingin. Suhu ini disebut suhu kerja yang kira-kira sama dengan 40^oC.

Ukuran tabung harus sedemikian rupa, sehingga suhu 40^oC dapat dipertahankan pada suhu keliling 25^oC. Untuk tabung-tabung dengan daya besar, agak sulit untuk mempertahankan suhu kerja yang demikian rendah. Karena itu tabung TL 125 W diberi tonjolan di dindingnya. Suhu di tonjolan ini lebih rendah daripada suhu di bagian lain dari tabung.

Gambar 1 Bagian-bagian lampu fluoresen

Perubahan suhu keliling sangat mempengaruhi suhu kerja tabung, dan juga rendemennya. Dapat ditambahkan, kalau suatu ruangan tertutup terdapat zat cair dan uapnya, maka tekanan uap dalam ruangan itu adalah tekanan uap jenuh zat cair tersebut. Tekanan uap jenuh suatu zat cair tergantung pada suhunya. Air misalnya mendidih pada suhu 100^oC dan tekanan 1 atm. Tetapi dalam sebuah ketel uap suhunya akan melebihi 100^oC kalau tekanan uapnya melebihi 1 atm.

Kumparan Hambat (Balas)

Kumparan hambat atau balas untuk lampu fluoresen terdiri dari bagian-bagian utama yaitu kawat tembaga A, bahan isolasi B, teras besi D, dan massa pengisi poliester E seperti pada Gambar 2. Massa pengisi ini tetap keras kalau dipanasi, jadi tidak dapat mencair dan mengalir ke luar kalau suhunya meningkat. Kemudian terdapat blok terminal G, kotak plat baja F dan alas baja H yang berfungsi sebagai pelindung magnetik. Celah udara C memperbesar hambat magnetik teras besi.

Gambar 2 Kumparan Balas lampu TL

Kumparan hambat ini membatasi arus tabung. Selain itu alat ini juga membangkitkan tegangan induksi kejut yang tinggi untuk memulai penyalaan tabung.

Starter dan Penyalaan

Starter untuk penyalaan tabung fluoresen terdiri dari sebuah balon kecil yang diisi dengan gas mulia. Di dalam balon terdapat dua elektroda dwilogam A dan B seperti pada Gambar 3. Jarak antara elektroda A dan B dibuat sedemikian rupa, sehingga starternya akan menyala pada tegangan 100 – 200. Kalau terminal dihubungkan dengan tegangan jala-jala 220 V, starter S akan mendapat tegangan 220 V, sehingga menyala dan menjadi panas. Karena itu elektroda dwilogam akan membengkok dan membuat kontak.

Gambar 3 Hubungan tabung dengan balas dan starter

Dengan demikian arus yang besar akan mengalir dari jaringan melalui kumparan hambat S_m, elektroda tabung E, starter S dan elektroda tabung yang lain. Arus ini akan membuat elektroda-elektroda berpijar dan mengeluarkan elektron-elektron. Sementara itu tegangan pada starter akan hilang, sehingga starternya padam dan menjadi dingin. Elektroda-elektroda dwilogam dalam starter akan lurus kembali dan memutuskan arus yang sedang mengalir. Karena pemutusan tiba-tiba ini, dalam kumparan hambat akan dibangkitkan suatu ggl yang sangat tinggi.

Tegangan kejut ini seri dengan jaringan, kalau dibangkitkan pada saat yang menguntungkan, tegangan pada elektroda-elektroda dari tabung akan cukup tinggi untuk menyalakan tabung, asalkan elektroda tersebut sudah cukup panas. Kalau siklus pertama tabung belum menyala, urutan peristiwa seperti uraian di atas akan terulang, sampai tabungnya menyala. Setelah menyala, tegangan tabung turun hingga 60 – 100 V, tergantung pada panjang tabung atau dayanya. Sesudah tabung menyala, starter akan paralel dengan tabung. Karena tegangan nyala tabung lebih rendah daripada tegangan nyala starter, maka starter akan tetap padam.

Referensi :

1. Van Harten P. Van dan Ir. E. Setiawan, Instalasi Arus Kuat II. Bandung: Bina Cipta, 1985,p75.