Inductor para lámparas fluorescentes: diagrama de cableado

A pesar del aumento de la demanda de fuentes de luz LED, las lámparas fluorescentes todavía están en su apogeo. Esto se debe en gran medida al costo relativamente bajo del dispositivo de iluminación y los balastos (en adelante balastos) necesarios para su funcionamiento. Considere el propósito funcional y el principio de funcionamiento de este último.

Funciones principales

Las fuentes de luz luminiscentes no se pueden conectar directamente a la red eléctrica. Existen las siguientes razones para esto:

• Para crear una descarga estable en una lámpara fluorescente, es necesario precalentar sus electrodos y aplicarles un pulso de inicio;
• Como las fuentes de luz del tipo de descarga de gas tienen resistencia diferencial negativa, un aumento en la corriente es característico de ellas después de ingresar al modo de operación. Debe limitarse para evitar la falla de la fuente de luz.

Por las razones descritas anteriormente, es necesario usar balastos.

Principio de funcionamiento

Consideremos el principio de funcionamiento de un inductor electromagnético utilizando un ejemplo de un esquema de conexión típico para lámparas de tipo de descarga de gas.

El diagrama indica:

• EL - tipo de lámpara de descarga de gas (luminiscente);
• SF - starter, es un dispositivo que consiste en un matraz lleno de un gas inerte, en su interior hay contactos hechos de bimetal. Se instala un condensador en paralelo al matraz;
• LL - inductor (electromagnético);
• espirales de lámpara (1 y 2);
• C - condensador (compensa la potencia reactiva), su capacidad depende de la potencia de la lámpara, la tabla de correspondencia se muestra a continuación.

Potencia de una fuente de descarga de gas (W)	Capacitancia capacitiva (μF)
15	4,50
18	4,50
30	4,50
36	4,50
58	7,00

Hay dispositivos en los circuitos de los cuales no hay condensador de compensación, esto es inaceptable, ya que la carga reactiva conlleva las siguientes consecuencias negativas:

• hay un aumento en el consumo de energía, lo que lleva a un mayor consumo de energía;
• Reducción significativa de la vida útil del equipo.

Ahora procedemos directamente al principio de funcionamiento del esquema típico anterior. Convencionalmente, se puede dividir en las siguientes etapas:

• cuando está conectado a la red eléctrica, a través del circuito, el estrangulador "LL" - espiral "1" - arrancador "SF" - espiral "2" comienza a pasar corriente, cuya fuerza es de 40 a 50 mA;
• Bajo la influencia de este proceso, se ioniza un gas inerte en el matraz de arranque, lo que conduce a un aumento de la intensidad de corriente y al calentamiento de los contactos bimetálicos;
• Los electrodos calentados en el arrancador se cierran, lo que provoca un fuerte aumento en la intensidad de corriente, hasta aproximadamente 600 mA. Su crecimiento adicional limita la inductancia del inductor;
• Debido al aumento de la intensidad de corriente en el circuito, las espirales se calientan (1 y 2), como resultado de lo cual emiten electrones, la mezcla de gases se calienta, lo que conduce a una descarga;
• Bajo la influencia de la descarga, se produce radiación ultravioleta, que ingresa al recubrimiento desde el fósforo. Como resultado, brilla en el espectro visible;
• cuando la fuente de luz se "enciende", su resistencia disminuye, respectivamente, el voltaje en el inductor disminuye (hasta 110 V);
• Los contactos de arranque son fríos y abiertos.

Conexión en tándem

El siguiente diagrama muestra dónde se conectan dos lámparas fluorescentes en serie.

El principio de funcionamiento del circuito presentado no difiere de una conexión típica, la única diferencia está en los parámetros de los arrancadores. Con una conexión de dos lámparas, se utilizan arrancadores que tienen un voltaje de "ruptura" de 110 V (tipo S2), para una conexión de un solo tubo - 220 V (tipo S10).

Características de los choques electromagnéticos.

Hablando de las características de los balastos electromagnéticos, debe tenerse en cuenta que las únicas ventajas de estos dispositivos son el precio relativamente bajo, la operación simple y la instalación simple. Las desventajas del esquema de conexión clásico son mucho mayores.:

• la presencia de un acelerador voluminoso y "ruidoso";
• los entrantes, desafortunadamente, no son confiables;
• la presencia del efecto de activación (la lámpara parpadea con una frecuencia de 50 Hz) provoca un aumento de la fatiga en una persona, lo que conduce a una disminución de su capacidad de trabajo;
• cuando los arrancadores fallan, aparece un inicio falso, es decir, la lámpara parpadea varias veces antes de "encenderse", lo que reduce la vida útil de la fuente de luz;
• aproximadamente el 25% de la energía se gasta en lastre electromagnético, lo que resulta en una eficiencia significativamente reducida.

El uso de balastos electrónicos le permite deshacerse de la mayoría de las desventajas anteriores.

Equipo de control electrónico (balastos electrónicos)

Los balastros electrónicos masivos aparecieron no hace mucho tiempo, hace unos treinta años, ahora casi han reemplazado a los dispositivos electromagnéticos. Esto fue facilitado por numerosas ventajas sobre el circuito de conmutación clásico, nombraremos los principales:

• aumento de la salida de luz de las lámparas fluorescentes debido a la descarga de alta frecuencia;
• falta de ruido característico de los choques electromagnéticos de baja frecuencia;
• la reducción del efecto de activación ha ampliado significativamente el alcance;
• la falta de falso inicio aumenta la vida de las fuentes luminiscentes;
• La eficiencia puede alcanzar el 97%;
• En comparación con los balastos de tipo electromagnético, el consumo de energía se reduce en un 30%;
• no es necesario compensar la carga reactiva;
• En algunos modelos de dispositivos electrónicos, es posible controlar la potencia de la fuente de luz, esto se hace ajustando la frecuencia en el convertidor de voltaje.

También vale la pena señalar: debido a la falta de un inductor voluminoso, fue posible reducir el tamaño del balastro electrónico, lo que permitió su colocación en la base. Esto amplía significativamente el alcance, lo que permite su uso en dispositivos de iluminación en lugar de fuentes en las que se utiliza un filamento.

Como ejemplo, damos un circuito electrónico de lastre simple, típico de la mayoría de los dispositivos de bajo costo.

La lista de elementos:

• clasificaciones de resistencia: R1 y R2 -15 Ohm, R3 y R4 - 2.2 Ohm, R5 - 620 kOhm, R6 - 1.6 Megohm;
• condensadores utilizados: C1 - 47 nF 400 V, C2 - 6800 pF 1200 V, C3 - 2200 pF, C4 - 22 nF, C5 - 4.7 uF 350 V;
• diodos: VD1-VD7 - 1N400;
• transistores: T1 y T2 - 13003;
• diodo triac VS - DB3.

Concluyendo el tema de los balastos electrónicos, debe tenerse en cuenta: su inconveniente significativo es el costo relativamente alto de los dispositivos de alta calidad. En cuanto a los modelos de bajo costo, la confiabilidad de esos deja mucho que desear.

Conexión sin lastre

Si es necesario, se pueden incluir fuentes de luz de descarga de gas en la fuente de alimentación sin balasto electromagnético o electrónico. El esquema de tal inclusión se muestra a continuación.

Para implementar dicha conexión, necesitará:

• una lámpara fluorescente - 40 W y una lámpara incandescente - 60 W (esta última funcionará como balasto);
• dos condensadores 0.47 uF 400 V (desempeñan el papel de un multiplicador);
• Puente de diodos KTs404A o similar, se pueden usar cuatro diodos, clasificados para una corriente de al menos 1 A y un voltaje de pulso inverso de 600 V.

Este circuito pierde en sus parámetros a la conexión utilizando un inductor electromagnético y balastos electrónicos. Se proporciona para su referencia.