Inducteur pour lampes fluorescentes: schéma de câblage

Malgré la demande accrue de sources lumineuses à LED, les lampes fluorescentes sont toujours à leur maximum. Cela est dû en grande partie au coût relativement faible du dispositif d'éclairage et des ballasts (ci-après dénommés les ballasts) nécessaires à son fonctionnement. Considérons le but fonctionnel et le principe de fonctionnement de ce dernier.

Fonctions principales

Les sources lumineuses luminescentes ne peuvent pas être directement connectées au réseau électrique. Il y a les raisons suivantes pour cela:

• afin de créer une décharge stable dans une lampe fluorescente, il est nécessaire de préchauffer ses électrodes et de leur appliquer une impulsion de démarrage;
• étant donné que les sources lumineuses du type à décharge de gaz ont une résistance différentielle négative, une augmentation de leur courant est caractéristique après leur entrée dans le mode de fonctionnement. Il doit être limité pour éviter la défaillance de la source lumineuse.
  instagram viewer

Pour les raisons décrites ci-dessus, il est nécessaire d'utiliser des ballasts.

Principe de fonctionnement

Considérons le principe de fonctionnement d’un inducteur électromagnétique en utilisant un exemple de schéma de connexion typique pour les lampes à décharge.

Le diagramme indique:

• EL - type lampe à décharge (luminescente);
• SF - starter, c’est un dispositif constitué d’un ballon rempli de gaz inerte, à l’intérieur duquel se trouvent des contacts en bilame. Un condensateur est installé en parallèle du ballon;
• LL - inducteur (électromagnétique);
• spirales de lampe (1 et 2);
• C - condensateur (compense la puissance réactive), sa capacité dépend de la puissance de la lampe, le tableau de correspondance est présenté ci-dessous.

Puissance d'une source de décharge de gaz (W)	Capacité du condensateur (μF)
15	4,50
18	4,50
30	4,50
36	4,50
58	7,00

Il existe des dispositifs dans les circuits pour lesquels il n'y a pas de condensateur de compensation, ce qui est inacceptable, car la charge réactive entraîne les conséquences négatives suivantes:

• il y a une augmentation de la consommation d'énergie, ce qui conduit à une consommation accrue d'énergie;
• durée de vie des équipements considérablement réduite.

Nous passons maintenant directement au principe de fonctionnement du schéma typique ci-dessus. Classiquement, il peut être divisé en plusieurs étapes:

• lorsqu’il est branché sur le secteur, à travers le circuit, l’inductance «LL» - spirale «1» - démarreur «SF» - spirale «2» commence à faire passer un courant dont la force varie de 40 à 50 mA;
• sous l'influence de ce processus, un gaz inerte est ionisé dans le ballon de départ, ce qui entraîne une augmentation de l'intensité du courant et un échauffement des contacts bimétalliques;
• la fermeture des électrodes dans le démarreur provoque une forte augmentation de l'intensité du courant, jusqu'à environ 600 mA. Sa croissance ultérieure limite l'inductance de l'inducteur;
• en raison de la force accrue du courant dans le circuit, les spirales sont chauffées (1 et 2), à la suite de quoi des électrons sont émis par elles, le mélange gazeux est chauffé, ce qui conduit à une décharge;
• Sous l'effet de la décharge, il se produit un rayonnement ultraviolet qui pénètre dans le revêtement à partir du phosphore. En conséquence, il brille dans le spectre visible;
• lorsque la source de lumière est «allumée», sa résistance diminue, la tension au niveau de l'inducteur diminue (jusqu'à 110 V);
• les contacts du démarreur sont froids et ouverts.

Connexion tandem

Le diagramme ci-dessous montre où deux lampes fluorescentes sont connectées en série.

Le principe de fonctionnement du circuit présenté ne diffère pas d'une connexion typique, la seule différence réside dans les paramètres des démarreurs. Avec une connexion à deux lampes, des démarreurs sont utilisés, avec une tension de «claquage» de 110 V (type S2), pour une connexion à un tube - 220 V (type S10).

Caractéristiques des selfs électromagnétiques

En ce qui concerne les caractéristiques des ballasts électromagnétiques, il convient de noter que les seuls avantages de ces dispositifs sont leur prix relativement bas, leur fonctionnement simple et leur installation simple. Les inconvénients du schéma de connexion classique sont bien plus grands:

• la présence d'un papillon volumineux et "bruyant";
• les entrées, malheureusement, ne sont pas fiables;
• la présence de l'effet de déclenchement (la lampe vacille à une fréquence de 50 Hz) provoque une fatigue accrue chez une personne, ce qui entraîne une diminution de sa capacité de travail;
• lorsque les démarreurs échouent, un faux départ apparaît, c’est-à-dire que le voyant clignote plusieurs fois avant de s’allumer, ce qui réduit la durée de vie de la source de lumière;
• environ 25% de l'énergie est utilisée pour le ballast électromagnétique, ce qui réduit considérablement l'efficacité.

L'utilisation de ballasts électroniques vous permet de vous débarrasser de la plupart des inconvénients ci-dessus.

Appareillage électronique (ballasts électroniques)

Les ballasts électroniques massifs sont apparus il n'y a pas si longtemps, il y a une trentaine d'années, ils ont maintenant presque remplacé les dispositifs électromagnétiques. Cela a été facilité par de nombreux avantages par rapport au circuit de commutation classique, nous en nommerons les principaux:

• augmentation du flux lumineux des lampes fluorescentes en raison de la décharge haute fréquence;
• absence de bruit caractéristique des selfs électromagnétiques basse fréquence;
• la réduction de l'effet de déclenchement a considérablement élargi le champ d'application;
• l'absence de faux départ augmente la durée de vie des sources luminescentes;
• L'efficacité peut atteindre 97%;
• Par rapport aux ballasts de type électromagnétique, la consommation d'énergie est réduite de 30%.
• pas besoin de compenser la charge réactive;
• Certains modèles de dispositifs électroniques permettent de contrôler la puissance de la source lumineuse en réglant la fréquence dans le convertisseur de tension.

Il convient également de noter qu’en raison de l’absence d’un inducteur encombrant, il est devenu possible de réduire la taille du ballast électronique, ce qui a permis de le placer dans la base. Cela élargit considérablement le champ d'application, ce qui permet d'utiliser des dispositifs d'éclairage à la place des sources dans lesquelles un filament est utilisé.

A titre d'exemple, nous donnons un circuit de ballast électronique simple, typique de la plupart des appareils à faible coût.

Liste des articles:

• résistances nominales: R1 et R2 -15 Ohm, R3 et R4 - 2,2 Ohm, R5 - 620 kOhm, R6 - 1,6 Megohm;
• condensateurs utilisés: C1 - 47 nF 400 V, C2 - 6800 pF 1200 V, C3 - 2200 pF, C4 - 22 nF, C5 - 4,7 µF 350 V;
• diodes: VD1-VD7 - 1N400;
• transistors: T1 et T2 - 13003;
• diode triac VS - DB3.

En conclusion, il convient de noter que les ballasts électroniques ont pour inconvénient majeur le coût relativement élevé des dispositifs de haute qualité. En ce qui concerne les modèles à faible coût, la fiabilité de ceux-ci laisse beaucoup à désirer.

Connexion sans ballast

Si nécessaire, des sources lumineuses à décharge de gaz peuvent être incluses dans l'alimentation sans ballast électromagnétique ou électronique. Le schéma de cette inclusion est présenté ci-dessous.

Pour mettre en place une telle connexion, vous aurez besoin de:

• une lampe fluorescente - 40 W et une lampe à incandescence - 60 W (cette dernière fonctionnera comme un ballast);
• deux condensateurs de 0,47 µF 400 V (jouent le rôle de multiplicateur);
• Pont à diodes KTs404A ou similaire, quatre diodes peuvent être utilisées, dimensionnées pour un courant d'au moins 1 A et une tension à impulsions inverses de 600 V.

Ce circuit perd ses paramètres de connexion en utilisant un inducteur électromagnétique et des ballasts électroniques. Il est fourni pour votre référence.