Ballast électronique pour lampes fluorescentes

Les sources lumineuses, appelées luminescentes, contrairement aux analogues équipés d'un filament, ont besoin de lanceurs appelés ballast pour fonctionner.

Qu'est-ce que le ballast?

Le ballast pour LDS (lampes fluorescentes) appartient à la catégorie des ballasts utilisés comme limiteurs de courant. Leur besoin se fait sentir si la charge électrique ne suffit pas pour limiter efficacement la consommation de courant.

Un exemple est une source de lumière conventionnelle, qui appartient à la catégorie des décharges de gaz. C'est un appareil qui a une résistance négative.

Selon la mise en œuvre, le ballast peut être:

• résistance ordinaire;
• capacité (avec réactance), ainsi qu'un étranglement;
• circuits analogiques et numériques.

Considérez les options de mise en œuvre les plus courantes.

Types de ballast

La mise en œuvre électromagnétique et électronique la plus courante du ballast. Nous vous expliquerons en détail chacune d'elles.

Mise en œuvre électromagnétique

Dans ce mode de réalisation, le fonctionnement est basé sur l'inductance de l'inducteur (celui-ci est connecté en série avec la lampe). Le deuxième élément nécessaire est le démarreur, qui régule le processus nécessaire à «l'allumage». Cet élément est une lampe de taille compacte appartenant à la catégorie des décharges de gaz. À l'intérieur de son ampoule, il y a des électrodes en bilame (il est permis d'en fabriquer une en bilame). Connectez le démarreur en parallèle à la lampe. Les deux ballasts sont indiqués ci-dessous.

Le travail est effectué selon le principe suivant:

• lorsqu’une tension est reçue à l’intérieur de la lampe de démarrage, il se produit une décharge qui entraîne le chauffage des électrodes bimétalliques, ce qui provoque leur fermeture;
• le court-circuit des électrodes de démarrage entraîne plusieurs fois l'augmentation du courant de fonctionnement, celui-ci n'étant limité que par la résistance interne de la bobine d'induction;
• en raison de l'augmentation du niveau de courant de fonctionnement de la lampe, ses électrodes sont chauffées;
• le démarreur refroidit et ses électrodes bimétalliques s'ouvrent;
• l'ouverture du circuit avec un démarreur entraîne l'apparition d'une impulsion haute tension dans la bobine d'inductance, à cause de laquelle une décharge se produit à l'intérieur du ballon source, ce qui conduit à son "allumage".

Après le fonctionnement normal du dispositif d'éclairage, la tension sur celui-ci et le démarreur seront inférieurs de moitié à la tension du secteur, ce qui n'est pas suffisant pour déclencher cette dernière. C'est-à-dire qu'il sera à l'état ouvert et n'affectera pas le fonctionnement ultérieur du dispositif d'éclairage.

Ce type de ballast est facile à mettre en œuvre et peu coûteux. Mais il ne faut pas oublier que cette version de ballasts présente un certain nombre d'inconvénients, tels que:

• il faut entre une et trois secondes pour «s'enflammer»; de plus, pendant le fonctionnement, ce temps augmentera régulièrement;
• les sources avec ballast électromagnétique clignotent pendant le fonctionnement, ce qui provoque une fatigue oculaire et peut causer des maux de tête;
• la consommation d'énergie des appareils électromagnétiques est beaucoup plus élevée que celle des appareils électroniques équivalents;
• pendant le fonctionnement, un bruit caractéristique est émis par la manette des gaz.

Ces inconvénients, parmi d'autres, des dispositifs de démarrage électromagnétiques pour LDS ont conduit au fait qu'à l'heure actuelle, de tels ballasts ne sont pratiquement pas utilisés. Ils ont été remplacés par des ballasts électroniques "numériques" et analogiques.

Mise en œuvre électronique

Le ballast de type électronique est essentiellement un convertisseur de tension qui alimente le LDS. L'image d'un tel appareil est montrée dans l'image.

Il existe de nombreuses options pour la mise en œuvre de ballasts électroniques. On peut imaginer un schéma fonctionnel commun à de nombreux dispositifs de ce type, qui, à quelques exceptions près, est utilisé dans tous les ballasts électroniques. Son image est montrée dans la figure.

De nombreux fabricants ajoutent un bloc de correction du facteur de puissance à l'appareil, ainsi qu'un circuit de contrôle de la luminosité.

Il existe deux manières les plus courantes de lancer des sources LDS à l'aide de la mise en œuvre de ballast électronique:

1. Avant d'appliquer le potentiel d'inflammation sur les cathodes LDS, celles-ci sont préalablement chauffées. En raison de la fréquence élevée de la tension entrante, deux tâches sont accomplies: une augmentation significative du rendement et le scintillement sont éliminés. Notez que, selon la conception du ballast, l’allumage peut être instantané ou progressif (c’est-à-dire que la luminosité de la source augmentera progressivement);
2. méthode combinée, elle se caractérise par le fait qu’un circuit oscillant participe au processus «d'allumage», qui doit entrer en résonance avant qu'une décharge ne se produise dans le ballon LDS. Pendant la résonance, une augmentation de la tension fournie aux cathodes se produit et une augmentation du courant assure leur chauffage.

Dans la plupart des cas, avec une méthode de démarrage combinée, le circuit est mis en oeuvre de sorte que le thread le filament de la cathode LDS (après la connexion en série à travers la capacité) fait partie contour. Lorsqu'une décharge se produit dans un milieu gazeux d'une source luminescente, cela entraîne une modification des paramètres du circuit oscillant. En conséquence, il quitte l'état de résonance. En conséquence, il y a une chute de tension en mode normal. Un exemple du circuit d'un tel dispositif est représenté sur la figure.

Dans ce schéma, l'oscillateur est construit sur deux transistors. Le LDS est alimenté par l'enroulement 1-1 (qui est accéléré par le transformateur Tr). De plus, des éléments tels que la capacité C4 et l'inductance L1 constituent un circuit oscillatoire en série avec une fréquence de résonance différente de celle générée par l'oscillateur. Des circuits de ballast électronique similaires sont courants dans de nombreuses lampes à budget réduit.

Vidéo: comment fabriquer du ballast pour lampes

En parlant de ballast électronique, on ne peut s’empêcher de mentionner le LDS compact, conçu pour les cartouches standard E27 et E14. Dans de tels dispositifs, le ballast est intégré à la conception globale.

Le diagramme de lestage du LDS à économie d'énergie 21W Osram est présenté ci-dessous à titre d'exemple.

Il convient de noter qu’en raison des caractéristiques de conception, les éléments électroniques de ces dispositifs sont soumis à des exigences strictes. Dans les produits de fabricants inconnus, une base d’éléments plus simple peut être utilisée, ce qui devient une cause fréquente de défaillance des LDS compacts.

Les avantages

Les appareils électroniques présentent de nombreux avantages par rapport aux ballasts électromagnétiques, nous en énumérons les principaux:

• les ballasts électroniques ne provoquent pas de scintillement du LDS pendant son fonctionnement et ne créent pas de bruit parasite;
• le circuit sur les éléments électroniques consomme moins d'énergie, pèse plus léger et plus compact;
• la possibilité de mettre en place un circuit de démarrage à chaud, auquel cas les cathodes LDS sont préchauffées. Grâce à ce mode d'inclusion, la durée de vie de la source est considérablement allongée;
• Le ballast électronique n'a pas besoin de démarreur, car il est responsable de la formation des niveaux de tension nécessaires au démarrage et au fonctionnement.