Elektronikus előtét fénycsövekhez

A fényforrásoknak, amelyeket lumineszcensnek hívnak, szemben az izzószállal felszerelt analógokkal, működéshez ballasztnak nevezett hordozórakétákra van szükség.

Mi az a ballaszt?

Az LDS (fénycsövek) előtét az áramkorlátozóként használt előtét kategóriába tartozik. Ezekre akkor van szükség, ha az elektromos terhelés nem elegendő az áramfogyasztás hatékony korlátozásához.

Példa erre a hagyományos fényforrás, amely a gázkisülés kategóriájába tartozik. Ez egy olyan eszköz, amelynek negatív ellenállása van.

A kivitelezéstől függően az előtét lehet:

• rendes ellenállás;
• kapacitás (reaktanciával), valamint egy fojtószelep;
• analóg és digitális áramkörök.

Vegye figyelembe a leggyakoribb megvalósítási lehetőségeket.

Az előtét típusai

Az előtét leggyakoribb elektromágneses és elektronikus megvalósítása. Mindegyikről részletesen elmondjuk.

Elektromágneses megvalósítás

Ebben a kiviteli alakban a működés az induktor induktivitásán alapul (sorosan csatlakoztatva van a lámpával). A második szükséges elem az indító, amely szabályozza a „gyújtáshoz” szükséges folyamatot. Ez az elem egy kompakt méretű lámpa, amely a gázkisülés kategóriájába tartozik. A lámpa belsejében bimetál elektródák vannak (megengedett, hogy egyikük bimetálból készüljön). Csatlakoztassa az önindítót párhuzamosan a lámpával. A két előtét az alább látható.

A munkát a következő elv szerint végzik:

• amikor az indító lámpában feszültség érkezik, kisülés jön létre, amely a bimetall elektródok felmelegítéséhez vezet, amelynek eredményeként bezáródnak;
• az indítóelektródák rövidítése rövid időn keresztül növeli az üzemi áramot, mivel ezt csak az indukciós tekercs belső ellenállása korlátozza;
• a lámpa működési áramszintjének növekedése eredményeként elektródái felmelegülnek;
• az indító lehűl és bimetál elektródjai nyitva vannak;
• Az áramkör indítóval történő megnyitása nagyfeszültségű impulzust eredményez az induktivitás tekercsben, amelynek következtében kisülés következik be a forráslombikban, ami "meggyulladásához" vezet.

Miután a világítóberendezés normál működésbe lépett, a rajta és az önindítóban levő feszültség kb. Felével alacsonyabb lesz, mint a hálózati feszültség, ami nem elegendő az utóbbi kiváltásához. Vagyis nyitott állapotban lesz, és nem befolyásolja a világítóberendezés további működését.

Az ilyen típusú előtét könnyen megvalósítható és olcsó. De nem szabad elfelejteni, hogy az előtéteknek ez a verziója számos hátránnyal rendelkezik, mint például::

• egy-három másodpercig tart a gyulladás, ráadásul működés közben ez az idő folyamatosan növekszik;
• források elektromágneses előtéttel villognak működés közben, ami szem fáradtságot okoz és fejfájást okozhat;
• az elektromágneses eszközök energiafogyasztása sokkal nagyobb, mint az elektronikus készülékek energiafogyasztása;
• működés közben a fojtószelep jellegzetes zajt bocsát ki.

Az LDS elektromágneses indítóberendezéseinek ezek és egyéb hiányosságai ahhoz a tényhez vezettek, hogy manapság gyakorlatilag nem használnak ilyen előtéteket. Ezeket "digitális" és analóg elektronikus előtétek váltották fel.

Elektronikus megvalósítás

Az elektronikus típusú előtét lényegében olyan feszültség-átalakító, amelyhez az LDS tápfeszültséget szolgáltat. Az ilyen eszköz képe látható a képen.

Az elektronikus előtétek megvalósításának számos lehetősége van. Elképzelhető egy közös blokkdiagram, amely jellemző sok ilyen típusú eszközre, és néhány kivételtől eltekintve minden elektronikus előtétben használatos. A képe látható az ábrán.

Sok gyártó hozzáad egy teljesítménytényező-korrekciós blokkot az eszközhöz, valamint egy fényerő-szabályozó áramkört.

Két leggyakoribb módszer az LDS források elindítására az elektronikus előtét megvalósításával:

1. Mielőtt a gyújtási potenciált az LDS-katódokra alkalmaznák, előzetesen melegítik. A bejövő feszültség magas frekvenciája miatt két feladatot hajtanak végre: a hatékonyság jelentős növekedése és a villogás megszűnik. Vegye figyelembe, hogy az előtét kialakításától függően a gyújtás lehet azonnali vagy fokozatos (azaz a forrás fényessége fokozatosan növekszik);
2. kombinált módszer, azzal jellemezve, hogy egy oszcilláló áramkör vesz részt a „gyújtás” folyamatában, amelynek rezonanciának kell lennie, mielőtt az LDS-lombikban kisülés történne. A rezonancia során megnövekszik a katódokhoz jutó feszültség, és az áram növekedése biztosítja a melegítésüket.

A legtöbb esetben kombinált indítási módszerrel az áramkört úgy hajtják végre, hogy a szál az LDS katód izzószála (a soros csatlakoztatás után a kapacitáson keresztül) része áramkört. Ha kisülés történik egy lumineszcens forrás gáznemű közegében, ez az oszcillációs áramkör paramétereinek megváltozásához vezet. Ennek eredményeként elhagyja a rezonancia állapotát. Ennek megfelelően a feszültség normál üzemmódba esik. Az ábra bemutat egy ilyen eszköz áramköri példáját.

Ebben a sémában az oszcillátor két tranzisztorra épül. Az LDS energiát kap az 1-1 tekercsről (amely fokozatosan növekszik a Tr transzformátornál). Ezenkívül az olyan elemek, mint például a C4 kapacitás és az L1 induktor egy soros oszcillációs áramkör, amelynek rezonancia frekvenciája eltér az oszcillátor által generált rezonancia frekvenciájától. Hasonló elektronikus előtét-áramkörök gyakoriak sok költségvetési asztali lámpában.

Videó: Hogyan készítsünk ballasztot lámpákhoz

Az elektronikus előtétről beszélve nem említhetjük meg a kompakt LDS-t, amelyeket az E27 és E14 szabványos patronokhoz terveztek. Az ilyen eszközökben a ballaszt beépül az általános kialakításba.

A megvalósítás példájaként az alábbiakban bemutatjuk a 21 W-os Osram energiatakarékos LDS ballaszt diagramját.

Meg kell jegyezni, hogy a tervezési jellemzők miatt komoly követelményeket támasztanak az ilyen eszközök elektronikus elemeire. Az ismeretlen gyártók termékeiben egyszerűbb elem alapot lehet használni, amely a kompakt LDS-k meghibásodásának gyakori oka.

Az előnyök

Az elektronikus eszközöknek számos előnye van az elektromágneses előtétekkel szemben, felsoroljuk a főbb eszközöket:

• az elektronikus előtétek működése közben nem idéznek elő az LDS-t, és nem okoznak idegen zajt;
• az elektronikus elemek áramköre kevesebb energiát fogyaszt, könnyebb és kompakt;
• melegindítási áramkör megvalósításának lehetősége, amely esetben az LDS katódok előmelegítésre kerülnek. Ennek a beillesztési módnak köszönhetően a forrás élettartama jelentősen meghosszabbodik;
• Az elektronikus előtéthez nincs szükség indítóra, mert felelős az indításhoz és a működéshez szükséges feszültségszintek kialakításáért.