Elektroninis liuminescencinių lempų balastas

Šviesos šaltiniams, vadinamiems liuminescenciniams, priešingai nei analogams, kuriuose yra kaitrinė siūle, veikti reikia paleidimo įrenginių, vadinamų balastu.

Kas yra balastas?

LDS (liuminescencinių lempų) balastas priklauso balastinių įtaisų, kurie naudojami kaip srovės ribotuvas, kategorijai. Jų poreikis atsiranda, jei elektros apkrovos nepakanka efektyviai apriboti esamą suvartojimą.

Pavyzdys yra įprastas šviesos šaltinis, kuris priklauso dujų išleidimo kategorijai. Tai įrenginys, turintis neigiamą pasipriešinimą.

Priklausomai nuo įgyvendinimo, balastas gali būti:

• paprastas pasipriešinimas;
• talpa (su reaktyvumu), taip pat droselis;
• analoginės ir skaitmeninės grandinės.

Apsvarstykite dažniausiai pasitaikančias įgyvendinimo galimybes.

Balasto rūšys

Dažniausiai naudojamas elektromagnetinis ir elektroninis balasto įgyvendinimas. Mes išsamiai papasakosime apie kiekvieną iš jų.

Elektromagnetinis įgyvendinimas

Šiame įgyvendinimo variante veikimas pagrįstas induktoriaus induktyvumu (jis sujungtas nuosekliai su lempa). Antras būtinas elementas yra starteris, kuris reguliuoja „uždegimui“ būtiną procesą. Šis elementas yra kompaktiško dydžio lempa, priklausanti dujų išleidimo kategorijai. Jos lemputės viduje yra elektrodai, pagaminti iš bimetalio (leidžiama pagaminti vieną iš jų bimetaliu). Prijunkite starterį lygiagrečiai su lempa. Du balastai parodyti žemiau.

Darbas atliekamas pagal šį principą:

• kai įtampa gaunama starterio lempos viduje, susidaro iškrova, dėl kurios bimetaliniai elektrodai įkaista, dėl to jie užsidaro;
• trumpinant starterio elektrodus, darbinė srovė padidėja kelis kartus, nes ją riboja tik vidinė induktoriaus ritės varža;
• padidėjus lempos veikimo srovės lygiui, jos elektrodai įkaista;
• starteris atvėsta ir atidaromi jo bimetaliniai elektrodai;
• atidarius grandinę su starteriu, induktyvumo ritėje atsiranda aukštos įtampos impulsas, dėl kurio šaltinio kolbos viduje įvyksta iškrova, kuri veda prie jos „užsidegimo“.

Kai apšvietimo įtaisas veiks normaliai, jo ir starterio įtampa bus maždaug perpus mažesnė nei tinklo įtampa, o to nepakanka, kad pastaroji būtų įjungta. Tai yra, jis bus atviroje būsenoje ir neturės įtakos tolimesniam apšvietimo prietaiso darbui.

Šio tipo balastą lengva įdiegti ir jis yra mažas. Tačiau neturėtume pamiršti, kad ši balasto versija turi nemažai trūkumų, tokių kaip:

• „užsidegimas“ trunka nuo vienos iki trijų sekundžių, be to, veikimo metu šis laikas stabiliai augs;
• šaltiniai, kurių veikimo metu mirga elektromagnetinis balastas, o tai sukelia akių nuovargį ir gali sukelti galvos skausmą;
• elektromagnetinių prietaisų suvartojama energija yra daug didesnė nei elektroninių prietaisų;
• veikimo metu droselis skleidžia būdingą triukšmą.

Šie ir kiti LDS elektromagnetinių paleidimo įtaisų trūkumai lėmė, kad šiuo metu tokie balastai praktiškai nenaudojami. Juos pakeitė „skaitmeniniai“ ir analoginiai elektroniniai balastai.

Elektroninis įgyvendinimas

Elektroninio tipo balastas iš esmės yra įtampos keitiklis, kuriuo maitinama LDS. Tokio prietaiso vaizdas parodytas paveikslėlyje.

Yra daug variantų, kaip įdiegti elektroninius balastus. Galima įsivaizduoti bendrą daugelio šio tipo prietaisų blokinę diagramą, kuri, išskyrus keletą išimčių, naudojama visuose elektroniniuose balastuose. Jos atvaizdas parodytas paveiksle.

Daugelis gamintojų prie prietaiso prideda galios koeficiento korekcijos bloką, taip pat ryškumo reguliavimo grandinę.

Yra du labiausiai paplitę būdai paleisti LDS šaltinius naudojant elektroninį balasto įgyvendinimą:

1. Prieš taikydami LDS katodų uždegimo potencialą, jie iš anksto pašildomi. Dėl aukšto įeinančios įtampos dažnio pasiekiamos dvi užduotys: žymiai padidėja efektyvumas ir mirgėjimas pašalinamas. Atkreipkite dėmesį, kad priklausomai nuo balasto konstrukcijos, uždegimas gali būti momentinis arba laipsniškas (tai yra, šaltinio ryškumas palaipsniui didės);
2. kombinuotas metodas, jis apibūdinamas tuo, kad „uždegimo“ procese dalyvauja virpesių grandinė, kuri, prieš išleidžiant LDS kolbą, turi įtakoti rezonansą. Rezonanso metu padidėja į katodus tiekiama įtampa, o padidėjus srovei, užtikrinamas jų kaitinimas.

Daugeliu atvejų, naudojant kombinuotą paleidimo būdą, grandinė įgyvendinama taip, kad sriegis LDS katodo gija (po serijinio sujungimo per talpą) yra dalis kontūras. Kai iškrova įvyksta dujinėje liuminescencinio šaltinio terpėje, tai lemia, kad keičiasi virpesių grandinės parametrai. Dėl to jis palieka rezonanso būseną. Atitinkamai, įtampa nukrenta į normalų režimą. Tokio prietaiso grandinės pavyzdys parodytas paveikslėlyje.

Pagal šią schemą generatorius yra pastatytas ant dviejų tranzistorių. LDS gauna energiją iš apvijos 1-1 (kuri yra padidinta ties transformatoriumi Tr). Be to, tokie elementai, kaip C4 talpa ir induktorius L1, yra nuosekli osciliacinė grandinė, kurios rezonansinis dažnis skiriasi nuo generatoriaus generuojamo. Panašios elektroninio balasto schemos yra įprastos daugelyje biudžetinių stalinių lempučių.

Vaizdo įrašas: kaip padaryti lempų balastą

Kalbant apie elektroninį balastą, negalima nepaminėti kompaktinių LDS, kurie skirti standartinėms E27 ir E14 kasetėms. Tokiuose įtaisuose balastas yra integruotas į bendrą dizainą.

Kaip įgyvendinimo pavyzdys pateiktas 21W „Osram“ energiją taupančios LDS balasto schema.

Reikėtų pažymėti, kad dėl konstrukcijos ypatybių tokių prietaisų elektroniniams elementams keliami rimti reikalavimai. Nežinomų gamintojų gaminiuose gali būti naudojama paprastesnė elementų bazė, kuri tampa dažna kompaktiškų LDS gedimo priežastimi.

Privalumai

Elektroniniai prietaisai turi daug pranašumų, palyginti su elektromagnetiniais balastų įtaisais, išvardijame pagrindinius:

• elektroniniai balastai, veikdami, nesukelia LDS mirgėjimo ir nesukuria pašalinio triukšmo;
• elektroninių elementų grandinė sunaudoja mažiau energijos, sveria lengvesnę ir kompaktiškesnę;
• galimybė įdiegti karšto paleidimo grandinę, tokiu atveju LDS katodai yra pašildomi. Dėl šio įtraukimo būdo šaltinio tarnavimo laikas žymiai pailgėja;
• Elektroniniam balastui nereikia starterio, nes jis yra atsakingas už įtampos lygių, reikalingų paleidimui ir veikimui, formavimą.