Elektronisch voorschakelapparaat voor fluorescentielampen

Verlichtingsbronnen, luminescent genoemd, hebben in tegenstelling tot analogen met een gloeidraad lanceerinrichtingen nodig die ballast worden genoemd.

Wat is ballast?

Ballast voor LDS (fluorescentielampen) behoort tot de categorie voorschakelapparaten die worden gebruikt als stroombegrenzer. De behoefte hieraan ontstaat als de elektrische belasting niet voldoende is om het stroomverbruik effectief te beperken.

Een voorbeeld is een conventionele lichtbron, die behoort tot de categorie gasontlading. Het is een apparaat met negatieve weerstand.

Afhankelijk van de implementatie kan de ballast zijn:

• gewone weerstand;
• capaciteit (met reactantie), evenals een choke;
• analoge en digitale schakelingen.

Overweeg de meest voorkomende implementatie-opties.

Soorten ballast

De meest voorkomende elektromagnetische en elektronische implementatie van ballast. We zullen u in detail over elk van hen vertellen.

Elektromagnetische implementatie

In deze uitvoeringsvorm is de werking gebaseerd op de inductantie van de inductor (deze is in serie verbonden met de lamp). Het tweede noodzakelijke element is de starter, die het proces regelt dat nodig is voor "ontsteking". Dit element is een compacte lamp die tot de categorie gasontlading behoort. In haar lamp zitten elektroden gemaakt van bimetaal (het is toegestaan ​​om een ​​van deze bimetaal te maken). Sluit de starter parallel aan de lamp aan. De twee voorschakelapparaten worden hieronder weergegeven.

De werkzaamheden worden uitgevoerd volgens het volgende principe:

• wanneer spanning binnen de startlamp wordt ontvangen, wordt een ontlading geproduceerd die leidt tot verwarming van de bimetaalelektroden, waardoor deze sluiten;
• kortsluiting van de startelektroden leidt tot meerdere malen een toename van de bedrijfsstroom, omdat deze alleen wordt beperkt door de interne weerstand van de inductiespoel;
• als gevolg van het verhogen van het bedrijfsstroomniveau van de lamp, worden de elektroden ervan verwarmd;
• de starter koelt en zijn bimetaalelektroden openen;
• het openen van het circuit met een starter leidt tot het verschijnen van een hoogspanningspuls in de inductantiespoel, waardoor een ontlading optreedt in de bronfles, wat leidt tot zijn "ontsteking".

Nadat het verlichtingsapparaat normaal werkt, zullen de spanning erop en de starter ongeveer de helft lager zijn dan de netspanning, wat niet genoeg is om de laatste te activeren. Dat wil zeggen dat deze zich in de open toestand bevindt en geen invloed heeft op de verdere werking van het verlichtingsapparaat.

Dit type ballast is eenvoudig te implementeren en goedkoop. Maar we moeten niet vergeten dat deze versie van voorschakelapparaten een aantal nadelen heeft, zoals:

• het duurt één tot drie seconden om te "ontbranden", bovendien zal deze tijd tijdens bedrijf gestaag groeien;
• bronnen met elektromagnetische ballast flikkeren tijdens bedrijf, wat oogvermoeidheid veroorzaakt en hoofdpijn kan veroorzaken;
• het stroomverbruik van elektromagnetische apparaten is veel hoger dan dat van elektronische tegenhangers;
• tijdens bedrijf wordt een karakteristiek geluid voortgebracht door de smoorklep.

Deze en andere tekortkomingen van elektromagnetische startinrichtingen voor LDS hebben ertoe geleid dat dergelijke voorschakelapparaten momenteel praktisch niet worden gebruikt. Ze werden vervangen door "digitale" en analoge elektronische voorschakelapparaten.

Elektronische implementatie

Ballast van het elektronische type is in wezen een spanningsomzetter waarmee stroom wordt geleverd aan de LDS. De afbeelding van een dergelijk apparaat wordt op de afbeelding weergegeven.

Er zijn veel opties voor het implementeren van elektronische voorschakelapparaten. Men kan zich een gemeenschappelijk blokdiagram voorstellen dat kenmerkend is voor vele apparaten van dit type, dat, op enkele uitzonderingen na, in alle elektronische voorschakelapparaten wordt gebruikt. Haar afbeelding wordt getoond in de figuur.

Veel fabrikanten voegen een vermogensfactorcorrectieblok aan het apparaat toe, evenals een helderheidsregelcircuit.

Er zijn twee meest voorkomende manieren om LDS-bronnen te starten met behulp van elektronische ballastimplementatie:

1. Voordat de ontstekingspotentiaal op de LDS-kathoden wordt toegepast, worden deze vooraf verwarmd. Vanwege de hoge frequentie van de inkomende spanning, worden twee taken bereikt: een significante toename van de efficiëntie en flikkering wordt geëlimineerd. Merk op dat, afhankelijk van het ontwerp van de ballast, de ontsteking onmiddellijk of geleidelijk kan zijn (d.w.z. de helderheid van de bron zal geleidelijk toenemen);
2. een gecombineerde methode, wordt gekenmerkt door het feit dat een oscillerend circuit deelneemt aan het "ontstekingsproces", dat in resonantie moet komen voordat een ontlading optreedt in de LDS-fles. Tijdens resonantie treedt een toename van de aan de kathoden geleverde spanning op en een toename van de stroom zorgt voor hun verwarming.

In de meeste gevallen wordt het circuit met een gecombineerde startmethode zodanig geïmplementeerd dat de draad de gloeidraad van de LDS-kathode (na serieverbinding door de capaciteit) is onderdeel circuit. Wanneer een ontlading optreedt in een gasvormig medium van een luminescerende bron, leidt dit tot een verandering in de parameters van het oscillerende circuit. Als gevolg hiervan verlaat hij de staat van resonantie. Dienovereenkomstig is er een spanningsval naar de normale modus. Een voorbeeld van de schakeling van een dergelijk apparaat is weergegeven in de figuur.

In dit schema is de oscillator gebouwd op twee transistoren. De LDS ontvangt stroom van de wikkeling 1-1 (die hoger is op de transformator Tr). Bovendien zijn elementen zoals capaciteit C4 en inductor L1 een serie oscillerende schakeling met een resonantiefrequentie anders dan die gegenereerd door de oscillator. Soortgelijke elektronische ballastcircuits komen veel voor in veel budgettafels.

Video: hoe ballast voor lampen te maken

Over elektronische ballast gesproken, men kan niet anders dan compacte LDS noemen, die zijn ontworpen voor standaard cartridges E27 en E14. In dergelijke apparaten is ballast geïntegreerd in het totale ontwerp.

Als een uitvoeringsvoorbeeld wordt het ballastdiagram van de 21W Osram energiebesparende LDS hieronder weergegeven.

Opgemerkt moet worden dat vanwege de ontwerpkenmerken ernstige eisen worden gesteld aan de elektronische elementen van dergelijke apparaten. In de producten van onbekende fabrikanten kan een eenvoudiger elementbasis worden gebruikt, die een frequente oorzaak wordt van het falen van compacte LDS's.

De voordelen

Elektronische apparaten hebben veel voordelen ten opzichte van elektromagnetische voorschakelapparaten, we noemen de belangrijkste:

• elektronische voorschakelapparaten veroorzaken tijdens de werking geen flikkering van de LDS en veroorzaken geen vreemde ruis;
• het circuit op elektronische elementen verbruikt minder energie, weegt lichter en compacter;
• de mogelijkheid om een ​​warmstartcircuit te implementeren, in welk geval de LDS-kathoden worden voorverwarmd. Dankzij deze opnamemodus wordt de levensduur van de bron aanzienlijk verlengd;
• De elektronische ballast heeft geen starter nodig, omdat deze verantwoordelijk is voor de vorming van de spanningsniveaus die nodig zijn voor de start en bediening.