Balastro eletrônico para lâmpadas fluorescentes

As fontes de iluminação, chamadas luminescentes, em contraste com os análogos equipados com um filamento, precisam de lançadores chamados lastro para operação.

O que é lastro?

O reator para LDS (lâmpadas fluorescentes) pertence à categoria de reatores usados ​​como limitador de corrente. A necessidade deles surge se a carga elétrica não for suficiente para limitar efetivamente o consumo atual.

Um exemplo é uma fonte de luz convencional, que pertence à categoria de descarga de gás. É um dispositivo que tem resistência negativa.

Dependendo da implementação, o reator pode ser:

• resistência ordinária;
• capacidade (com reatância), bem como um estrangulamento;
• circuitos analógicos e digitais.

Considere as opções de implementação mais comuns.

Tipos de lastro

A implementação eletromagnética e eletrônica mais comum de lastro. Vamos falar em detalhes sobre cada um deles.

Implementação eletromagnética

Nesta modalidade, a operação é baseada na indutância do indutor (é conectado em série com a lâmpada). O segundo elemento necessário é o iniciador, que regula o processo necessário para a “ignição”. Este elemento é uma lâmpada de tamanho compacto que pertence à categoria de descarga de gás. Dentro de sua lâmpada existem eletrodos bimetálicos (é permitido fazer um deles bimetálico). Conecte o motor de partida em paralelo à lâmpada. Os dois reatores são mostrados abaixo.

O trabalho é realizado de acordo com o seguinte princípio:

• quando a tensão é recebida dentro da lâmpada de partida, uma descarga é produzida, o que leva ao aquecimento dos eletrodos bimetálicos, como resultado do qual eles fecham;
• o curto-circuito dos eletrodos de partida leva a um aumento na corrente de operação em várias vezes, uma vez que é limitado apenas pela resistência interna da bobina do indutor;
• como resultado do aumento do nível de corrente de operação da lâmpada, seus eletrodos são aquecidos;
• o iniciador esfria e seus eletrodos bimetálicos são abertos;
• a abertura do circuito com um acionador de partida leva ao aparecimento de um pulso de alta tensão na bobina de indutância, devido à qual ocorre uma descarga no interior do balão de origem, o que leva à sua "ignição".

Depois que o dispositivo de iluminação entrar em operação normal, a voltagem e a partida serão menores que a voltagem da rede em cerca de metade, o que não é suficiente para acionar o último. Ou seja, ele estará no estado aberto e não afetará a operação adicional do dispositivo de iluminação.

Este tipo de lastro é fácil de implementar e de baixo custo. Mas não devemos esquecer que esta versão dos balastros tem uma série de desvantagens, como:

• leva de um a três segundos para “incendiar”; além disso, durante a operação, esse tempo cresce constantemente;
• fontes com reator eletromagnético tremeluzem durante a operação, o que causa fadiga ocular e pode causar dores de cabeça;
• o consumo de energia dos dispositivos eletromagnéticos é muito maior do que o das contrapartes eletrônicas;
• durante a operação, um ruído característico é emitido pelo acelerador.

Estas e outras deficiências dos dispositivos de partida eletromagnéticos para LDS levaram ao fato de que, atualmente, tais balastros praticamente não são usados. Eles foram substituídos por balastros eletrônicos "digitais" e analógicos.

Implementação eletrônica

O reator do tipo eletrônico, em essência, é um conversor de voltagem com o qual a energia é fornecida ao LDS. A imagem desse dispositivo é mostrada na figura.

Existem muitas opções para implementar reatores eletrônicos. Pode-se imaginar um diagrama de blocos comum, característico de muitos dispositivos desse tipo, os quais, com poucas exceções, são utilizados em todos os reatores eletrônicos. A imagem dela é mostrada na figura.

Muitos fabricantes adicionam um bloco de correção do fator de potência ao dispositivo, bem como um circuito de controle de brilho.

Existem duas formas mais comuns de lançar fontes SUD usando a implementação de lastro eletrônico:

1. Antes de aplicar o potencial de ignição aos cátodos LDS, eles são preliminarmente aquecidos. Devido à alta frequência da tensão de entrada, duas tarefas são alcançadas: um aumento significativo na eficiência e a cintilação são eliminadas. Observe que, dependendo do design do reator, a ignição pode ser instantânea ou gradual (isto é, o brilho da fonte aumentará gradualmente);
2. como método combinado, é caracterizado pelo fato de um circuito oscilatório participar do processo de “ignição”, que deve entrar em ressonância antes que ocorra uma descarga no balão SUD. Durante a ressonância, ocorre um aumento na voltagem fornecida aos cátodos, e um aumento na corrente garante seu aquecimento.

Na maioria dos casos, com um método de partida combinado, o circuito é implementado de forma que a rosca o filamento do cátodo SUD (após conexão em série através da capacitância) faz parte contorno. Quando ocorre uma descarga no meio gasoso de uma fonte luminescente, isso leva a uma alteração nos parâmetros do circuito oscilatório. Como resultado, ele deixa o estado de ressonância. Conseqüentemente, há uma queda de tensão no modo normal. Um exemplo do circuito desse dispositivo é mostrado na figura.

Nesse esquema, o oscilador é construído em dois transistores. O LDS recebe energia do enrolamento 1-1 (que é intensificado no transformador Tr). Além disso, elementos como a capacitância C4 e o indutor L1 são um circuito oscilatório em série com uma frequência ressonante diferente daquela gerada pelo oscilador. Circuitos de reator eletrônico similares são comuns em muitas luzes de mesa econômicas.

Vídeo: como fazer lastro para lâmpadas

Falando em lastro eletrônico, não se pode deixar de mencionar o LDS compacto, projetado para os cartuchos padrão E27 e E14. Nesses dispositivos, o reator é integrado ao design geral.

Como exemplo de implementação, o diagrama de lastro do LDS de economia de energia Osram de 21W é mostrado abaixo.

Note-se que, devido às características do projeto, requisitos sérios são impostos aos elementos eletrônicos de tais dispositivos. Nos produtos de fabricantes desconhecidos, uma base de elementos mais simples pode ser usada, o que se torna uma causa frequente da falha de LDSs compactos.

Os benefícios

Os dispositivos eletrônicos têm muitas vantagens sobre os reatores eletromagnéticos. Listamos os principais:

• reatores eletrônicos não causam cintilação do LDS durante sua operação e não criam ruídos estranhos;
• o circuito de elementos eletrônicos consome menos energia, pesa mais leve e mais compacto;
• a possibilidade de implementar um circuito de partida a quente; nesse caso, os cátodos SUD são pré-aquecidos. Graças a esse modo de inclusão, a vida útil da fonte é significativamente estendida;
• O reator eletrônico não precisa de um acionador de partida, porque é responsável pela formação dos níveis de tensão necessários para o início e a operação.