Elektroniese Balans: Werkprinsipe & Skema
Wat word bedoel deur 'n Elektroniese Balans?
'n Elektroniese balans, ook bekend as 'n elektriese balans, is 'n komponent van toerusting wat die beginspanning en -stroom van verligtingsinstallasies beheer.
Dit word bereik deur die gebruik van die elektriese gasontlaai-tegniek. Om die gasontlaaimetode in fluoreserende lamppe te begin, skakel 'n elektroniese balans die kragfrequentie oor na 'n baie hoë frequentie deur die spanning oor die lamp en die stroom deur die lamp te bestuur.
Blokkediagram van Elektroniese Balans
Die basiese blokkediagram van die elektroniese balans word hieronder getoon.
Die blokkediagram van die elektroniese balans het vyf blokke, soos in die bo-afbeelding getoon. In die algemeen volg alle elektroniese balansse daardie blokkediagram.
1). EMI Filter
Die elektromagnetiese interferensie filter word deur Blok 1 verteenwoordig. EMI filters word gemaak uit induktore en kondensatore wat elektromagnetiese interferensie blokkeer of minimeer.
2). Rektifeerder
Die rektifeerder-sirkel word deur Blok 2 verteenwoordig. Die rektifeerder-sirkel skakel wisselstroom oor na regstroom.
3). DC Filter
Die DC filter-sirkel word deur Blok 3 verteenwoordig. 'n Kondensaator is die komponent van die DC filter-sirkel wat verantwoordelik is vir die filtrering van die onreine DC wat deur die rektifeerder-sirkel gegenereer word.
4). Inverteerder
Die inverteerder-sirkel word deur Blok 4 verteenwoordig. Die DC word in hierdie blok oorgeskakel na hoëfrekwensie AC, en 'n stap-op transformator verhoog die kragvlak.
5). Beheersirkel
Die beheersirkel, verteenwoordig deur Blok 5, ontvang terugvoer van die uitset en reguleer die rektifeerder, filter, & inverteerder sirkels. Die meerderheid van elektroniese balansse het nie hierdie blok nie.
Sirkeldiagram van Elektroniese Balans
Die IRS2526DS “Mini8” Balansbeheer IC is die fokus van die ontwerp vir 'n 26 W elektroniese balanssirkel wat nie PFC gebruik nie. Die lig sowel as die halwe brugresonante uitgangsversterker word volledig deur die sirkel beheer. Die frekwensie van die 'HO' en 'LO' pins, wat uitsette van die halwe brugpoortbestuurder is, word deur die 'VCO' pin aangepas. Om die vereiste VCO spanningvlakke te programmeer, moet 'n weerstandspanningsdeeler by die 'VCO' pin geplaas word. Die frekwensie van die interne spanninggekontroleerde osillerator word bepaal deur die waardes van hierdie spanningvlakke. Die sein van die interne osillerator word dan na die logika-sirkel van die hoog- en laag-kant poortbestuurders gestuur. Dit maak dit moontlik om die nodige voorverwarmings-, ontstekings- en werksfrekwensies vir die halwe brug & resonante uitgangsversterker te genereer. Vir die doel om 'n konstante lampontstekingspanning te verskaf en 'n lamp-eind-van-lewe-foutinstelling te identifiseer, word 'n lampspanningsdeeler (REOL1, REOL2, REOL3, RIGN1) & terugvoersirkel (CIGN1, DR1, DR2, DIGN, REOL, CEOL, DEOL+, DEOL-) gebruik.
Werkprinsipe van Elektroniese Balans
Elektroniese balansse benodig krag by 50 – 60 Hz. Dit transformeer eers die wisselstroomspanning oor na regstroomspanning. Daarna word die DC-spanning gefiltreer met behulp van 'n kondensatorkonfigurasie. Die gefiltreerde DC-spanning word nou na die hoëfrekwensie-osillasie-etappe gestuur, waar die osillasie normaalweg vierkantsgolf is en die frekwensiebereik 20 kHz tot 80 kHz is.
As gevolg hiervan is die frekwensie van die uitsetstroom uiterst hoog. Om 'n hoë waarde te skep, word 'n klein hoeveelheid induktansie gegee om gekoppel te word met 'n verhoogde veranderingstempo van die stroom by 'n hoë frekwensie.
Meer as 400 V word dikwels benodig om die gasontlaaiproses in fluoreserende buislamppe te begin. Wanneer die skakelaar aan gesit word, bereik die aanvanklike spanningsverskaffing oor die lamp 1000 V as gevolg van die hoë waarde, en gasontlaai vind onmiddellik plaas.
Wanneer die ontlaaiproses begin, word die spanning oor die lamp van 230V na 125V verminder, en die elektroniese balans laat 'n beperkte stroom deur die lig vloei.
Die beheereenheid van die elektroniese balans beheer die spanning en stroom. Wanneer fluoreserende liggies aan gesit word, funksioneer die elektroniese balans as 'n dimmer en beperk stroom en spanning.
Prestasie van Elektroniese Balans
Verskillende meetinstrumente word gebruik om die effektiwiteit van elektroniese balansse te evalueer.
Die Balansfaktor is die belangrikste. Dit is die verhouding van die lamp se liguitset wanneer aangedryf deur die balans onder ondersoek, tot die lamp se liguitset wanneer aangedryf deur die verwysingsbalans.
Vir elektroniese balansse word hierdie waarde gerapporteer om tussen 0,73 en 1,50 te beweeg.
'n Enkele balans kan 'n groot verskeidenheid liguitsetvlakke verskaf, wat die relevansie van so 'n wyd bereik is.
Hierdie het vele toepassings in dimmer-sirkels. Dit is egter getoon dat beide te hoë en te lae balansfaktore die leeftyd van die lamp verlaag as gevolg van lumenvermindering veroorsaak deur hoë & lae lampstrome, onderskeidelik.
Balanseffeksiemeter, wat die verhouding van balansfaktor (in %) tot die krag & 'n relatiewe meting van die stelsel-effektiwiteit van die hele lamp-balanskombinasie, word dikwels gebruik wanneer elektroniese balansse van dieselfde model en vervaardiger vergelyk word.
Balansbedryfsdoeltreffendheid word gemeet met die kragfaktor (PF) meetinstrument. Die vermoë van die elektroniese balans om voorsieningspanning & stroom oor te skakel na bruikbare krag en dit aan die lig te lewer, word deur sy kragfaktor gemeet, met 1 as die optimale waarde. Ten spyte daarvan sou lae kragfaktor balansse naby twee keer soveel stroom benodig as hoër kragfaktor balansse & dus minder liggies in 'n sirkel ondersteun. Dit dui egter nie op die balans se vermoë om lig te verskaf nie.
Elke elektriese toestel het 'n limiet tot hoe lineêr dit kan wees, & wanneer die invoersein hierdie limiet oorskry, word die sein vervorm, wat lei tot nie-lineêre & harmoniese vervormings. Harmoniese vervorming, wat as totale harmoniese vervorming aangesien word, word gesê dat dit plaasgevind het wanneer die seinwaaier afwyk van die tipiese sinusvormige vorm.
Die harmoniese stroom wat deur elektroniese balansse by die kragverspreidingsstelsel bygevoeg word, as persentasie, staan bekend as THD. Alhoewel die ANSI standaarde 'n maksimum vervorming van tot 32% toelaat, strewe die meeste vervaardigers daarna om THD onder 20% te hou. Dit is eenvoudiger om vervormings op hierdie vlakke met elektroniese balansse te handhaaf as met magneetiese (of) hibriede balansse.
Voordelige van Elektroniese Balans
Die betroubaarheid van die balans neem met tyd af; hoe langer dit gebruik word, des te laer die kans op mislukking. Vergelyk met magneetiese balansse, neem die krag van die liggies meer geleidelik af wanneer dit met elektroniese balansse gebruik word.
Hierdie toestelle is nie net beduidend ligter en meer effektief, maar ook baie stiller.
Vergelyk met magneetiese (of) hibriede balansse, is die kragverlies met elektroniese balansse ongeveer half so groot.
Verder, as gevolg van die hoë lampspanningsbehoeftes, kan hulle maklik liggies bedryf wat nie direk deur 'n knell op die lyn gedryf kan word nie.
In lamp-balansstelsels kan energie-effektiwiteit hoofsaaklik op drie maniere verbeter word: deur balansverliese te verminder, by hoër frekwensies te bedryf, & deur lamp-elektrood-verliese te verminder. Elektroniese balansse is meer energie-effektief omdat hulle al drie van hierdie eienskappe tegelyk bevat.
Nadele van Elektroniese Balans
Elektroniese balansse genereer sterke harmoniese stroom van wisselstroompieke rondom spanningmaxima. Dit kan rylmagneetvelde, leidingkorrosie, radio- en TV-stoorings, en IT-toerustingmislukkinge veroorsaak, naast verligtingstelselprobleme.
Hoë harmoniese inhoud kan driefase-transformateurs en neutrale drade oorlaai. Die menslike oog kan 'n hoër flakkerkoers nie opmerk nie, maar infrarood afstandsbedienings vir tuisvermaaktoerusting soos TV's.
Intelligente balansdokumentasie en -ontwerp verminder interferensie in toepassingsfrekwensiebereike.
Daar is egter sekere onontdekte hoekies in die frekwensiebereik wat nie in enige toepassing gebruik word nie, en die meeste balansstoornisse in hierdie gebied word genegeer, wat 'n skoner beeld op papier skep as sy sekerheid.
Elektroniese balansse kan nie kragspikes en -overtolligheid hanteer nie.
Elektroniese balansse het ook 'n hoë aanvanklike koste, wat impulsiewe koopders kan afskaam, maar hulle kos meer as dit oor tyd.
Toepassing van Elektroniese Balans
