อิเล็กทรอนิกส์บอลัสต์: หลักการการทำงานและแผนผังวงจร

อิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์คืออะไร?

อิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ หรือเรียกอีกอย่างว่า อิเล็กทริกส์บอลลาสต์ เป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในการเริ่มต้นของอุปกรณ์แสงสว่าง

การนี้ทำได้โดยใช้เทคนิคการปล่อยแก๊สด้วยไฟฟ้า เพื่อเริ่มกระบวนการปล่อยแก๊สในหลอดฟลูออเรสเซนต์ อิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์จะแปลงความถี่ของกำลังไฟให้เป็นความถี่สูงมากโดยการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่หลอดและการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านหลอด

แผนผังบล็อกของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์

แผนผังบล็อกพื้นฐานของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์แสดงด้านล่างนี้

แผนผังบล็อกของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์มีห้าบล็อกตามที่แสดงในภาพด้านบน โดยทั่วไปแล้วอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ทั้งหมดจะยึดตามแผนผังบล็อกนี้

1). ฟิลเตอร์ EMI

ฟิลเตอร์รบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) แสดงโดยบล็อกที่ 1 ฟิลเตอร์ EMI สร้างขึ้นจากอินดักเตอร์และแคปาซิเตอร์ที่ป้องกันหรือลดการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า

2). วงจรปรับเปลี่ยน

วงจรปรับเปลี่ยนแสดงโดยบล็อกที่ 2 วงจรปรับเปลี่ยนแปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรง

3). วงจรกรอง DC

วงจรกรอง DC แสดงโดยบล็อกที่ 3 แคปาซิเตอร์เป็นส่วนประกอบของวงจรกรอง DC ที่รับผิดชอบในการกรองกระแส DC ที่ไม่บริสุทธิ์ที่ผลิตจากวงจรปรับเปลี่ยน

4). อินเวอร์เตอร์

วงจรอินเวอร์เตอร์แสดงโดยบล็อกที่ 4 กระแส DC ถูกแปลงเป็น AC ความถี่สูงในบล็อกนี้ และทรานสฟอร์เมอร์เพิ่มกำลังให้สูงขึ้น

5). วงจรควบคุม

วงจรควบคุมแสดงโดยบล็อกที่ 5 รับข้อมูลป้อนกลับจากเอาต์พุตและควบคุมวงจรปรับเปลี่ยน กรอง และอินเวอร์เตอร์ ส่วนใหญ่อิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ขาดบล็อกนี้

แผนผังวงจรของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์

IC ควบคุมบอลลาสต์ IRS2526DS "Mini8" เป็นจุดสำคัญในการออกแบบวงจรบอลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ 26 วัตต์ที่ไม่ใช้ PFC แสงและสเตจเอาต์พุตแบบครึ่งสะพานที่เกิดการสั่นสะเทือนได้รับการควบคุมอย่างสมบูรณ์โดยวงจร ความถี่ของขา HO และ LO ซึ่งเป็นเอาต์พุตจากไดรเวอร์ประตูครึ่งสะพานได้รับการปรับโดยขา VCO การโปรแกรมระดับแรงดัน VCO ที่ต้องการต้องวางตัวแบ่งแรงดันที่ขา VCO ความถี่ของออสซิลเลเตอร์ควบคุมแรงดันภายในถูกกำหนดโดยค่าของระดับแรงดันเหล่านี้ сигналจากออสซิลเลเตอร์ภายในถูกส่งเข้าสู่วงจรลอจิกของไดรเวอร์ประตูสูงและต่ำ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างความถี่ที่จำเป็นสำหรับการอุ่นเครื่อง การจุดประกาย และการทำงานของสเตจครึ่งสะพานและสเตจเอาต์พุตที่เกิดการสั่นสะเทือน เพื่อให้แรงดันจุดประกายของหลอดคงที่และระบุข้อผิดพลาดปลายอายุของหลอด ตัวแบ่งแรงดันแรงดันหลอด (REOL1, REOL2, REOL3, RIGN1) และวงจรป้อนกลับ (CIGN1, DR1, DR2, DIGN, REOL, CEOL, DEOL+, DEOL-) ถูกใช้

หลักการทำงานของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์

อิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ต้องการพลังงานที่ 50 – 60 Hz มันแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง จากนั้นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงถูกกรองโดยใช้การจัดเรียงแคปาซิเตอร์ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ถูกกรองถูกส่งเข้าสู่สเตจการสั่นสะเทือนความถี่สูง ซึ่งการสั่นสะเทือนโดยปกติเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมและช่วงความถี่อยู่ระหว่าง 20 kHz ถึง 80 kHz

ผลจากการนี้ ความถี่ของกระแสไฟฟ้าเอาต์พุตสูงมาก เพื่อสร้างค่าสูง ปริมาณอินดักแทนซ์เล็กน้อยถูกให้มาเพื่อเชื่อมโยงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ความถี่สูง

มักต้องการแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 400 V เพื่อเริ่มกระบวนการปล่อยแก๊สในหลอดฟลูออเรสเซนต์ เมื่อเปิดสวิตช์ แรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่หลอดจะถึง 1000 V เนื่องจากค่าสูง และการปล่อยแก๊สเกิดขึ้นทันที

เมื่อกระบวนการปล่อยแก๊สเริ่มต้น แรงดันไฟฟ้าที่หลอดลดลงจาก 230V เป็น 125V และอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์อนุญาตให้กระแสไฟฟ้าที่จำกัดไหลผ่านแสง

หน่วยควบคุมของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ควบคุมแรงดันและกระแส เมื่อเปิดไฟฟลูออเรสเซนต์ อิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ทำงานเป็นไดม์เมอร์ จำกัดกระแสและแรงดัน

ประสิทธิภาพของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์

ใช้เมตริกต่างๆ เพื่อประเมินประสิทธิภาพของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์

ปัจจัยบอลลาสต์ เป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด มันคืออัตราส่วนของกำลังแสงของหลอดเมื่อขับเคลื่อนโดยบอลลาสต์ที่ตรวจสอบกับกำลังแสงของหลอดเมื่อขับเคลื่อนโดยบอลลาสต์อ้างอิง

สำหรับอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ ค่านี้รายงานว่าอยู่ระหว่าง 0.73 ถึง 1.50

บอลลาสต์เดียวสามารถให้ระดับกำลังแสงหลากหลาย ซึ่งเป็นความสำคัญของช่วงที่กว้างเช่นนี้

สิ่งนี้มีประโยชน์มากมายในการวงจรไดม์เมอร์ แต่มีการพบว่าทั้งปัจจัยบอลลาสต์ที่สูงเกินไปและต่ำเกินไปลดอายุของหลอดเนื่องจากความเสื่อมของลูเมนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าของหลอดที่สูงและต่ำตามลำดับ

ปัจจัยประสิทธิภาพของบอลลาสต์ ซึ่งเป็นอัตราส่วนของปัจจัยบอลลาสต์ (เป็น%) ต่อพลังงาน & ให้การวัดความมีประสิทธิภาพของระบบของหลอดและบอลลาสต์รวมกันอย่างสัมพัทธ์ มักใช้เมื่อเปรียบเทียบอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์จากโมเดลและผู้ผลิตเดียวกัน

ประสิทธิภาพในการทำงานของบอลลาสต์ วัดโดยใช้เมตริก Power Factor (PF) ความสามารถของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ในการแปลงแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้เป็นพลังงานที่ใช้งานได้และส่งมอบให้กับแสงวัดโดย Power Factor ของมัน โดย 1 เป็นค่าที่เหมาะสมที่สุด ในทางตรงกันข้าม บอลลาสต์ที่มี Power Factor ต่ำจะต้องการกระแสไฟฟ้าเกือบสองเท่าของบอลลาสต์ที่มี Power Factor สูง & ดังนั้นจึงรองรับหลอดไฟน้อยลงในวงจร แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าบอลลาสต์มีความสามารถในการให้แสง

อุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดมีขีดจำกัดในการเป็นเชิงเส้น ซึ่งเมื่อสัญญาณขาเข้าเกินขีดจำกัดนั้น สัญญาณจะบิดเบี้ยว ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวแบบไม่เชิงเส้นและฮาร์มอนิก การบิดเบี้ยวฮาร์มอนิกซึ่งประเมินเป็น Total Harmonic Distortion ถือว่าเกิดขึ้นเมื่อสัญญาณคลื่นแปรผันจากรูปทรงไซนัสที่ปกติ

กระแสฮาร์มอนิกที่เพิ่มเข้าไปในระบบการกระจายพลังงานโดยอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์เป็นเปอร์เซ็นต์เรียกว่า THD แม้ว่ามาตรฐาน ANSI จะอนุญาตให้มีการบิดเบี้ยวสูงสุดถึง 32% แต่ผู้ผลิตส่วนใหญ่พยายามรักษา THD ไว้ต่ำกว่า 20% การรักษาการบิดเบี้ยวที่ระดับนี้โดยใช้อิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ง่ายกว่าการใช้บอลลาสต์แม่เหล็กหรือไฮบริด

ข้อดีของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์

• ความน่าเชื่อถือของบอลลาสต์ลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ยิ่งใช้งานนานเท่าไร โอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดก็ยิ่งน้อยลง เมื่อเทียบกับบอลลาสต์แม่เหล็ก กำลังของแสงจะลดลงอย่างช้าๆ เมื่อใช้งานกับอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์

• อุปกรณ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่มีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ยังเงียบสงบมากกว่า

• เมื่อเทียบกับบอลลาสต์แม่เหล็กหรือไฮบริด การสูญเสียพลังงานของอิเล็กทรอนิกส์บอลลาสต์ประมาณครึ่งหนึ่ง

• นอกจากนี้ ด้วยความต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงของหลอด สามารถทำงานได้ง่ายกับหลอดที่ไม่สามารถขับเคลื่อนโดยตรงด้วย choke บนสายไฟ

• ในระบบหลอด-บอลลาสต์ สามาร