Ballasta electrònica: principi de funcionament i diagrama de circuit
Què és un ballast electrònic?
Un ballast electrònic (o ballast elèctric) és un dispositiu que controla la tensió d'arrancada i les corrents de funcionament dels dispositius d'enllumenat.
Ho fa mitjançant el principi de descàrrega elèctrica de gas. Un ballast electrònic convertirà la freqüència de la corrent a una freqüència molt alta per inicialitzar el procés de descàrrega de gas en Llums Fluorescents – controlant la tensió a través de la llum i corrent a través de la llum.
Ús del Ballast Electrònic
Hi ha algunes avantatges a utilitzar un ballast electrònic en lloc d'un ballast electromagnètic.
Opera amb una alimentació de baixa tensió tensió. Produceix una freqüència molt alta per donar una tensió de sortida molt alta inicialment per iniciar el procés de descàrrega.
Crea molt poc soroll durant l'operació.
No crea cap efecte estroboscòpic ni interferència RF.
Com funciona amb una freqüència molt alta, ajuda a iniciar la operació de la llum instantàniament.
No necessita cap iniciador que s'utilitza en el ballast electromagnètic.
Mai crea tremolors.
No ocorre cap vibració d'arrancada.
El seu pes és molt mínim.
La pèrdua del ballast és molt petita. Per tant, és possible ahorrar energia.
Augmenta la vida útil de la Llum.
Degut a la operació a una freqüència més alta, el procés de descàrrega en una llum fluorescent és a un ritme més alt. Per tant, la qualitat de la llum augmenta.
Principi de Funcionament d'un Ballast Electrònic
El ballast electrònic rep la alimentació a 50 – 60 Hz. Primer converteix la tensió AC en tensió CC. Després, aquesta tensió CC es filtra utilitzant una capacitat. Ara, la tensió CC filtrada es porta a l'estadi d'oscil·lació de freqüència alta on l'oscil·lació és típicament ona quadrada i el rang de freqüència és de 20 kHz a 80 kHz.
Per tant, la corrent de sortida té una freqüència molt alta. Es proporciona una quantitat petita d'inductància per associar-se amb un canvi ràpid de corrent a alta freqüència per generar un valor alt.
Generalment, es requereix més de 400 V per iniciar el procés de descàrrega de gas en la llum fluorescent. Quan el interruptor està ON, la tensió inicial a través de la llum es converteix en al voltatge 1000 V a causa del valor alt, per tant, la descàrrega de gas ocurre instantàniament.
Un cop inicia el procés de descàrrega, la tensió a través de la llum disminueix a menys de 230V fins a 125V i aleshores aquest ballast electrònic permet que una corrent limitada flueixi a través d'aquesta llum.
Aquest control de tensió i corrent es realitza per la unitat de control del ballast electrònic. En condicions de funcionament de les llums fluorescentes, el ballast electrònic actua com un atenuador per limitar la corrent i la tensió.
Circuit Bàsic d'un Ballast Electrònic
En els dies actuals, el disseny del ballast electrònic és tan robust i, en certa manera, complicat per funcionar de manera molt suau amb una capacitat de control molt elevada. Els components bàsics utilitzats en el Ballast Electrònic es llisten a continuació.
Filtre EMI: Bloqueja qualsevol interferència electromagnètica
Rectificador: Converteix la potència AC en potència CC
PFC: Realitza la correcció del factor de potència
Sortida Resonant de Pont Dividit: Converteix la CC en tensió ona quadrada amb alta freqüència (20 kHz a 80 kHz).
Circuit de Control: Controla la tensió i la corrent a través de la llum respectivament.
Què és un Ballast HID?
Un ballast HID (HID significa High-Intensity Discharge) és un dispositiu que s'utilitza per controlar la tensió i la corrent d'arc de les llums de descàrrega de gran intensitat durant la seva operació. El diagrama de circuit per als diferents tipus de ballasts HID es mostra a continuació.
Tipus de Ballast HID
Els ballasts HID es poden classificar en quatre categories/tipus diferents:
Ballast reactor
Ballast retardat
Ballast regulador
Ballast autoregulador
S'ha donat una breu descripció de cada tipus a continuació.
Ballast Reactor
Aquest ballast reactor és essencialment un bobinat sobre un nucli de ferro col·locat en sèrie amb la llum.
Es introduceix una capacitat per corregir el factor de potència i aquesta capacitance s'ha d'inserir a través de la línia.
El canvi de tensió en la llum degut al reactor és del 18%, per a la potència, és un canvi del 5% i un canvi del 5% de la tensió de línia.
Regula molt bé la tensió de la llum però regula molt malament la tensió de línia.
El ballast reactor proporciona un factor de cresta de corrent baix d'aproximadament 1,5.
La quantitat de tensió d'arrancada que pot proporcionar a la llum té limitacions fins a la tensió de línia.
El ballast regulador es mostra a continuació.
Ballast Retardat
Una combinació d'un autotransformador i un reactor forma el ballast retardat.
Aquest ballast retardat té les mateixes característiques de regulació que el ballast reactor.
Però el ballast retardat supera la limitació de la tensió d'arrancada, és a dir, més de la tensió de línia.
És voluminos en mida amb una major pèrdua.
El cost d'un ballast retardat és més alt.
