Elektronisk ballest: arbejdsmåde & kredsløbsdiagram
Hvad er en elektronisk ballast?
En elektronisk ballast (eller elektrisk ballast) er et enhed, der kontrollerer startspændingen og driftsstrømmen af belysningsenheder.
Den gør dette gennem princippet om elektrisk gasudløsning. En elektronisk ballast konverterer strømfrekvens til en meget høj frekvens for at initialisere gasudløsningsprocessen i Fluorescent Lamps – ved at kontrollere spændingen over lampen og strøm gennem lampen.
Anvendelse af elektroniske ballaster
Der er nogle fordele ved at bruge elektroniske ballaster i stedet for elektromagnetiske ballaster.
Den fungerer ved lavt nettilførsel spænding. Den producerer høj frekvens for at give en meget høj udgangsspænding i startfasen for at starte udløsningsprocessen.
Den skaber meget lille støj under drift.
Den skaber ikke noget stroboeffekt eller RF-støj.
Da den arbejder med en meget høj frekvens, hjælper det med at starte lampens drift øjeblikkeligt.
Den har ikke brug for nogen starter, som anvendes i elektromagnetiske ballaster.
Den skaber aldrig blinke.
Der opstår ingen startvibration.
Dens vægt er meget minimal.
Ballasttab er meget lille. Derfor er energibesparelse muligt.
Den øger levetiden af lampen.
På grund af drift på en højere frekvens, er udløsningsprocessen i en fluorescent lamp på en højere hastighed. Derfor øges lyskvaliteten.
Arbejdss princip for en elektronisk ballast
Elektronisk ballast tager strøm på 50 – 60 Hz. Den konverterer først AC-spænding til DC-spænding. Herefter filtreres denne DC-spænding ved hjælp af en kondensator konfiguration. Nu filtrerede DC-spænding fødes til højfrekvent oscillations fase, hvor oscillation typisk er firkantbølge, og frekvensområdet ligger mellem 20 kHz og 80 kHz.
Derfor er udgangsstrømmen med meget høj frekvens. En lille mængde induktans leveres for at være forbundet med en høj hastighed af ændring af strøm på høj frekvens for at generere en høj værdi.
Generelt kræves mere end 400 V for at slå gasudløsningsprocessen i gang i fluorescentlampe. Når tændeknappen er ON, bliver den initielle spænding over lampen omkring 1000 V på grund af høj værdi, hvilket resulterer i, at gasudløsningen finder sted øjeblikkeligt.
Når udløsningsprocessen er startet, bliver spændingen over lampen reduceret under 230V ned til 125V, og derefter tillader denne elektroniske ballast begrænset strøm at løbe gennem denne lampe.
Denne kontrol af spænding og strøm udføres af kontrolenheden i den elektroniske ballast. Under drift af fluorescentlamper, fungerer den elektroniske ballast som en dimmer for at begrænse strøm og spænding.
Grundlæggende kredsløb for en elektronisk ballast
I disse dage er designet af elektroniske ballaster så robust og noget kompliceret for at fungere meget glat med højt niveau af kontrol. De grundlæggende komponenter, der anvendes i elektroniske ballaster, er angivet nedenfor.
EMI-filter: Blokerer alle elektromagnetiske støj
Rectifier: Konverterer AC-strøm til DC-strøm
PFC: Gør effektfaktorkorrektion
Half-Bridge Resonant Output: Konverterer DC til firkantbølge spænding med høj frekvens (20 kHz til 80 kHz).
Kontrolkredsløb: Kontrollerer spænding og strøm henholdsvis over og gennem lampen.
Hvad er HID ballast?
En HID ballast (HID står for High-Intensity Discharge) er en enhed, der bruges til at kontrollere spændingen og bugestrømmen af HID-lamper under deres drift. Kredsløbsdiagrammet for de forskellige typer HID ballaster vises nedenfor.
Typer af HID ballast
HID ballaster kan inddeles i fire forskellige kategorier/typer:
Reaktor ballast
Faseforskydning ballast
Regulator ballast
Automatisk regulator ballast
En kort beskrivelse af hver type er givet nedenfor.
Reaktor ballast
Denne reaktor ballast er essentielt en trådkreds på et jernkern placeret i serie med lampen.
En kondensator introduceres for at korrigere effektfaktoren og denne kondensator skal sættes på tværs af linjen.
Spændingsændringen i lampen på grund af reaktoren er 18%, for effekt er det en 5% ændring, og 5% linjespændingsændring.
Den regulerer lampe spændingen meget godt, men regulerer linjespændingen meget dårligt.
Reaktor ballasten giver en lav strøm topfaktor på ca. 1,5.
Mængden af startspænding, den kan give til lampen, er begrænset til linjespændingen.
Regulator ballasten vises nedenfor.
Faseforskydning ballast
En kombination af en autotransformer og en reaktor danner faseforskydning ballast.
Denne faseforskydning ballast har de samme reguleringsegenskaber som reaktor ballasten.
Men faseforskydning ballast overkommer startspændingsbegrænsningen, dvs. mere end linjespændingen.
