Elektronisches Ballast: Arbeitsprinzip & Schaltplan
Was ist ein elektronischer Vorschaltgerät?
Ein elektronisches Vorschaltgerät (oder elektrisches Vorschaltgerät) ist ein Gerät, das die Anfangsspannung und den Betriebsstrom von Beleuchtungseinrichtungen steuert.
Es tut dies durch das Prinzip der elektrischen Gasentladung. Ein elektronisches Vorschaltgerät wandelt die Netzfrequenz in eine sehr hohe Frequenz um, um den Gasentladungsprozess in Leuchtstofflampen – indem es die Spannung über der Lampe und den Strom durch die Lampe steuert.
Nutzung eines elektronischen Vorschaltgeräts
Es gibt einige Vorteile, ein elektronisches Vorschaltgerät anstelle eines elektromagnetischen Vorschaltgeräts zu verwenden.
Es arbeitet bei niedriger Versorgungsspannung. Es erzeugt eine hohe Frequenz, um zunächst eine sehr hohe Ausgangsspannung zu erzeugen, um den Entladungsprozess zu starten.
Es erzeugt während des Betriebs sehr wenig Geräusche.
Es erzeugt keine Stroboskopwirkung oder RF-Störungen.
Da es mit einer sehr hohen Frequenz arbeitet, hilft es, den Lampenbetrieb sofort zu starten.
Es benötigt keinen Starter, wie bei einem elektromagnetischen Vorschaltgerät.
Es erzeugt niemals Flackern.
Es tritt kein Startvibration auf.
Sein Gewicht ist sehr gering.
Der Verlust am Vorschaltgerät ist sehr gering. Daher ist Energieeinsparung möglich.
Es verlängert die Lebensdauer der Lampe.
Durch den Betrieb mit einer höheren Frequenz ist der Entladungsprozess in einer Leuchtstofflampe schneller. Daher wird die Lichtqualität verbessert.
Arbeitsprinzip eines elektronischen Vorschaltgeräts
Elektronisches Vorschaltgerät nimmt eine Spannungsversorgung von 50 – 60 Hz auf. Zuerst wird die Wechselspannung in Gleichspannung umgewandelt. Danach wird diese Gleichspannung durch eine Kondensator-Konfiguration gefiltert. Nun wird die gefilterte Gleichspannung an die Hochfrequenz-Oszillationsstufe geführt, wo die Oszillation typischerweise ein Rechtecksignal ist und die Frequenz im Bereich von 20 kHz bis 80 kHz liegt.
Daher ist der Ausgangsstrom mit sehr hoher Frequenz. Eine kleine Menge an Induktivität wird bereitgestellt, um mit einer hohen Änderungsrate des Stromes bei hoher Frequenz einen hohen Wert zu erzeugen.
Normalerweise sind mehr als 400 V erforderlich, um den Gasentladungsprozess in einer Leuchtstoffröhre einzuleiten. Wenn der Schalter eingeschaltet wird, beträgt die anfängliche Spannung über der Lampe etwa 1000 V aufgrund des hohen Werts, daher findet die Gasentladung sofort statt.
Sobald der Entladungsprozess gestartet ist, sinkt die Spannung über der Lampe unter 230V bis hinunter auf 125V, und dann lässt dieses elektronische Vorschaltgerät nur begrenzten Strom durch die Lampe fließen.
Diese Steuerung von Spannung und Strom erfolgt durch die Steuerungseinheit des elektronischen Vorschaltgeräts. Im Betrieb von Leuchtstofflampen wirkt das elektronische Vorschaltgerät als Dimmer, um Strom und Spannung zu begrenzen.
Grundschaltung eines elektronischen Vorschaltgeräts
Heutzutage ist die Schaltung des elektronischen Vorschaltgeräts so robust und kompliziert, dass sie sehr reibungslos mit hoher Steuerfähigkeit arbeitet. Die grundlegenden Komponenten, die in dem elektronischen Vorschaltgerät verwendet werden, sind unten aufgelistet.
EMI-Filter: Blockiert jede elektromagnetische Störung
Gleichrichter: Wandelt Wechselstrom in Gleichstrom um
PFC: Führt eine Blindleistungskorrektur durch
