Ballast électronique : principe de fonctionnement & schéma électrique
Qu'est-ce qu'un ballast électronique?
Un ballast électronique (ou ballast électrique) est un dispositif qui contrôle la tension de démarrage et les courants de fonctionnement des dispositifs d'éclairage.
Il le fait par le principe de décharge électrique gazeuse. Un ballast électronique convertira la fréquence du réseau en une fréquence très élevée pour initialiser le processus de décharge gazeuse dans les Lampes Fluorescentes – en contrôlant la tension à travers la lampe et le courant à travers la lampe.
Utilisation du Ballast Électronique
Il y a certains avantages à utiliser un ballast électronique plutôt qu'un ballast électromagnétique.
Il fonctionne avec une alimentation en tension faible. Il produit une fréquence élevée pour donner une tension de sortie très élevée initialement afin de démarrer le processus de décharge.
Il crée très peu de bruit pendant son fonctionnement.
Il ne crée aucun effet stroboscopique ni interférence RF.
Comme il fonctionne à une fréquence très élevée, il aide à démarrer l'opération de la lampe instantanément.
Il ne nécessite pas de starter comme c'est le cas pour le ballast électromagnétique.
Il n'entraîne jamais de scintillements.
Aucune vibration au démarrage ne se produit.
Son poids est très faible.
La perte de ballast est très faible. Par conséquent, une économie d'énergie est possible.
Il augmente la durée de vie de la Lampe.
En raison de son fonctionnement à une fréquence plus élevée, le processus de décharge dans une lampe fluorescente est à un taux plus élevé. Par conséquent, la qualité de la lumière est améliorée.
Principe de Fonctionnement d'un Ballast Électronique
Le ballast électronique prend l'alimentation à 50 – 60 Hz. Il convertit d'abord la tension CA en tension CC. Ensuite, cette tension CC est filtrée en utilisant une configuration de condensateur. La tension CC filtrée est ensuite alimentée dans l'étape d'oscillation à haute fréquence où l'oscillation est généralement en onde carrée et la plage de fréquence est de 20 kHz à 80 kHz.
Ainsi, le courant de sortie est à une fréquence très élevée. Une petite quantité d'inductance est fournie pour être associée à un taux de changement de courant élevé à haute fréquence pour générer une valeur élevée.
Généralement, plus de 400 V sont nécessaires pour déclencher le processus de décharge gazeuse dans les tubes fluorescents. Lorsque l'interrupteur est allumé, la tension initiale à travers la lampe devient environ 1000 V en raison de la valeur élevée, donc la décharge gazeuse se produit instantanément.
Une fois que le processus de décharge est démarré, la tension à travers la lampe est réduite en dessous de 230V jusqu'à 125V, puis ce ballast électronique permet un courant limité de circuler à travers cette lampe.
Ce contrôle de la tension et du courant est effectué par l'unité de commande du ballast électronique. Dans les conditions de fonctionnement des lampes fluorescentes, le ballast électronique agit comme un variateur pour limiter le courant et la tension.
Circuit de Base d'un Ballast Électronique
De nos jours, la conception des ballasts électroniques est si robuste et quelque peu complexe pour fonctionner très en douceur avec une capacité de contrôle de haut niveau. Les composants de base utilisés dans le Ballast Électronique sont listés ci-dessous.
Filtre EMI : Bloque toute interférence électromagnétique
Redresseur : Convertit l'énergie CA en énergie CC
PFC : Effectue la correction du facteur de puissance
Sortie Résonnante à Demi-Pont : Convertit le CC en tension en onde carrée à haute fréquence (20 kHz à 80 kHz).
Circuit de Contrôle : Contrôle la tension et le courant à travers et à travers la lampe respectivement.
Qu'est-ce qu'un Ballast HID ?
Un ballast HID (HID signifie High-Intensity Discharge, ou Décharge à Haute Intensité) est un dispositif utilisé pour contrôler la tension et le courant d'arc des lampes à décharge à haute intensité pendant leur fonctionnement. Le schéma de circuit pour les différents types de ballasts HID est montré ci-dessous.
Types de Ballast HID
Les ballasts HID peuvent être classés en quatre catégories/types différents:
Ballast réactif
Ballast à retardement
Ballast régulateur
Ballast autoregulateur
Une brève description de chaque type est donnée ci-dessous.
Ballast Réactif
Ce ballast réactif est essentiellement un bobinage sur un noyau de fer placé en série avec la lampe.
Un condensateur est introduit pour corriger le facteur de puissance et ce condensateur doit être inséré en travers de la ligne.
Le changement de tension dans la lampe dû au réacteur est de 18%, pour la puissance, c'est un changement de 5% et un changement de 5% de la tension de ligne.
Il régule très bien la tension de la lampe mais régule très mal la tension de ligne.
Le ballast réactif fournit un facteur de crête de courant faible d'environ 1,5.
La quantité de tension de démarrage qu'il peut fournir à la lampe a des limites jusqu'à la tension de ligne.
Le ballast régulateur est montré ci-dessous.
Ballast à Retardement
Une combinaison d'un auto-transformateur et d'un réacteur forme le ballast à retardement.
Ce ballast à retardement a les mêmes caractéristiques de régulation que le ballast réactif.
Mais le ballast à retardement surmonte la limitation de la tension de démarrage, c'est-à-dire supérieure à la tension de ligne.
Il est encombrant avec une perte plus grande.
Le coût d'un ballast à retardement est plus élevé.
Le schéma de circuit d'un ballast à retardement est montré ci-dessous.
