Elektronički balast: Načelo rada i shematski dijagram

Što je elektronski balast?

Elektronski balast (ili električni balast) je uređaj koji kontrolira početni napon i radne struje svjetiljki.

To čini putem principa električnog plinskega ispuštanja. Elektronski balast pretvara frekvencu napajanja u vrlo visoku frekvenciju kako bi pokrenuo proces plinskega ispuštanja u Fluorescentnim lampama – kontrolirajući napon preko lampe i struju kroz lampu.

Uporaba elektronskih balasta

Postoji nekoliko prednosti upotrebe elektronskog balasta umjesto elektromagnetskog balasta.

1. Radi na niskom pritječnom napajanju. Stvara visoku frekvenciju kako bi generirao vrlo visok izlazni napon na početku za pokretanje procesa ispuštanja plina.

2. Stvara vrlo nizak šum tijekom rada.

3. Ne stvara nikakav stroboskopski efekt ili RF interferenciju.

4. Budući da radi na vrlo visokoj frekvenciji, pomaže u trenutnom pokretanju rada lampe.

5. Ne zahtijeva nikakav starter koji se koristi u elektromagnetskom balastu.

6. Nikada ne stvara treperenje.

7. Ne dolazi do treperenja pri pokretanju.

8. Masa mu je vrlo minimalna.

9. Gubitci balasta su vrlo mali. Stoga je moguće uštedjeti energiju.

10. Povećava vijek trajanja Lampe.

11. Zbog rada na višoj frekvenciji, proces ispuštanja u fluorescentnoj lampi je brži. Stoga se povećava kvaliteta svjetla.

Radni princip elektronskog balasta

Elektronski balast uzima napajanje na 50 – 60 Hz. Najprije pretvara AC napon u DC napon. Nakon toga, filtracija ovog DC napona obavlja se pomoću kapacitora. Sada filtriran DC napon prenosi se na etapu visokofrekventne oscilacije gdje je oscilacija tipično kvadratna valna i frekvencijski opseg se nalazi od 20 kHz do 80 kHz.

Stoga je izlazna struja s vrlo visokom frekvencijom. Malo indukcije pruža se kako bi se povezalo s visokim tempom promjene struje na visokoj frekvenciji kako bi se generirala visoka vrijednost.

Općenito, potrebno je više od 400 V da bi se započeo proces plinskega ispuštanja u fluorescentnoj tubi. Kada se prekidač uključi, početni napon preko lampe postaje oko 1000 V zbog visoke vrijednosti, stoga se proces plinskega ispuštanja događa trenutno.

Kada se proces ispuštanja započne, napon preko lampe smanji se ispod 230V do 125V, a zatim ovaj elektronski balast dopušta ograničenu struju da protoci kroz ovu lampu.

Ova kontrola napona i struje obavlja se jedinicom kontrole elektronskog balasta. U radnom stanju fluorescentnih lamp, elektronski balast djeluje kao dimmer kako bi ograničio struju i napon.

Osnovna shema elektronskog balasta

Danas su dizajni elektronskih balasta toliko robustni i nešto složeni da bi radili vrlo gladko s visokim nivoom kontrole. Osnovne komponente korištene u Elektronskom Balastu navedene su u nastavku.

1. Filter EMI: Blokirati bilo kakvu elektromagnetsku interferenciju

2. Rectifier: Pretvara AC struju u DC struju

3. PFC: Ispravlja faktor snage

4. Half-Bridge Resonant Output: Pretvara DC u kvadratnu valnu naponsku s visokom frekvencijom (20 kHz do 80 kHz).

5. Control Circuit: Kontrolira napon i struju preko i kroz lampu redom.

Što je HID balast?

HID balast (HID znači High-Intensity Discharge) je uređaj koji se koristi za kontrolu napona i luka struje HID (High-Intensity Discharge) lampi tijekom njihovog rada. Shema kruga za različite vrste HID balasta prikazana je u nastavku.

Vrste HID balasta

HID balasti mogu se klasificirati u četiri različite kategorije/vrste:

1. Reaktorski balast

2. Lag balast

3. Regulator balast

4. Auto regulator balast

Kratki opis svake vrste dat je u nastavku.

Reaktorski balast

• Ovaj reaktorski balast je u suštini žica namotana na željezni jezgra smještena u seriju s lampom.

• Kondenzator uvodi se kako bi ispravio faktor snage, a ovaj kondenzator mora biti ubačen preko linije.

• Promjena napona u lampi zbog reaktora je 18%, za vatnost je 5% promjena i 5% promjena napona linije.

• On vrlo dobro regulira napon lampe, ali loše regulira napon linije.

• Reaktorski balast pruža nizak faktor vrha struje od oko 1.5.

• Količina početnog napona koju može pružiti lampi ima ograničenja do napona linije.

Regulator balast prikazan je u nastavku.

Lag balast

• Kombinacija autotransformatora i reaktora formira lag balast.

• Ovaj lag balast ima iste karakteristike regulacije kao i reaktorski balast.

• Ali lag balast prevladava ograničenja početnog napona, tj. veći od napona linije.

• On je velik u veličini s većim gubitcima.

• Lag balast je skuplji.

Shema kruga lag balasta prikazana je u nastavku.