Ballast Elektronik: Prinsip Kerja & Diagram Rangkaian
Apa itu Ballast Elektronik?
Ballast elektronik (atau ballast listrik) adalah perangkat yang mengontrol tegangan awal dan arus operasional perangkat penerangan.
Perangkat ini melakukan hal tersebut melalui prinsip discharge gas listrik. Ballast elektronik akan mengubah frekuensi daya menjadi frekuensi yang sangat tinggi untuk memulai proses discharge gas di Lampu Fluoresen – dengan mengontrol tegangan di seberang lampu dan arus melalui lampu.
Penggunaan Ballast Elektronik
Ada beberapa keuntungan menggunakan ballast elektronik dibandingkan ballast elektromagnetik.
Operasi pada suplai tegangan rendah. Menghasilkan frekuensi tinggi untuk memberikan tegangan output yang sangat tinggi pada awalnya untuk memulai proses discharge.
Menghasilkan noise yang sangat rendah selama operasi.
Tidak menimbulkan efek stroboskopik atau interferensi RF.
Karena bekerja dengan frekuensi yang sangat tinggi, membantu memulai operasi lampu secara instan.
Tidak memerlukan starter yang digunakan dalam ballast elektromagnetik.
Tidak pernah menimbulkan flickering.
Tidak terjadi getaran saat startup.
Beratnya sangat minimal.
Kehilangan ballast sangat sedikit. Oleh karena itu, penghematan energi dapat dilakukan.
Meningkatkan umur Lampu.
Karena operasi pada frekuensi yang lebih tinggi, proses discharge di lampu fluoresen berlangsung dengan laju yang lebih tinggi. Oleh karena itu, kualitas cahaya meningkat.
Prinsip Kerja Ballast Elektronik
Ballast elektronik menerima suplai pada 50 – 60 Hz. Pertama, ia mengubah tegangan AC menjadi DC. Setelah itu, filtrasi dari tegangan DC ini dilakukan dengan menggunakan konfigurasi kapasitor. Tegangan DC yang telah difilter kemudian diberikan ke tahap osilasi frekuensi tinggi di mana osilasi biasanya berbentuk gelombang persegi dan rentang frekuensinya antara 20 kHz hingga 80 kHz.
Oleh karena itu, arus output memiliki frekuensi yang sangat tinggi. Sejumlah kecil induktansi disediakan untuk dikaitkan dengan laju perubahan arus yang tinggi pada frekuensi tinggi untuk menghasilkan nilai yang tinggi.
Secara umum, diperlukan lebih dari 400 V untuk memicu proses discharge gas di lampu neon. Ketika sakelar dinyalakan, tegangan awal di seberang lampu menjadi sekitar 1000 V karena nilai yang tinggi, sehingga proses discharge gas terjadi secara instan.
Setelah proses discharge dimulai, tegangan di seberang lampu diturunkan di bawah 230V hingga 125V, dan kemudian ballast elektronik ini memungkinkan arus terbatas mengalir melalui lampu ini.
Pengendalian tegangan dan arus ini dilakukan oleh unit kontrol ballast elektronik. Dalam kondisi operasional lampu neon, ballast elektronik berfungsi sebagai dimmer untuk membatasi arus dan tegangan.
Rangkaian Dasar Ballast Elektronik
Dalam masa kini, desain ballast elektronik begitu kuat dan cukup rumit untuk bekerja dengan sangat lancar dengan kemampuan kontrol tingkat tinggi. Komponen dasar yang digunakan dalam Ballast Elektronik terdaftar di bawah ini.
Filter EMI: Mencegah gangguan elektromagnetik
Rectifier: Mengubah daya AC menjadi DC
PFC: Melakukan Koreksi Faktor Daya
Half-Bridge Resonant Output: Mengubah DC menjadi tegangan gelombang persegi dengan frekuensi tinggi (20 kHz hingga 80 kHz).
Rangkaian Kontrol: Mengontrol tegangan dan arus di seberang dan melalui lampu masing-masing.
Apa itu Ballast HID?
Ballast HID (HID singkatan dari High-Intensity Discharge) adalah perangkat yang digunakan untuk mengontrol tegangan dan arus busur lampu HID selama operasionalnya. Diagram sirkuit untuk berbagai jenis ballast HID ditunjukkan di bawah ini.
Jenis-jenis Ballast HID
Ballast HID dapat diklasifikasikan menjadi empat kategori/tipe yang berbeda:
Ballast reaktor
Ballast lag
Ballast regulator
Ballast regulator otomatis
Deskripsi singkat dari setiap tipe diberikan di bawah ini.
Ballast Reaktor
Ballast reaktor ini pada dasarnya adalah kumparan kawat pada inti besi yang diletakkan seri dengan lampu.
Sebuah kapasitor diperkenalkan untuk memperbaiki faktor daya dan kapasitor ini harus dipasang di seberang garis.
Perubahan tegangan di lampu karena reaktor adalah 18%, untuk daya, perubahannya 5% dan perubahan tegangan garis 5%.
Ballast ini mengatur tegangan lampu dengan sangat baik tetapi mengatur tegangan garis dengan sangat buruk.
Ballast reaktor menyediakan faktor puncak arus yang rendah sekitar 1.5.
Jumlah tegangan awal yang dapat disediakan oleh ballast ini untuk lampu terbatas hingga tegangan garis.
Ballast Regulator ditunjukkan di bawah ini.
Ballast Lag
Kombinasi dari sebuah auto-transformer dan reaktor membentuk ballast lag.
Ballast lag ini memiliki karakteristik regulasi yang sama dengan ballast reaktor.
Namun, ballast lag mengatasi batasan tegangan awal, yaitu lebih dari tegangan garis.
Ukurannya besar dengan kerugian yang lebih besar.
Biaya ballast lag lebih tinggi.
