Ballast Elettronico: Principio di Funzionamento & Diagramma Circuito
Cos'è un Ballast Elettronico
Un ballast elettronico (o ballast elettrico) è un dispositivo che controlla la tensione di avviamento e le correnti operative dei dispositivi di illuminazione.
Lo fa attraverso il principio della scarica elettrica del gas. Un ballast elettronico converte la frequenza dell'alimentazione in una frequenza molto alta per inizializzare il processo di scarica del gas nelle Lampade Fluorescenti – controllando la tensione sulla lampada e la corrente attraverso la lampada.
Utilizzo del Ballast Elettronico
Ci sono alcuni vantaggi nell'utilizzo di un ballast elettronico invece di un ballast elettromagnetico.
Opera con una tensione di alimentazione bassa. Produce una frequenza molto alta per fornire una tensione di uscita iniziale molto alta per avviare il processo di scarica.
Crea un rumore molto basso durante l'operazione.
Non crea alcun effetto stroboscopico o interferenze RF.
Poiché lavora ad una frequenza molto alta, aiuta ad avviare l'operazione della lampada istantaneamente.
Non richiede alcun starter, come quello utilizzato nei ballast elettromagnetici.
Non crea mai baluginii.
Non si verifica alcuna vibrazione all'avvio.
Il suo peso è molto minimo.
La perdita del ballast è molto ridotta. Pertanto, è possibile risparmiare energia.
Aumenta la vita della Lampada.
A causa dell'operazione ad una frequenza più alta, il processo di scarica in una lampada fluorescente è ad un tasso superiore. Di conseguenza, la qualità della luce è aumentata.
Principio di Funzionamento di un Ballast Elettronico
Il ballast elettronico riceve l'alimentazione a 50 – 60 Hz. Prima converte la tensione AC in tensione DC. Successivamente, questa tensione DC viene filtrata utilizzando una configurazione di condensatore. Ora la tensione DC filtrata viene alimentata alla fase di oscillazione ad alta frequenza, dove l'oscillazione è tipicamente a forma di onda quadra e la gamma di frequenza varia da 20 kHz a 80 kHz.
Pertanto, la corrente di uscita è ad una frequenza molto alta. Viene fornita una piccola quantità di induttanza associata ad un tasso elevato di variazione della corrente ad alta frequenza per generare un valore elevato.
In generale, sono necessari più di 400 V per iniziare il processo di scarica del gas in una lampada fluorescente. Quando l'interruttore è acceso, la tensione iniziale sulla lampada diventa intorno a 1000 V a causa del valore elevato, quindi il processo di scarica del gas avviene istantaneamente.
Una volta iniziato il processo di scarica, la tensione sulla lampada viene ridotta sotto i 230V fino a 125V e poi questo ballast elettronico consente il passaggio di una corrente limitata attraverso la lampada.
Questo controllo della tensione e della corrente viene eseguito dall'unità di controllo del ballast elettronico. Nelle condizioni di funzionamento delle lampade fluorescenti, il ballast elettronico agisce come un dimmer per limitare la corrente e la tensione.
Circuiti di Base di un Ballast Elettronico
Nel presente, il design del ballast elettronico è così robusto e in qualche modo complesso da funzionare molto fluidamente con un alto livello di capacità di controllo. I componenti di base utilizzati nel Ballast Elettronico sono elencati di seguito.
Filtro EMI: Blocca qualsiasi interferenza elettromagnetica
Raddrizzatore: Converte la corrente AC in corrente CC
PFC: Esegue la correzione del fattore di potenza
Mezzo Ponte Risonante di Uscita: Converte la corrente CC in una tensione a forma d'onda quadra ad alta frequenza (20 kHz a 80 kHz).
Circuito di Controllo: Controlla la tensione e la corrente rispettivamente attraverso e lungo la lampada.
Cos'è un Ballast HID?
Un ballast HID (HID sta per High-Intensity Discharge, scarica ad alta intensità) è un dispositivo utilizzato per controllare la tensione e la corrente d'arco delle lampade a scarica ad alta intensità durante la loro operazione. Il diagramma del circuito per i vari tipi di ballast HID è mostrato di seguito.
Tipi di Ballast HID
I ballast HID possono essere classificati in quattro diverse categorie/tipi:
Ballast reattivo
Ballast a ritardo
Ballast regolatore
Ballast autoregolatore
Di seguito è fornita una breve descrizione di ciascun tipo.
Ballast Reattivo
Questo ballast reattivo è essenzialmente un avvolgimento di filo su un nucleo di ferro posizionato in serie con la lampada.
Viene introdotto un condensatore per correggere il fattore di potenza e questo condensatore deve essere inserito in parallelo con la linea.
La variazione di tensione nella lampada dovuta al reattore è del 18%, per la potenza, è una variazione del 5% e una variazione del 5% della tensione di linea.
Regola molto bene la tensione della lampada ma regola molto male la tensione di linea.
Il ballast reattivo fornisce un fattore di cresta della corrente molto basso, circa 1,5.
La quantità di tensione di avviamento che può fornire alla lampada ha limitazioni fino alla tensione di linea.
Il ballast regolatore è mostrato di seguito.
Ballast a Ritardo
Una combinazione di un autotrasformatore e un reattore forma il ballast a ritardo.
Questo ballast a ritardo ha le stesse caratteristiche di regolazione del ballast reattivo.
Ma il ballast a ritardo supera la limitazione della tensione di avviamento, cioè superiore alla tensione di linea.
È ingombrante e presenta una maggiore perdita.
Un ballast a ritardo costa di più.
Un diagramma del circuito di
