電子式ボールアスト：動作原理と回路図
電子バラストとは？
電子バラスト（または電気的バラスト）は、照明装置の起動電圧と動作電流を制御する装置です。
これは電気放電の原理を通じて行われます。電子バラストは、周波数を非常に高い周波数に変換してガス放電プロセスを初期化し、蛍光灯の電圧と蛍光灯の電流を制御します。
電子バラストの使用
電子バラストを使用するには、電磁バラストよりもいくつかの利点があります。
低供給電圧で動作します。ガス放電プロセスを開始するために、非常に高い出力電圧を最初に生成します。
動作中のノイズが非常に少ないです。
ストロボ効果やRF干渉を発生させません。
非常に高い周波数で動作するため、ランプの動作を瞬時に開始することができます。
電磁バラストで使用されるスターターは必要ありません。
ちらつきが発生しません。
起動時の振動が発生しません。
重量が非常に軽いです。
バラスト損失が非常に少ないため、エネルギー節約が可能です。
ランプの寿命を延ばします。
高い周波数での動作により、蛍光灯の放電プロセスが高率になり、光の質が向上します。
電子バラストの動作原理
電子バラストは50〜60 Hzの供給を受けます。まずAC電圧をDC電圧に変換します。その後、このDC電圧をコンデンサ構成を使用してフィルタリングします。フィルタリングされたDC電圧は、通常正方形波で、周波数範囲は20 kHzから80 kHzまでの高周波振動ステージに供給されます。
したがって、出力電流は非常に高い周波数になります。インダクタンスを少量提供することで、高周波での電流の急激な変化に関連して高い値を生成します。
一般的に、蛍光管のガス放電プロセスを始めるには400 V以上の電圧が必要です。スイッチを入れると、高値による初期電圧が約1000 Vになるため、ガス放電が即座に起こります。
放電プロセスが開始されると、ランプ間の電圧は230V以下に低下し、125Vまで下がり、その後、電子バラストは限られた電流をランプに流すことを許可します。
電圧と電流の制御は、電子バラストの制御ユニットによって行われます。蛍光灯が動作している場合、電子バラストは調光器として機能して電流と電圧を制限します。
電子バラストの基本回路
現在では、電子バラストの設計は非常に堅牢で複雑になり、高度な制御能力を持つように作られています。電子バラストに使用される基本的な部品は以下の通りです。
EMIフィルター：電磁干渉をブロックします。
整流器：交流電力を直流電力に変換します。
PFC：電力因数補正を行います。
ハーフブリッジ共鳴出力：直流を高周波（20 kHzから80 kHz）の方形波電圧に変換します。
制御回路：ランプ間の電圧とランプを通る電流をそれぞれ制御します。
HIDバラストとは？
HIDバラスト（HIDはHigh-Intensity Dischargeの略）は、高輝度放電ランプの動作中にその電圧とアーク電流を制御する装置です。様々なタイプのHIDバラストの回路図は以下の通りです。
HIDバラストの種類
HIDバラストは以下の4つの異なるカテゴリー/タイプに分類できます。
リアクターバラスト
ラグバラスト
レギュレーターバラスト
オートレギュレーターバラスト
各タイプの簡単な説明は以下の通りです。
リアクターバラスト
このリアクターバラストは、基本的に鉄芯上に巻かれたワイヤコイルで、ランプと直列に配置されています。
リアクタによるランプの電圧変化は18%、ワット数の変化は5%、ライン電圧の変化は5%です。
ランプ電圧は非常に良く制御されますが、ライン電圧は非常に悪く制御されます。
リアクターバラストは約1.5の低い電流ピーク係数を提供します。
ランプに提供できる起動電圧には、ライン電圧までの制限があります。
レギュレーターバラストは以下の通りです。
ラグバラスト
オートトランスフォーマーとリアクタの組み合わせがラグバラストを形成します。
このラグバラストはリアクターバラストと同じ規制特性を持っています。
しかし、ラグバラストはライン電圧を超える起動電圧の制限を克服しています。
サイズが大きく、損失も大きいです。
ラグバラストはコストが高いです。
ラグバラストの回路図は以下の通りです。
レギュレーターバラスト
