Pembeban Elektronik: Prinsip Kerja & Rangkaian Diagram
Apakah Ballast Elektronik?
Ballast elektronik (atau ballast elektrik) adalah peranti yang mengawal voltan permulaan dan arus operasi peranti pencahayaan.
Ia melakukan ini melalui prinsip pengeluaran gas elektrik. Ballast elektronik akan menukar frekuensi kuasa kepada frekuensi yang sangat tinggi untuk memulakan proses pengeluaran gas dalam Lampu Fluoresen – dengan mengawal voltan di seberang lampu dan arus melalui lampu.
Penggunaan Ballast Elektronik
Terdapat beberapa kelebihan menggunakan ballast elektronik berbanding dengan ballast elektromagnetik.
Ia beroperasi pada bekalan voltan yang rendah. Ia menghasilkan frekuensi yang tinggi untuk memberikan voltan output yang sangat tinggi pada awalnya untuk memulakan proses pengeluaran gas.
Ia mencipta bunyi yang sangat rendah semasa operasi.
Ia tidak mencipta kesan strobo atau gangguan RF.
Kerana ia beroperasi dengan frekuensi yang sangat tinggi, ia membantu untuk memulakan operasi lampu secara segera.
Ia tidak memerlukan pemula yang digunakan dalam ballast elektromagnetik.
Ia tidak pernah mencipta kedipan.
Tiada getaran permulaan yang berlaku.
Beratnya sangat minimal.
Kehilangan ballast sangat sedikit. Oleh itu, penghematan tenaga adalah mungkin.
Ia meningkatkan hayat lampu.
Kerana operasi pada frekuensi yang lebih tinggi, proses pengeluaran dalam lampu fluoresen berlaku pada kadar yang lebih tinggi. Oleh itu, kualiti cahaya ditingkatkan.
Prinsip Kerja Ballast Elektronik
Ballast elektronik mengambil bekalan pada 50 – 60 Hz. Ia pertama kali menukar voltan AC menjadi voltan DC. Selepas itu, penyaringan voltan DC ini dilakukan dengan menggunakan konfigurasi kapasitor. Sekarang voltan DC yang disaring dipasok ke tahap osilasi frekuensi tinggi di mana osilasi biasanya gelombang persegi dan julat frekuensi adalah dari 20 kHz hingga 80 kHz.
Oleh itu, arus output adalah dengan frekuensi yang sangat tinggi. Sedikit induktansi disediakan untuk dikaitkan dengan kadar perubahan arus yang tinggi pada frekuensi tinggi untuk menghasilkan nilai yang tinggi.
Secara umum, lebih daripada 400 V diperlukan untuk memukul proses pengeluaran gas dalam lampu tabung fluoresen. Apabila saklar dihidupkan, voltan awal di seberang lampu menjadi sekitar 1000 V kerana nilai yang tinggi, oleh itu proses pengeluaran gas berlaku secara segera.
Setelah proses pengeluaran dimulakan, voltan di seberang lampu diturunkan di bawah 230V hingga 125V dan kemudian ballast elektronik ini membolehkan arus terbatas mengalir melalui lampu tersebut.
Kawalan voltan dan arus ini dilakukan oleh unit kawalan ballast elektronik. Dalam keadaan berjalan lampu fluoresen, ballast elektronik bertindak sebagai pemudar untuk membatasi arus dan voltan.
Konfigurasi Asas Ballast Elektronik
Pada hari ini, reka bentuk ballast elektronik sangat kukuh dan agak rumit untuk berfungsi dengan lancar dengan kemampuan kawalan yang tinggi. Komponen asas yang digunakan dalam Ballast Elektronik disenaraikan di bawah.
Penapis EMI: Memblok gangguan elektromagnetik
Rectifier: Menukar kuasa AC kepada DC
PFC: Melakukan Koreksi Faktor Kuasa
Half-Bridge Resonant Output: Menukar DC kepada voltan gelombang persegi dengan frekuensi tinggi (20 kHz hingga 80 kHz).
Rangkaian Kawalan: Mengawal voltan dan arus di seberang dan melalui lampu masing-masing.
Apakah Ballast HID?
Ballast HID (HID singkatan untuk High-Intensity Discharge) adalah peranti yang digunakan untuk mengawal voltan dan arus busur lampu HID semasa operasi mereka. Gambar rajah litar untuk pelbagai jenis ballast HID ditunjukkan di bawah.
Jenis Ballast HID
Ballast HID boleh diklasifikasikan kepada empat kategori/jenis yang berbeza:
Ballast reactor
Ballast lag
Ballast regulator
Ballast auto regulator
Keterangan ringkas setiap jenis diberikan di bawah.
Ballast Reaktor
Ballast reaktor ini pada dasarnya adalah kumparan wayar pada inti besi yang diletakkan dalam siri dengan lampu.
Sebuah kapasitor diperkenalkan untuk membetulkan faktor kuasa dan kapasitor ini harus dimasukkan di seluruh baris.
Perubahan voltan pada lampu akibat reaktor adalah 18%, untuk daya, perubahannya 5% dan 5% perubahan voltan baris.
Ia mengatur voltan lampu dengan baik tetapi mengatur voltan baris dengan buruk.
Ballast reaktor menyediakan faktor puncak arus yang rendah sekitar 1.5.
Jumlah voltan permulaan yang dapat disediakan oleh ballast reaktor kepada lampu terbatas hingga voltan baris.
Ballast Regulator ditunjukkan di bawah.
Ballast Lag
Gabungan sebuah autotransformer dan reaktor membentuk ballast lag.
Ballast lag ini memiliki karakteristik pengaturan yang sama seperti ballast reaktor.
Namun, ballast lag mengatasi batasan voltan permulaan, yaitu lebih dari voltan baris.
Ukurannya besar dengan kehilangan yang lebih besar.
Harga ballast lag lebih tinggi.
