Elektronisk ballast: Arbetsprincip & kretsschema
Vad är en elektronisk ballast?
En elektronisk ballast (eller elektrisk ballast) är en enhet som kontrollerar startspänningen och driftströmmarna för belysningsenheter.
Det gör den genom principen om elektrisk gasutsläppning. En elektronisk ballast konverterar nätfrekvensen till en mycket hög frekvens för att initiera gasutsläppningsprocessen i Fluorescent Lamps – genom att styra spänningen över lampa och ström genom lampa.
Användning av elektroniska ballaster
Det finns vissa fördelar med att använda en elektronisk ballast istället för en elektromagnetisk ballast.
Den fungerar vid låg nätspänning. Spänning. Den producerar en hög frekvens för att ge en mycket hög utgångsspänning inledningsvis för att starta utsläppningsprocessen.
Den skapar mycket låg buller under drift.
Den skapar inget stroboskopiskt effekt eller RF-störning.
Eftersom den fungerar med en mycket hög frekvens hjälper det till att starta lampan omedelbart.
Den kräver ingen starter som används i elektromagnetiska ballaster.
Den skapar aldrig flimmer.
Ingen startvibration inträffar.
Dess vikt är mycket minimal.
Ballastförlust är mycket liten. Därför är energibesparing möjlig.
Den ökar livslängden på lampan.
På grund av drift vid en högre frekvens är utsläppningsprocessen i en fluorescentlampa snabbare. Detta ger en högre ljuskvalitet.
Arbetsprincip för en elektronisk ballast
Elektronisk ballast tar ström vid 50 – 60 Hz. Först konverteras växelspänningen till likspänning. Efter det filtreras denna likspänning med hjälp av en kondensator. Nu filtrerad likspänning matas till den högfrekventa oscillationsstadiet där oscillationen typiskt är kvadratisk våg och frekvensområdet är från 20 kHz till 80 kHz.
Därför är utgångsströmmen med mycket hög frekvens. En liten mängd induktans tillhandahålls för att associeras med en hög hastighet av strömförändring vid hög frekvens för att generera ett högt värde.
Generellt sett krävs mer än 400 V för att starta gasutsläppningsprocessen i fluorescenlampor. När strömbrytaren är på blir den inledande spänningen över lampa runt 1000 V på grund av det höga värdet, vilket gör att gasutsläppningen inträffar omedelbart.
När utsläppningsprocessen har startat minskas spänningen över lampa nedanför 230V upp till 125V och sedan tillåter denna elektroniska ballast begränsad ström att flöda genom denna lampa.
Denna kontroll av spänning och ström görs av kontrollenheten i den elektroniska ballasten. I driftläge för fluorescenlampor fungerar den elektroniska ballasten som en dimmer för att begränsa ström och spänning.
Grundläggande krets för en elektronisk ballast
I dagens läge är designen av elektroniska ballaster så robust och något komplicerad för att fungera mycket smidigt med högnivåkontroll. De grundläggande komponenterna som används i Elektroniska Ballaster är listade nedan.
EMI-filter: Blockerar eventuell elektromagnetisk störning
Rektifiering: Konverterar växelström till likström
PFC: Gör effektfaktorkorrektion
Halvbroresonant utgång: Konverterar likström till kvadratisk spänning med hög frekvens (20 kHz till 80 kHz).
Kontrollkrets: Kontrollerar spänningen och strömmen över respektive genom lampa.
Vad är HID-ballast?
En HID-ballast (HID står för High-Intensity Discharge) är en enhet som används för att kontrollera spänningen och bågströmmen hos Högintensitetsutsläppningslampor under deras drift. Kretsschemat för de olika typerna av HID-ballaster visas nedan.
Typer av HID-ballast
HID-ballaster kan indelas i fyra olika kategorier/typer:
Reaktorballast
Lagballast
Regulatorballast
Autoregulatorballast
En kort beskrivning av varje typ ges nedan.
Reaktorballast
Denna reaktorballast är i grunden en tråddragskrets på en järnkärna placerad i serie med lampan.
En kondensator införs för att korrigera effektfaktorn och denna kondensator måste infogas över linjen.
Spänningsförändringen i lampan på grund av reaktorn är 18%, för wattage är det en 5% förändring och 5% linjespänningsförändring.
Den reglerar lampan spänning mycket bra men reglerar linjespänningen mycket dåligt.
Reaktorballasten ger en låg strömtoppfaktor på cirka 1.5.
Mängden startspänning den kan ge till lampan har begränsningar upp till linjespänningen.
Regulatorballasten visas nedan.
Lagballast
En kombination av en autotransformator och en reaktor bildar lagballast.
Denna lagballast har samma regleringskarakteristika som reaktorballasten.
Men lagballasten överkommer startspänningsbegränsningen, dvs. mer än linjespänningen.
Den är stor i storlek med större förluster
