บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์: หลักการการทำงานและแผนผังวงจร
อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์คืออะไร
อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์ (หรือบัลลาสต์ไฟฟ้า) เป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการเริ่มทำงานและกระแสไฟฟ้าในการทำงานของอุปกรณ์แสงสว่าง
มันทำหน้าที่นี้ผ่านหลักการของการปล่อยก๊าซทางไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์จะแปลงความถี่ของพลังงานเป็นความถี่สูงมากเพื่อเริ่มกระบวนการปล่อยก๊าซในหลอดฟลูออเรสเซนต์ – โดยควบคุมแรงดันระหว่างหลอดและกระแสผ่านหลอด
การใช้อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์
มีข้อดีหลายประการในการใช้อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์แทนบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า
สามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำแรงดัน มันสร้างความถี่สูงเพื่อให้แรงดันเอาต์พุตสูงมากในช่วงแรกเพื่อเริ่มกระบวนการปล่อยก๊าซ
มันสร้างเสียงรบกวนน้อยมากขณะทำงาน
ไม่สร้างผลเสียจากเอฟเฟกต์สโตโรสโคปิกหรือการรบกวนวิทยุ
เนื่องจากทำงานที่ความถี่สูงมาก จึงช่วยให้หลอดทำงานได้ทันที
ไม่จำเป็นต้องใช้สตาร์เตอร์เหมือนบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้า
ไม่มีการกระพริบ
ไม่มีการสั่นสะเทือนในการเริ่มทำงาน
น้ำหนักเบา
การสูญเสียจากบัลลาสต์น้อย ทำให้ประหยัดพลังงานได้
เพิ่มอายุการใช้งานของหลอด
เนื่องจากการทำงานที่ความถี่สูง กระบวนการปล่อยก๊าซในหลอดฟลูออเรสเซนต์มีอัตราสูง ทำให้คุณภาพของแสงเพิ่มขึ้น
หลักการทำงานของอิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์
บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ รับพลังงานที่ความถี่ 50 – 60 Hz มันจะแปลงแรงดันไฟฟ้า AC เป็น DC ก่อน จากนั้นแรงดัน DC นี้จะผ่านการกรองโดยใช้ คอนเดนเซอร์ หลังจากนั้น แรงดัน DC ที่ได้รับการกรองจะถูกป้อนเข้าสู่ขั้นตอนของการสั่นสะเทือนความถี่สูง โดยที่คลื่นสั่นสะเทือนมักจะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม และความถี่อยู่ในช่วง 20 kHz ถึง 80 kHz
ดังนั้น กระแสไฟฟ้าที่ได้จะมีความถี่สูงมาก ให้ความเหนี่ยวนำเล็กน้อยเพื่อเชื่อมโยงกับอัตราการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่ความถี่สูงเพื่อสร้างค่าที่สูง
โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 400 V เพื่อเริ่มกระบวนการปล่อยก๊าซในหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ เมื่อเปิดสวิตช์ แรงดันไฟฟ้าที่หลอดไฟจะอยู่ที่ประมาณ 1000 V เนื่องจากค่าที่สูง จึงทำให้เกิดการปล่อยก๊าซทันที
เมื่อกระบวนการปล่อยก๊าซเริ่มต้น แรงดันไฟฟ้าที่หลอดไฟจะลดลงต่ำกว่า 230V จนถึง 125V และบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์จะอนุญาตให้กระแสไฟฟ้าจำกัดไหลผ่านหลอดไฟ
การควบคุมแรงดันและกระแสไฟฟ้านี้ทำโดยหน่วยควบคุมของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ ในขณะที่หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ทำงาน บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์จะทำหน้าที่เป็นตัวปรับแสงเพื่อจำกัดกระแสและแรงดัน
วงจรพื้นฐานของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์
ในปัจจุบัน การออกแบบบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์มีความแข็งแกร่งและซับซ้อนพอสมควรเพื่อทำงานอย่างราบรื่นพร้อมความสามารถในการควบคุมที่สูง คอมโพเนนต์พื้นฐานที่ใช้ใน บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ แสดงดังต่อไปนี้
ตัวกรอง EMI: ป้องกันการแทรกแซงทางแม่เหล็กไฟฟ้า
รีเฟคเตอร์: แปลงพลังงานไฟฟ้า AC เป็น DC
PFC: ทำการแก้ไขปัจจัยกำลัง
เอาต์พุตแบบ Half-Bridge Resonant: แปลง DC เป็นแรงดันไฟฟ้าคลื่นสี่เหลี่ยมที่มีความถี่สูง (20 kHz ถึง 80 kHz)
วงจรควบคุม: ควบคุมแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่หลอดไฟ
บัลลาสต์ HID คืออะไร?
บัลลาสต์ HID (HID ย่อมาจาก High-Intensity Discharge) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสอาร์กของหลอดไฟ HID ในระหว่างการทำงาน แผนผังวงจรสำหรับประเภทต่างๆ ของบัลลาสต์ HID แสดงด้านล่างนี้
ประเภทของบัลลาสต์ HID
บัลลาสต์ HID สามารถแบ่งออกเป็นสี่หมวดหมู่/ประเภท:
บัลลาสต์แบบรีแอคเตอร์
บัลลาสต์แบบแลก
บัลลาสต์แบบรีจูเลเตอร์
บัลลาสต์แบบออโต้รีจูเลเตอร์
คำอธิบายสั้นๆ ของแต่ละประเภทมีดังนี้
บัลลาสต์แบบรีแอคเตอร์
บัลลาสต์แบบรีแอคเตอร์นี้เป็นอย่างมากคือขดลวดบนแกนเหล็กที่วางเรียงซ้อนกับหลอดไฟ
คอนเดนเซอร์ถูกนำมาใช้เพื่อปรับค่าแฟคเตอร์พลังงาน และคอนเดนเซอร์นี้ต้องถูกใส่ข้ามสาย
การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในหลอดไฟเนื่องจากบัลลาสต์รีแอคเตอร์คือ 18% สำหรับกำลังไฟ มีการเปลี่ยนแปลง 5% และการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในสาย 5%
มันควบคุมแรงดันไฟฟ้าในหลอดได้ดี แต่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าในสายได้ไม่ดี
บัลลาสต์รีแอคเตอร์ให้ค่าปัจจัยยอดสูงสุดของกระแสประมาณ 1.5
ปริมาณแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นที่สามารถให้กับหลอดไฟมีข้อจำกัดจนถึงแรงดันไฟฟ้าในสาย
บัลลาสต์แบบรีจูเลเตอร์แสดงด้านล่างนี้
บัลลาสต์แบบแลก
การรวมของอัตโนมัติทรานส์ฟอร์เมอร์และบัลลาสต์รีแอคเตอร์สร้างบัลลาสต์แบบแลก
บัลลาสต์แบบแลกมีคุณสมบัติในการควบคุมเหมือนกับบัลลาสต์รีแอคเตอร์
แต่บัลลาสต์แบบแลกสามารถแก้ไขข้อจำกัดของแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้น คือ เกินกว่าแรงดันไฟฟ้าในสาย
มันมีขนาดใหญ่และสูญเสียมากกว่า
ราคาของบัลลาสต์แบบแลกสูงกว่า
แผนภาพวงจรของบัลลาสต์แบบลากแสดงด้านล่างนี้
บัลลาสต์รีจูเลเตอร์
บัลลาสต์รีจูเลเตอร์มีขดลวดหลักและขดลวดรองที่แยกออกจากกัน
สามารถจำกัดกระแสได้ผ่านคาปาซิเตอร์ในชุด
คาปาซิเตอร์นี้ทำให้กระแสนำแรงดันไฟฟ้ารอง
ด้วยบัลลาสต์รีจูเลเตอร์จะได้การควบคุมที่ยอดเยี่ยม
โดยใช้บัลลาสต์รีจูเลเตอร์ การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าในสายเป็น ± 13% และการเปลี่ยนแปลงของกำลังไฟประมาณ ± 3%
แฟคเตอร์พลังงานอยู่ที่ประมาณ 0.95
ลดปัญหาการต่อกราวด์และการฟิวส์ลง
ข้อเสียเพียงอย่างเดียวคือค่าเฟคเตอร์สูงสุดที่สูง ซึ่งอยู่ระหว่าง 1.65 ถึง 2.0
แผนภาพวงจรของบัลลาสต์รีจูเลเตอร์แสดงด้านล่างนี้
บัลลาสต์รีจูเลเตอร์อัตโนมัติ
บัลลาสต์รีจูเลเตอร์อัตโนมัติมีคุณสมบัติของทั้งบัลลาสต์แบบลากและบัลลาสต์รีจูเลเตอร์
บัลลาสต์รีจูเลเตอร์อัตโนมัตินี้เป็นที่นิยมมากที่สุดและได้รับการออกแบบมาเพื่อเป็นทางเลือก
ราคาถูกกว่าและไม่ให้การแยกระหว่างขดลวดหลักและขดลวดรอง
มีคุณสมบัติในการควบคุมที่ไม่ดี
ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าในสาย ± 10% และการเปลี่ยนแปลงของกำลังไฟ ± 5%
แผนภาพวงจรของบัลลาสต์รีจูเลเตอร์อัตโนมัติแสดงด้านล่างนี้
ค่าเฟคเตอร์สูงสุดของกระแสสำหรับบัลลาสต์ HID คืออะไร?
ค่าเฟคเตอร์สูงสุดของกระแสคืออัตราส่วนระหว่างค่าสูงสุดของกระแสกับค่า RMS ของบัลลาสต์ HID กล่าวคือ
บัลลาสต์ชนิดใดที่ใช้ในหลอดโซเดียม?
ใช้บัลลาสต์ประเภทต่างๆ ในหลอดโซเดียม ปัจจัยยอดไม่ควรเกิน 1.8 เพื่อให้หลอดทำงานอย่างถูกต้อง เนื่องจากในหลอดโซเดียม การไอออนของก๊าซเซนอนจำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงมาก ดังนั้น แรงดันเริ่มต้นที่มีค่าสูงกว่าต้องได้รับจากบัลลาสต์พิเศษประเภทนี้
กำลังไฟของหลอดควบคุมอย่างใกล้ชิดเพื่อควบคุมการระเหิดของสารผสม คุณสมบัติของบัลลาสต์นี้แสดงด้านล่าง
เป็นบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่
รวมกับอุปกรณ์จุดระเบิด
มีความสามารถในการรักษาความสว่างที่ดีกว่า
เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการแนะนำบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อทำหน้าที่เดียวกันแต่ด้วยประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
การสูญเสียบัลลาสต์ในบัลลาสต์ต่างๆ มีอะไรบ้าง?
การสูญเสียบัลลาสต์ HID สรุปได้ดังตารางด้านล่าง:
คำแถลง: ให้ความเคารพต่อต้นฉบับ บทความที่ดีควรแบ่งปัน หากละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อเพื่อลบ
