Електронен баласт за флуоресцентни лампи

Всички дизайни и типове флуоресцентни лампи са оборудвани с баласти, чиято основна функция е да ограничи тока. Те са необходими в случаите, когато техният собствен електрически товар не е в състояние напълно да ограничи консумацията на ток. Има няколко вида такива схеми, които включват електронен баласт за флуоресцентни лампи, използван в съвременните модели лампи.

В сравнение с електромагнитните вериги, тази опция се счита за най-ефективна, осигуряваща продължителна работа на светлинни източници с фосфор. За да се разбере как работи баластът, е необходимо да се разгледа като цяло с дизайна на флуоресцентна лампа.

Основни функции на баласта

Основният структурен елемент на флуоресцентната лампа е стъклена тръба, пълна отвътре с един от инертните газове - аргон, неон или криптон. Към пълнещия газ се добавя малко количество живак. Краищата на тръбата са снабдени с метални електроди, през които се подава напрежение. Под действието на електрическо поле настъпва пробив на газовата среда, появява се тлеещ разряд и след това електрически ток във веригата на устройството. Газовият разряд започва да излъчва светлосини тонове, слабо видими в обичайния диапазон.

Действащият електрически разряд обаче пренася значителна част от енергията в обхвата на ултравиолетовата светлина, невидима за човешкото око. Попадайки върху фосфорното покритие, нанесено върху стените на колбата, ултравиолетовата светлина се превръща във видимо сияние, което е основният източник на светлина.

Чрез промяна на химичния състав на покритието можете да получите различна цветова гама на сиянието. Повечето лампи използват нюанси на бяло, а всеки друг цвят се използва за декор или интериорен дизайн. Това свойство дава несъмнено предимство пред конвенционалните лампи с нажежаема жичка.

След появата на тока в газовата среда настъпва по-нататъшният му лавинообразен растеж, в резултат на което вътрешното съпротивление рязко спада. В този момент може да възникне прегряване и лампата да откаже. За да се предотврати това, последователно се свързва допълнителен товар за ограничаване на тока. Именно тя служи като баласт, известен също като дросел.

Луминесцентните вериги използват електромагнитен и електронен баласт. В първия случай се използва класическа трансформаторна верига, състояща се от метални пластини, медни проводници и други компоненти. Първоначално пускане или запалване се извършва от стартовото устройство - стартер.

Вторият вариант е електронен баласт за флуоресцентна лампа, създаден на базата на електроника, използваща диоди, транзистори, динистори и микросхеми. Тази верига изпълнява и функцията за стартиране, което води до нажежен разряд. По този начин електронните устройства - електронните баласти са леки и компактни, което значително опростява целия дизайн на флуоресцентна лампа.

Разновидности на баластите

В момента флуоресцентните лампи използват електромагнитни баласти - електронни баласти и по-модерни електронни баласти (електронни баласти). Всеки от тях изпълнява една и съща функция и се различава само по дизайн. Следователно действието на устройствата се случва по различни начини.

Електронната баластна верига се състои от дросел, който поддържа лампата в работен режим, стартер, който се включва и кондензатор, който намалява реактивните загуби. Основните части и допълнителните компоненти са свързани в общ блок, който е доста обемиста структура, която има забележим ефект върху масата на осветителното тяло като цяло.

EMC е много лесен за свързване. Всяка флуоресцентна лампа е снабдена с четири електрода в краищата. Първата двойка има щифтове 1 и 2, а втората двойка - 3 и 4. Стартерът е свързан към щифтове 1 и 3, намотката на дросела е свързана към щифт 2, а един от захранващите проводници е свързан към 4-ия щифт. Друг проводник се свързва с втората намотка на дросела.

За разлика от електромагнитното оборудване, електронната схема е доста сложно устройство с много работни елементи. Принципът на действие на електронния баласт остава абсолютно същият, тъй като дизайнът на самите лампи не се е променил. Просто самият работен процес се извършва по съвсем различен начин. Благодарение на леките и компактни части, общото тегло и размери на устройството са значително намалени.

Устройството е свързано с помощта на специални съединителни блокове, отделени един от друг. Външното захранване е свързано с първата група блокове, а самата лампа е свързана с втората. Всички ЕКГ компоненти са разположени на специална дъска и включват:

Изправител. Преобразува DC в AC.
EMI филтър.
Изглаждащ филтър, който предпазва от пренапрежения и пренапрежения.
Дросел.
Коректор на фактора на мощността.
Полумостов инвертор.

Как работи електронният баласт

Действието на електронните баласти е пряко свързано с принципа на действие на самата флуоресцентна лампа. Основният етап е стартирането му, при което трябва да бъдат изпълнени определени условия. На първо място, и двете нишки се нагряват, след което към тях се подава високо напрежение, около 600 волта. Напрежението на запалването е право пропорционално на дължината на стъклената тръба. Колкото по-къса е лампата и колкото по-ниска е нейната мощност, толкова по-ниско ще бъде необходимото начално напрежение.

В началния етап входното мрежово напрежение се коригира до постоянна стойност в диапазона 260-270 V и последващото му изглаждане с помощта на електролитен кондензатор С1. Това ясно се вижда от представената диаграма.

След това започва работата на полу-мостов преобразувател с двойно издърпване, състоящ се от два биполярни транзистора с високо напрежение с p-p-p структура. Тези транзистори изпълняват функцията на превключватели и цялата верига преобразува постоянно напрежение от 260-270 V в напрежение с висока честота до 38 kHz. Поради това размерите и теглото на устройството се намаляват.

Електронната баластна верига включва трансформатор, който изпълнява както натоварващи, така и контролни функции. От трите си намотки, две четири оборота са управляващи и една двуоборотна работи. Работната намотка, включена в схемата, създава необходимото натоварване за преобразувателя.

Първоначално преобразувателят се стартира с помощта на симетричен динистор, който се отваря, когато напрежението надвишава прага на реакция в точките на свързване. Когато е отворен, той изпраща импулс към основата на транзистора, който задейства преобразувателя. Кондензатор в резонансната верига и свързан директно към лампата осигурява спад на напрежението до нивото, при което лампата се запалва.

По този начин, с помощта на максималния ток, двете нишки се нагряват и директното запалване на лампата се дължи на високото резонансно напрежение в кондензатора. В запалена лампа съпротивлението намалява, но оставащият резонанс на напрежението осигурява по-нататъшното му изгаряне. Ограничаването на тока се дължи на индуктивността на дросела. Въпреки толкова подробно описание, всъщност отнема по-малко от 1 секунда, за да се запали флуоресцентна лампа.

Как да се свържете

Външният вид на електронното управляващо устройство наподобява блок с външни клеми, вътре в който е монтирана печатна платка. В зависимост от вида на тази платка се свързват определен брой флуоресцентни лампи.

Самият процес на свързване е доста прост и не изисква никакви специални познания. Състои се от няколко етапа:

Първият и вторият изходни съединители на осветителното тяло са свързани към съответната двойка щифтове на осветителното тяло.
Освен това захранващото напрежение се прилага към входа.

Ако се изисква да се направи връзка по отделна схема, трябва да се помни, че дроселът трябва да бъде включен в прекъсването на захранващия проводник. Успоредно с него към електродите е свързан стартер. Електронните съединители за баласт, стартер и нишки трябва да бъдат свързани последователно.

Знаейки как да свържете флуоресцентна лампа, е много по-лесно да проверите нейната верига в случай на неизправност. Ако нишките светят едва забележимо на тъмно, тогава електронният баласт вероятно ще се повреди, включително повреда на кондензатора.

За да проверите, трябва да демонтирате стъклената тръба и да свържете нажежаемите нишки с обикновена 220-волтова крушка с ниска мощност. При обслужващо оборудване трябва да светне, в противен случай ще трябва постоянно да идентифицирате части, които не работят.

Предимства на електронното управление

След като разгледахме работата на електронния баласт за флуоресцентни лампи и го сравнихме с електромагнитни устройства, можем уверено да отбележим явните предимства на тези схеми:

По-дълъг експлоатационен живот на флуоресцентните лампи, достигащ 35 хиляди часа поради така наречения плавен старт. Няма коригиращ ефект, импулси от пренапрежение, а самата лампа не се рестартира с повишено мрежово напрежение. Натоварването на лампата никога не надвишава номиналната мощност, независимо от продължителността на живота и износването.
Стабилен светлинен поток през целия период на работа.
Възможността да работи в широк диапазон от входни напрежения, в рамките на 160-264 V. В същото време общата консумация на ток по линията няма да надвишава зададената стойност дори при най-ниското работно напрежение.
Потреблението на енергия се намалява с до 30%. Това се дължи на по-високата ефективност, достигаща 98%, в зависимост от мощността на конкретно устройство. В допълнение, има възможност за ограничаване на номиналната мощност на лампата до 20%, като същевременно се поддържа стандартното ниво на осветеност.
Стартовият реактивен ток напълно липсва поради конструктивните характеристики на електронния баласт. При флуоресцентните лампи се използва само активната мощност на тока, подаван от мрежата.
Поддръжка на осветителното тяло в случай на неизправност или отсъствие на една от лампите за неограничено време. Това става възможно чрез запалител, интегриран във веригата.
Подобрено качество на светлината, без трептене или колебания в яркостта поради скокове на мощност.