Balastul electronic ( balast electronic ) este un dispozitiv electronic care pornește și menține modul de funcționare al lămpilor de iluminat cu descărcare în gaz.
Dezavantajele balastului (balastului) clasic al lămpilor fluorescente sunt:
Datorită deficiențelor balastului clasic folosit pentru a aprinde lămpile cu descărcare în gaz, a început dezvoltarea unui balast alternativ bazat pe elemente semiconductoare . Primele balasturi electronice au apărut în anii 1980 , iar utilizarea lor pe scară largă a început în anii 1990.
Pe lângă absența dezavantajelor de mai sus ale balasturilor clasice, balasturile electronice au o serie de avantaje - stabilitatea luminii pe o gamă largă de tensiuni de alimentare , durata de viață crescută a lămpii (prin oferirea unui pornire „caldă” stabilă) și capacitatea de a controla fără probleme. luminozitatea lor (ca opțiune suplimentară) folosind un controler extern. Factorul de putere, chiar și fără un corector, este mult mai mare decât cel al unui circuit starter-accelerare; cu un corector de putere, balasturile electronice sunt comparate în acest parametru cu o sarcină rezistivă cu KM care tinde spre 1.
Un balast electronic tipic este format din următoarele blocuri:
Invertorul poate fi echipat cu un dispozitiv de reglare a luminii, necesitând utilizarea unui variator extern special conceput pentru a controla balastul electronic.
Circuitul de balast electronic poate fi punte și semipunte. Primul are de două ori mai multe elemente cheie (de regulă, acestea sunt tranzistoare bipolare, dar tranzistorii puternici cu efect de câmp sunt utilizați și în balasturile electronice puternice). Circuitul de punte este utilizat la puteri mari ale lămpii (sute de wați). A doua schemă este folosită mult mai des și, deși are o eficiență mai mică în comparație cu puntea, utilizarea unor cipuri speciale de driver care controlează elementele cheie ale balastului electronic (de exemplu, marca ICB1FL02G) compensează în mare măsură acest dezavantaj. Aceste microcircuite sunt folosite și în balasturi electronice puternice. În balasturile electronice de putere redusă, invertorul este de obicei construit conform circuitului oscilator cu feedback pozitiv al transformatorului .
Balasturile electronice mai scumpe, pe lângă elementele enumerate mai sus, conțin adesea protecție încorporată împotriva supratensiunii de rețea, zgomot de impuls și blocarea pornirii în cazul lipsei sau defectării unei lămpi.
Sunt produse multe modele diferite de balasturi electronice, care diferă ca putere și tip de control: balasturi electronice analogice standard (cu control 1-10 V) și control digital (DALI).
Oportunități de economisire a energiei cu balasturi controlate de până la 85% comparativ cu balasturile tradiționale .
Proiectarea și funcționarea balastului electronic de putere redusă
În balasturile electronice de putere redusă, de obicei încorporate în baza unei lămpi fluorescente (o variantă a circuitului utilizat în mod obișnuit, vezi figură), invertorul este de obicei un convertor de tensiune în jumătate de punte push-pull (circuitul cu punte completă este mai puțin deseori folosit). Tensiunea de rețea este redresată de o punte de diode și netezită de un condensator de filtru C1. În plus, un invertor push-pull în semi-punte realizat pe două tranzistoare npn VT1, VT2 convertește tensiunea DC de la puntea de diode într-o tensiune de înaltă frecvență. Un transformator toroidal T1 cu trei înfășurări este conectat în serie cu sarcina invertorului cu jumătate de punte, dintre care două controlează bazele tranzistorilor și deschid comutatoarele tranzistoarelor în antifază, iar a treia înfășurare este înfășurarea primară de feedback a oscilatorului tranzistorului. . O șoca L2 este conectată în serie cu transformatorul, ceea ce limitează curentul de descărcare în gaz a lămpii fluorescente HL1. Deoarece invertorul funcționează la o frecvență înaltă (câteva zeci de kHz), inductorul este de dimensiuni mici, spre deosebire de bobinele de circuit clasice voluminoase care funcționează la frecvență industrială (50 sau 60 Hz). Condensatorul C5, conectat în serie cu filamentele, furnizează un anumit curent prin filamente și le încălzește în timpul funcționării. Deoarece generatorul este realizat conform schemei cu excitație dură, pentru a începe generarea, este necesar să dați un impuls pentru a porni generatorul - deschideți scurt unul dintre tranzistori. Pentru a porni generatorul, se folosește un circuit în care este conectat dinistorul VD2. Când puterea este aplicată prin rezistorul R2, condensatorul C2 este încărcat, când tensiunea de deschidere VD2 este atinsă pe acesta, se deschide și un impuls de declanșare pozitiv este aplicat bazei VT2. În timpul funcționării generatorului, C2 este descărcat în fiecare jumătate de ciclu la o tensiune aproape zero prin dioda VD1, tensiunea peste VD2 nu atinge tensiunea de defalcare, iar în timpul funcționării normale a generatorului, circuitul de pornire este inactiv. Impulsul de tensiune inițial pentru a aprinde descărcarea de gaz este furnizat de un circuit rezonant oscilator format dintr-o bobine, condensatoare C3 și C4. Cu rezonanță de tensiune în acest circuit, tensiunea la C4 este mare și depășește tensiunea de aprindere a lămpii. După ce descărcarea de gaz este aprinsă, circuitul oscilator este manevrat de rezistența scăzută a decalajului de descărcare a gazului, factorul de calitate al circuitului scade și supratensiunea pe C4 dispare - dispozitivul trece la funcționarea normală. Inductorul L1 este utilizat pentru a suprima pătrunderea interferențelor de radiofrecvență în rețeaua de alimentare de la invertor.
Lucrarea balastului electronic este împărțită în trei faze:
Balast electronic
Balast electronic modern Helvar 2×58W
Balast electronic de calitate scăzută
Balasturi electronice și diverse lămpi fluorescente compacte
Krasnopolsky A.E. Balasturi pentru lămpi cu descărcare în gaz. — M. : Energoatomizdat, 1988. — 207 p.
Circuitul dispozitivelor pe tranzistoare cu efect de câmp de mare putere: Carte de referință /V. V. Bachurin, V. Ya. Vaksenburg, V. P. Dyakonov și alții - M . : Radio și comunicare, 1994. - 207 p.