Электронный балласт схема: Электронный балласт — устройство, ремонт и схема подключения для люминисцентных ламп

Схема ЭПРА для ЛБ-40

на главную

Лампы дневного света (ЛДС) в виде длинной трубки давно применяются как в быту, так и в офисах. Главное их преимущество, по сравнению с лампами накаливания, – большая светоотдача, долговечность и экономия электроэнергии.

В старых светильниках применяли тяжелые дроссели и стартеры, они долго и с миганием зажигали лампы, работали ненадежно, гудели, а лампы мигали. На смену им пришли электронные балласты. Они легче по весу, мгновенно зажигают лампу, не гудят, работают в широком диапазоне питающих напряжений, не мигают, так как работают на больших частотах, и по стоимости приблизились к светильникам с тяжелыми дросселями.

Фото. Внешний вид светильника

Внешний вид такого светильника китайского производства типа DL-3011 для ЛДС мощностью 36 Вт показан на фото.

Его номинальное питающее напряжение 220…240 В/50 Гц, но при испытаниях показал работоспособность и в диапазоне напряжений 100…240 B. Сам электронный блок питания (балласт) помещается внутри светильника в пластмассовой коробке. Он смонтирован на монтажной плате размерами 107х27 мм (рис.1).

Рис 1. Электронный ПРА

Принципиальная схема ЭПРА нарисована по монтажной плате и показана на рис.2 Все элементы на ней обозначены так же, как и на монтажной плате.

Рис 2. Принципиальная схема ЭПРА

Вначале вспомним принцип зажигания люминесцентных ламп, в том числе и при применении электронных балластов. Для этого необходимо выполнить два условия: первое – разогреть обе ее нити накала, второе – приложить большое (около 600 В) напряжение.

Величина напряжения зажигания прямо пропорциональна длине стеклянной люминесцентной лампы, т.е. для коротких (18 Вт) ламп оно меньше, а для длинных (36…40 Вт) ламп – больше.

Работа электронного балласта

Вначале сетевое напряжение выпрямляется до постоянного напряжения 260…270 В (измерено на работающем преобразователе при напряжении сети ~220 В) и сглаживается электролитическим конденсатором С1 (15 мкФ/400 В).

Далее двухтактный полумостовой преобразователь, активными элементами которого являются два биполярных высоковольтных транзистора структуры n-p-n (MJE13005), называемыми ключами (рис.2), преобразует постоянное напряжение 260…270 В в высокочастотное напряжение частотой 38 кГц, что позволяет значительно уменьшить габариты и вес балласта. Нагрузкой и одновременно управляющим элементом преобразователя является трансформатор (обозначен на схеме как TU38Q2) со своими тремя обмотками, из них две – управляющие обмотки (каждая по 4 витка) и одна – рабочая, состоящая из двух витков (

рис. 2 см. прикрепленные данные). Цепь с рабочей обмоткой создает нагрузку на преобразователь.

Первоначальный запуск преобразователя обеспечивает симметричный динистор, обозначенный в схеме DB3. Он открывается, когда после включения электросети напряжение в точках его подключения превысит порог срабатывания. При открытии динистор подает импульс на базу транзистора, после чего преобразователь запускается.

Транзисторные ключи открываются противофазно от импульсов с управляющих обмоток. Для этого обмотки включены в базы транзисторов противофазно (на рис.2 начало обмоток обозначены точками). Открытие каждого ключа вызывает наводку импульсов в двух противоположных обмотках, в том числе и в рабочей обмотке (2 витка). Переменное напряжение с рабочей обмотки L1 подается на люминесцентную лампу через последовательную цепь, состоящую из обмотки L1, первой нити накала лампы, С5 (4700 пФ/1200 В), второй нити накала лампы, С4 (100 нФ/400 В).

Величины индуктивностей и емкостей в этой цепи подобраны так, что в ней возникает резонанс напряжений при неизменной частоте преобразователя.

На конденсаторе С5 (470 пФ/1200 В), включенном в резонансную цепь (к лампе), происходит самое большее падение напряжение (так как у С5 самое большое реактивное сопротивление из всех элементов контура), оно зажигает лампу.

Следовательно, максимальный ток в резонансной цепи разогревает обе ее нити накала, а большое резонансное напряжение на конденсаторе С5 зажигает лампу.

Зажженная лампа хотя и уменьшает свое сопротивление, но, как показали измерения, переменное напряжение на ней (и на конденсаторе С5) составляет около 295 В, а на дросселе L1 – около 325 В. Т.е. резонанс напряжений в цепи продолжается, из-за чего уже зажженная лампа и продолжает гореть. Дроссель L1 своей индуктивностью ограничивает ток в зажженной лампе, так как ее сопротивление после зажигания уменьшается. После зажигания лампы преобразователь продолжает работать в автоматическом режиме, не меняя свою частоту с момента запуска. Весь этот процесс зажигания длится менее 1 с.

При испытаниях светильник сохранял работоспособность в диапазоне питающего напряжения переменного тока от 220 В до 100 B, при этом частота преобразования увеличивалась с 38 кГц до 56 кГц, но яркость свечения лампы при напряжении 100 B заметно уменьшилась.

Следует отметить, что на люминесцентную лампу все время подается переменное напряжение, так как это обеспечивает равномерный износ эмиссионных способностей нитей накаливания и этим увеличивает срок службы лампы. При питании лампы постоянным током срок ее службы уменьшается на 50%.

Детали электронного балласта

Типы радиоэлементов указаны в принципиальной схеме (рис.2 см. прикрепленные данные). В состав устройства входят:

  1. Т1, Т2 – транзисторные ключи MJE13005 китайского производства (аналог КТ8164А), структуры n-p-n, в корпусе TO-220 (400 В/4 A, в импульсе 8 А). Их можно заменить КТ872А (1500 В/8 A, корпус Т26а). Цоколевка MJE13005 показана на рис.2 (см. прикрепленные данные). При установке новых транзисторов всегда определяйте правильность выводов БКЭ, так как в аналогах она может не совпадать.
  2. Трансформатор TU38Q2 с ферритовым кольцом, размер которого 11х6х4,5, его вероятная магнитная проницаемость около 2000. Трансформатор имеет 3 обмотки, две из них (управляющие) содержат по 4 витка и одна (рабочая) – 2 витка.
  3. Диоды D1–D7 типа 1N4007 (1000 В/1 А). D1–D4 – выпрямительный мост, D6, D7 – демпферные диоды, а диод D5 разделяет источники питания.
  4. Цепочка R1C2 обеспечивает задержку пуска преобразователя с целью его «мягкого» пуска и не допущения большого пускового тока.
  5. Симметричный динистор типа DВ3 (Uзс.max=32 B; Uос=5 В; Uнеотп.и.max=5 B) обеспечивает первоначальный запуск преобразователя.
  6. R3, R4 – ограничивающие резисторы в цепи эмиттера транзисторов. При экстремальных условиях сгорают, защищая более дорогие транзисторы.
  7. R5, R6 – гасящие резисторы в цепи базы транзисторов.
  8. D6, С3, R2 – демпферная цепочка, препятствующая выбросам напряжения на ключе в момент его запирания, демпферную функцию выполняет и диод D7, но на втором ключе. Кроме того, С3 уменьшает частоту преобразования.
  9. Дроссель L1 состоит из двух склеенных между собой Ш-образных ферритовых половинок. L1 участвует в резонансе напряжений (совместно с С5 и С4) для обеспечения зажигания лампы и поддержки ее в рабочем состоянии, а также ограничивает ток в светящейся лампе.
  10. С5 (4700 пФ/1200 B), С4 (100 нФ/400 B) – конденсаторы в цепи люминесцентной лампы, участвующие в ее зажигании (через резонанс напряжений), а после зажигания поддерживают ее в рабочем (светящемся) режиме. Максимально допустимое напряжения конденсатора С5=1200 В, такая величина подобрана неслучайно. При зажигании напряжение на С5 может превышать 600…700 В, и конденсатор должен выдержать его.
  11. Конденсаторы 22 нФ/100 В (на схеме производители их не обозначили) предназначены для уменьшения частоты работы преобразователя.
    Напомним, что она равна 38 кГц при номинальном питающем напряжении.
  12. С1 (15 мкФ/400 В) – единственный оксидный конденсатор в балласте, выполняющий функцию сглаживания выпрямленного напряжения питающей электросети.
  13. F1 – мини-предохранитель в стеклянном корпусе номиналом 1 А.

Ремонт

При ремонте платы под напряжением будьте осторожны, так как ее радиоэлементы находятся под фазным напряжением.

Перегорание (обрыв) накальных спиралей люминесцентной лампы, при этом блок питания остается исправным. Это типичная неисправность. Устраняется она простой заменой стеклянной лампы, которая продается в любом магазине электротоваров и стоит около 1,5 USD. Применять можно лампы мощностью 36 и 40 Вт.

Трещины в пайке монтажной платы

Причины их появления: периодическое нагревание и последующее, после выключения, остывание места пайки, а также низкокачественная пайка платы изготовителем.

Нагреваются места пайки от элементов, которые греются, – это транзисторные ключи. Такие трещины могут проявиться после нескольких лет эксплуатации, т.е. после многократного нагревания и остывания места пайки. Устраняется неисправность повторной пайкой трещины. Иногда необходимо предварительно зачистить место пайки.

Повреждение отдельных радиоэлементов

Отдельные радиоэлементы могут повредиться от скачков напряжения в электросети. В первую очередь, это транзисторы MJE13005. Производители не предусмотрели защиты схемы от всплесков напряжений, например, варисторами. Скачки напряжений часто имеют место в сельских электросетях во время сильных ветров и молний, поэтому во время таких атмосферных явлений светильник лучше не включать. Имеющийся в схеме предохранитель (1А) не защитит радиоэлементы от скачков напряжений, а лишь при пробое радиоэлементов.


на главную
.

Электронные балласты

Электронные балласты последнее время прочно занимают своё место в системах уличного освещения, освещения зданий и транспорта. Связано это с целым рядом преимуществ, которые отсутствуют у электромагнитных балластов – отсутствие мерцания, более высокий КПД, больший срок службы лампы благодаря щадящему пусковому режиму. В этой статье будет рассказано про микросхему ICB1FL02G Infineon, которая позволяет на её основе реализовать эффективный и экономичный электронный пускорегулирующий аппарат, в дальнейшем ЭПРА.

Для маломощных ЭПРА форма потребляемого тока от сети и уровень гармонических составляющих регламентируется ГОСТом Р 51317. 3.2-99 (МЭК 61000-3-2-95) относящихся к классу C. Исходя из этих требований, при разработке ЭПРА разработчик решает, необходимо ли оснащать его корректором коэффициента мощности или нет. Также коэффициент мощности – cos φ и значение реактивной составляющей потребляемой мощности от сети регламентируется для предприятий. Для крупных заводов, метрополитена и других организаций, где необходимо использование большого количества люминесцентных ламп, уровень реактивной мощности может превысить допустимый уровень. В таких случаях ЭПРА обязательно должен содержать корректор коэффициента мощности.

На рис 1. представлена схема ЭПРА с корректором коэффициента мощности. Как правило, в таких устройствах используется контроллер корректора мощности (MC34063A ON Semiconduktor или TDA4863 Infineon) и контроллер двухтактного полумостового преобразователя.

Рис.1 Схема электронного пускорегулирующего аппарата с корректором коэффициента мощности.

Микросхема ICB1FL02G Infineon включает в себя контроллер коэффициента мощности и контроллер двухтактного полумостового преобразователя – рис.2. Такая интеграция позволяет уменьшить количество внешних компонентов, уменьшить размеры ЭПРА.

Рис.2 Схема электронного пускорегулирующего аппарата на основе микросхемы ICB1FL02G Infineon.

Микросхема позволяет реализовать следующие функции:

  • Мягкое включение и предразогрев лампы, что позволяет существенно увеличить срок службы лампы
  • Коррекция коэффициента мощности, возможность работы в широком диапазоне питающих напряжений
  • Защита от отсутствия лампы в цоколе
  • Защита от ёмкостного режима (защита от не зажигания лампы)
  • Перезапуск в случае не зажигания лампы
  • Возможность работы с одной лампой, двумя и более
  • Выходные ключи переключаются при нуле напряжения

Рассмотрим работу балласта. Начнём с корректора коэффициента мощности (ККМ) – Рис.3. ККМ работает в режиме прерывистых токов, что позволяет значительно снизить потери на обратном восстановлении диода. Вначале напряжение питания подаётся на вывод микросхемы VCC через цепь R1, R2, D9, этого хватает для первого старта для корректора мощности. Цепочка R7- R9, C3 связанная с выводом микросхемы PFCVS позволяет контролировать выходное напряжение ККМ. Вывод микросхемы PFCCS – компаратор с порогом 1В, предназначен для измерения тока, протекающего через транзистор, и ограничения в случае перегрузки. Вывод PFCZCD предназначен для считывания входного тока, и детектирования перехода через «0».

Рис.3 Управление корректором коэффициента мощности

На рис. 4 представлена схема управления полумостовым драйвером люминесцентной лампы. Спустя 97мс после запуска корректора мощности запускается полумостовой драйвер на фиксированной частоте 125кГц±10% (мягкий старт 10мс) и микросхема питается через ёмкость C6 и выпрямитель D7 и D8. Мониторинг наличия верхней по схеме нити лампы осуществляется через резисторы R15 – R19 (выводы микросхемы LVS1 и LVS2). Мониторинг нижней нити осуществляется через вывод RES (сигнал подаётся через емкостной делитель C8 и C9), этот вывод также позволяет отслеживать переключение транзисторов при 0 напряжения (ZVS), что позволяет минимизировать динамические потери. В случае если лампа извлекается из цоколя, происходит автоматическая блокировка и перезапуск балласта. При использовании одной лампы вывод LVS2 соединяется с землёй.

После старта микросхема переходит в режим предразогрева лампы Рис.5 , в течение которого происходит прогрев нитей накала лампы, частота задаётся резистором R12, длительность предразогрева задаётся резистором R13. Затем частота плавно снижается, при достижении частоты равной (где Vbus – напряжение на выходе корректора мощности, Vign – напряжение пробоя лампы) происходит пробой лампы, после чего частота снижается до рабочей частоты, которая задаётся резистором R5.

В случае, если лампа по каким-то причинам не зажглась существует опасность возникновения «ёмкостного» режима, то есть когда суммарное реактивное сопротивление цепи L2, C10 стремится к 0 и ток в цепи стремиться к бесконечности. В таком режиме возможен выход из строя выходных транзисторов. В большинстве контроллеров защита от такого режима отсутствует. В микросхеме ICB1FL02G защита реализована через вывод LSCS, ток протекающий через лампу отслеживается через резистор R14. Ограничение тока происходит при 0.8В, если напряжение превысит 1.6В происходит отключение и перезапуск.

Рис.4 Схема управления полумостовым драйвером электронного балласта

Рис.5 Режим старта и предразогрева лампы

Величина дросселя L2 определяется необходимым током через лампу, емкостью конденсатора С10, рабочей частотой в режиме горения. Величина емкости С10 определяется индуктивностью L2, величиной приводящего к зажиганию напряжения на лампе при заданном токе подогрева. Обычно величина ёмкости C10 варьируется в пределах 5.6 – 8.2нФ.

Расчет дросселя ККМ осуществляется по следующей формуле где Vinmax – максимальное входное напряжение сети, Vbus – напряжение питания на выходе ККМ, fmin – минимальная частота преобразования ККМ (обычно выбирается более 20кГц) , PoutPFC – мощность на выходе ККМ.

Максимальный ток на выходе балласта равен , исходя из этого рассчитывается резистор R14 для уровня 0.8В на выводе LSCS Следует отметить что аварийный ток, при котором произойдёт отключение равен — это необходимо учесть при выборе транзисторов по предельно допустимому току стока.

Частотозадающие и времязадающие резисторы рассчитываются по следующим формулам

Где frun – рабочая частота, fph – частота предразогрева лампы, Tph – время предразогрева

При проектировании электронного балласта есть возможность номинал выходного дросселя и номинал дросселя ККМ сделать одинаковым, что позволит унифицировать моточные изделия.

Существует множество контроллеров для электронных балластов, разных фирм производителей IRF (IRS2153, IR2520, IRS2166), Infineon ICB1FL02G, NXP – UBA2021, UBA2014 и многие другие, каждый имеет свой набор функций о них будет написано в последующих статьях.

На фото представлена фотография рабочего электронного балласта, сконструированного на базе микросхемы ICB1FL02G


Insight — Как работает электронный балласт

 

Электронные балласты постепенно заменяют обычные магнитные балласты (широко известные как дроссели) люминесцентных ламп. Они имеют более высокий КПД по сравнению с магнитными балластами и обеспечивают запуск лампы без мерцания. Кроме того, он не издает «гудящий» звук, который очень раздражает при работе с магнитным балластом. Электронный балласт выполняет две основные функции:

1.      Обеспечивает начальное высокое напряжение, необходимое для ионизации газа, тем самым создавая дугу между двумя электродами.

2.      Для ограничения тока через трубку после ее запуска. Если ток не контролируется, это может привести к скачку напряжения, что приведет к повреждению лампы.

Другие функции включают зажигание, прогрев, регулировку постоянной мощности, коррекцию коэффициента мощности и защиту от всех состояний неисправности ламп и балластов.

Рис. 1: Изображение , показывающее типичный электронный балласт

Электронный балласт, как показано на изображении выше, использует полупроводниковые компоненты и работает на частоте 20–80 кГц, в отличие от магнитного балласта, который работает на частоте 50–60 Гц. При высокой частоте лампа требует меньше входной мощности, что повышает эффективность.

Рис. 2: Печатная плата электронного балласта

Печатная плата, которая содержит все компоненты балласта, показана на изображении выше. Эта печатная плата заключена в прямоугольный пластиковый корпус.

Компоненты электронного балласта

Рис. 3: Электронные компоненты платы балласта

В электронном балласте используются электронные компоненты, показанные на рисунке выше. В качестве компонентов используются диоды, конденсаторы, высокочастотные транзисторы, катушки индуктивности, трансформаторы и сопротивления.

 

Рис. 4: Конденсаторы печатной платы электронного балласта

   

Когда источник питания входит в цепь балласта, он сначала проходит фильтрацию электромагнитных помех, чтобы блокировать шум, создаваемый балластом. Конденсаторы, показанные на изображении выше, используются для того же.

 Выпрямитель и инвертор

Рис. 5: Изображение , показывающее расположение диодов в электронном балласте

Четыре диода расположены в схеме, образуя двухполупериодный выпрямитель. Он преобразует сетевое напряжение переменного тока в двухполупериодное выпрямленное напряжение.

Рис. 6: Подробный обзор инвертора на плате электронного балласта

Инвертор, в котором используются высокочастотные транзисторы, преобразует низкочастотный постоянный ток в высокочастотный переменный ток (переменная прямоугольная волна) порядка 20–80 кГц. Другие компоненты схемы используются для таких функций, как коррекция коэффициента мощности, фильтрация гармоник и т. д.

Использование трансформатора

0018

В конце цепи используется трансформатор. Выход на лампу подается через этот трансформатор. Еще одним преимуществом высокой частоты является небольшой размер трансформатора. Размер трансформатора обратно пропорционален частоте и, следовательно, чем выше частота, тем меньше размер трансформатора, тем самым уменьшая вес электронного балласта почти до 1/5 веса магнитного балласта.


Рубрики: Insight
С тегами: балласт, электронный балласт, инвертор, выпрямитель, трансформатор
 




Типы, назначение и руководство по замене

I Введение

Балласт стал важным дополнительным устройством в цепи газоразрядного источника света. Поскольку большинство газоразрядных ламп изготавливаются с использованием характеристик дугового разряда и имеют отрицательные характеристики (также известные как характеристики отрицательного сопротивления), когда напряжение уменьшается с увеличением тока, невозможно установить стабильную рабочую точку. Для стабилизации разряда и ограничения рабочего тока лампы в цепь газоразрядного источника света необходимо установить балласт.

 

В этой статье рассказывается, что такое балласт, как работает балласт, его функции, тип, признаки неисправности и как заменить сломанный балласт.

Что такое балласт?

Каталог

I Введение

II Что такое балласт?

III Типы балластов

 3.1 Индуктивный балласт (магнитный балласт)

 3.2 Электрический балласт

3.3 сопротивление балласт

3.4 Магнитная утечка балласт

3.5 емкостный балласт

3.6 LC Ballast

IV Функция балласта

V. Замените Ahke To Ahke Ahke Ahke Ah That Ahke To Ahks Ahke To Ahke To Ahke To Ahke To Ahke To Ahks Ahke To Ahke To Ahke To Ahke To Ahke To Ahke To Ahke To Ahke To Ahks Ahke Tha Ballast?

 5. 1 Как определить, сломана ли лампа или балласт

 5.2 Признаки неисправности балласта

 5.3 Процедура замены

VI Несколько общих терминов для балластов

 6.1 Ballast Loss

 6.2 Ballast Factor

 6.3 Ballast Efficacy Factor

 6.4 Crest Factor

 6.5 Power Factor

VII One Quiz about the Ballast

VIII FAQ

II Что такое балласт?

Балласт представляет собой устройство, которое действует как ограничитель тока и генерирует мгновенное высокое напряжение на люминесцентной лампе. Он изготавливается путем намотки эмалированной проволоки на железный сердечник из кремнистой стали. Такая катушка с железным сердечником при мгновенном включении/выключении и включении будет генерировать за счет самоиндукции высокое напряжение, которое добавляется к электродам (нити накала) на обоих концах люминесцентной трубки.

 

Это действие выполняется попеременно. Когда стартер (пузырьковый прыжок) закрыт, нить накаливания лампы проводит тепло через ограничение тока балласта; когда стартер разомкнут, балласт будет генерировать высокое напряжение на нити накала на обоих концах трубки лампы. Нить накала испускает электроны, которые попадают на флуоресцентный порошок стенки трубки, и стартер несколько раз включается и выключается, тем самым включая лампу. Когда лампа излучает свет нормально, внутреннее сопротивление становится меньше, и стартер всегда будет поддерживать состояние разомкнутой цепи, так что ток будет стабильно работать через лампу и балласт, чтобы лампа нормально излучала свет.

Рисунок 1. Балласт

III Типы балластов

3.1 Индуктивный балласт (магнитный балласт)

3.1.1 Определение

Индуктивный балласт, также известный как магнитный балласт. Природа индуктивности такова, что при изменении тока в катушке магнитный поток в катушке будет изменяться, что будет генерировать наведенную электродвижущую силу. Тем самым препятствуя текущим изменениям.

 

3.1.2 Как работает индуктивный балласт?

При включении выключателя в замкнутой цепи сети переменного тока 220В, 50Гц электрический ток протекает через пускорегулирующее устройство на стартер, нить накала лампы, накал накала (в начале стартер обрыв, из-за напряжения более 180В Напряжение переменного тока, стартер проскочил газ внутри пузырькового тлеющего разряда, прыжок биметаллической полосы нагревается внутри пузырьковой деформацией расширения, два электрода вместе, образуя пути для нагрева нити).

Рис.2. Цепь индуктивного балласта

 

Когда два электрода стартера находятся близко друг к другу из-за отсутствия дугового разряда, биметаллический лист охлаждается, и два электрода разъединяются. Из-за индуктивности индуктивного балласта при отключении двух электродов ток в цепи внезапно исчезает. Таким образом, балласт генерирует высокое импульсное напряжение, которое накладывается на напряжение источника питания и добавляется к обоим концам трубки лампы, чтобы ионизировать инертный газ в трубке лампы и вызвать дуговой разряд. (Время высокого импульсного напряжения составляет около 1 мс 600 В ~ 1500 В, точное значение напряжения зависит от типа лампы).

 

При нормальном освещении собственная индуктивность балласта служит для стабилизации тока в цепи.

 

3.2 Электрический балласт

3.2.1 Определение

Электрический балласт представляет собой тип балласта, который относится к электронному устройству, использующему электронную технологию для управления источником электрического света для получения необходимого освещения. Электронные компоненты преобразуют энергию электросети для обеспечения напряжения и тока, требуемых соответствующими лампами переменного или постоянного тока.

Рис.3. Электрический балласт

 

3.2.2 Как работает электрический балласт?

Источник питания промышленной частоты становится источником питания постоянного тока после прохождения через фильтр радиочастотных помех (RFI), двухполупериодное выпрямление и пассивный (или активный) корректор коэффициента мощности (PPFC или APFC). Через преобразователь постоянного тока в переменный ток выводится высокочастотная мощность переменного тока 20K-100KHZ, которая добавляется к резонансному контуру серии LC, подключенному к лампе, для нагрева нити накала, и в то же время резонансное высокое напряжение генерируется на конденсатор и добавлен к обоим концам трубки лампы. Однако «разряд» трубки лампы переходит в состояние «включено», а затем переходит в состояние излучения света. В это время высокочастотная индуктивность играет роль в ограничении увеличения тока и обеспечении того, чтобы трубка лампы получала напряжение лампы и ток лампы, необходимые для нормальной работы.

Рис.4. Как работает электрический балласт

 

3.3 Сопротивление B allast

Он регулирует ток лампы посредством напряжения на резисторе, пропорционального току. В схеме газоразрядного источника света, оснащенной источником питания постоянного тока, применение резистивного балласта относительно просто по конструкции и обработке, но потребляемая мощность велика, а эффективность низка.

 

Газовые пускорегулирующие аппараты сопротивления также используются в цепях газоразрядных источников света, оборудованных источниками питания переменного тока. Например, в цепях ртутных ламп высокого давления с собственным балластом вольфрамовые провода используются в качестве балластов сопротивления. Но, вообще говоря, применение резисторного балласта в цепи переменного тока повлияет на форму волны тока лампы и приведет к снижению световой эффективности лампы и ухудшению стабильности, но это может улучшить коэффициент мощности цепи.

 

3.4 Балласт с магнитной утечкой

Балласт с магнитной утечкой представляет собой схему типа LC с опережающим пиком. Основная волна видоизменяется автосвязью и локальным магнитным насыщением, а затем резонирует с рабочим конденсатором для получения более высокого напряжения холостого хода и более длительного рабочего тока лампы. Это своего рода схема освещения с высоким коэффициентом мощности, коэффициент мощности линии достигает 0,90 ~ 0,97, что имеет свои уникальные преимущества для точечных источников света HID.

Рис.5. Балласт магнитной утечки

 

3.5 Емкостный балласт

Конденсатор используется в качестве балласта в цепи газоразрядного источника света, оснащенного источником питания переменного тока. Он не может ограничивать мгновенный ток лампы, а ограничивает только общее количество заряда, проходящего через цепь за каждый полупериод. В низкочастотной цепи переменного тока форма тока лампы будет серьезно искажена, образуя высокий импульсный пиковый ток (действующее значение не велико), что очень вредно влияет на электрод лампы, что приводит к значительному сокращению срока службы лампы. . Поэтому конденсаторы редко применяют в качестве балластов в низкочастотных цепях переменного тока. В высокочастотных (20 ~ 100 кГц) цепях переменного тока конденсаторы могут использоваться в качестве балластов для получения удовлетворительных результатов. Потребляемая мощность невелика, искажение формы тока небольшое, громкость небольшая, вес легкий, шума нет.

Рис.6. Цепь балласта-зажигателя-конденсатора-лампы

 

3.6 LC Балласт

Существуют следующие две формы.

 

(1) Балласт, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора, соединенных последовательно . Расчетное емкостное сопротивление обычно примерно в два раза превышает индуктивное сопротивление, а полное сопротивление является емкостным. Он относится к усовершенствованному балласту, то есть фаза тока лампы приводит к фазе напряжения питания. По сравнению с резистивным балластом и индуктивным балластом потребляемая мощность невелика, особенно при хороших характеристиках постоянного тока, а также хорошие характеристики короткого замыкания при запуске лампы. В сочетании с использованием балласта с гистерезисной индуктивностью это может значительно улучшить коэффициент мощности схемы. Однако повторяющееся напряжение ионизации, подаваемое каждые полпериода, когда напряжение питания коммутируется, является низким, и способность к повторяющемуся воспламенению плохая.

Рис.7. Цепь балласта LC для ламп T5 28 Вт

 

(2) Балласт, состоящий из магнитного рассеяния трансформатора и конденсатора . Как правило, он относится к продвинутому балласту. Если параметры выбраны правильно, коэффициент мощности цепи может быть лучше улучшен. Его основные характеристики такие же, как у предыдущей формы балласта LC. Если в конструкции выбрана специальная структура магнитного трансформатора утечки для формирования балласта с опережающим пиком LC, в дополнение к вышеуказанным преимуществам она также может значительно улучшить способность к повторному воспламенению. Это идеальный балласт. Недостатком является более сложная конструкция и обработка.

 

Чтобы лучше понять эту часть, вы можете увидеть более подробную информацию о цепи LC.

 

IV Функция балласта

Пусковой ток относится к току через лампу в течение 30 секунд после включения лампы или во время процесса предварительного нагрева лампы. В целом (особенно в состоянии самой низкой температуры) пусковой ток намного больше, чем рабочий ток лампы, поэтому каждая лампа имеет максимальный пусковой ток. Если пусковой ток слишком велик, срок службы лампы сократится; если ток слишком мал, лампа не может быть предварительно нагрета до нормального пускового состояния или процесс от тлеющего разряда к дуговому разряду не может быть завершен. Пусковой ток, обеспечиваемый балластом, должен не только быстро запускать лампу, но и не влиять на нормальный срок службы лампы.

 

Когда пиковое напряжение балласта холостого хода используется в качестве пускового напряжения лампы, оно должно быть достаточным для ионизации газа в газоразрядной лампе, то есть для генерации пикового тока, вызывающего свечение -переходный разряд между электродами в дуговой, чтобы лампа могла начать работать. Ртутные лампы высокого давления и металлогалогенные лампы труднее запустить при низких температурах, а пиковое напряжение холостого хода, обеспечиваемое балластом, должно быть достаточно высоким.

Рис.8. Принцип работы электронного балласта

 

Несмотря на то, что лампа имеет определенный диапазон значений напряжения при проектировании и поставке лампы, значение напряжения лампы изменяется во время фактического использования и на протяжении всего срока службы. Для этого требуется, чтобы согласующий балласт регулировал его в определенном диапазоне, чтобы мощность лампы существенно не менялась. Идеальный балласт должен быть таким, чтобы мощность только что использованной лампы и лампы в конце срока службы не слишком различалась.

 

Стабильный импеданс в определенном диапазоне напряжений является основным условием того, что балласт импеданса может управлять рабочим током лампы. Балласт использует скорость изменения напряжения во времени, пропорциональную току, для регулировки рабочего тока лампы. Когда напряжение холостого хода в определенный период вызывает увеличение рабочего тока лампы, индуктивный эффект балласта будет ограничивать скорость увеличения тока; когда ток начинает уменьшаться, индуктивный эффект предотвратит скорость уменьшения тока.

 

V Как заменить балласт?

5.1 Как определить, что лампа сломана или сломался балласт

(1) Для люминесцентной лампы требуется балласт, чтобы соответствовать напряжению, необходимому для запуска и работы люминесцентной лампы. Если лампа сломана, вы можете попробовать другую лампу, чтобы повредить крышку лампы. Если она может загореться, лампа сломана, если она все еще не горит, сломан балласт;

 

(2) Использование универсального измерительного прибора для измерения отсоединения нити накала лампы также может быть оценено: используйте универсальный измерительный прибор для измерения двух концов люминесцентной лампы по отдельности. Если сопротивление не равно нулю, это означает, что люминесцентная лампа сломана, и свет может быть закорочен. Согласно методу, если проверка двух компонентов трубки лампы и излучателя света выполнена хорошо, балласт неисправен.

Поиск и устранение неисправностей люминесцентных ламп: стартер, лампа или балласт?

5. 2 Признаки неисправности балласта

(1) Корпус лампы или балласта выглядит черным.

(2) Используйте электрическую ручку для обнаружения балласта. Электричества на входе и выходе нет.

(3) С помощью электрической ручки определите, есть ли электричество на входе, но нет электричества на выходе, что означает отключение внутри балласта.

(4) Если оболочка балласта заряжается электрической ручкой, это означает, что в балласте возникла проблема с утечкой.

(5) Используйте электрическую ручку, чтобы определить, есть ли электричество на входе и выходе. Корпус не живой, но свет выключен. Свет по-прежнему выключен, когда спусковой крючок заменен.

(6) Используйте мультиметр с уровнем сопротивления 200 для измерения сопротивления катушки. Сопротивление бесконечно.

Рис.9. Снос люминесцентного балласта

5.3 Процедура замены

(1) Откройте абажур: вокруг абажура есть три зажима, которые можно поворачивать. Используйте отвертку, чтобы отвернуть зажим, чтобы снять крышку лампы. Поместите снятый зажим на фиксированное место, чтобы его можно было установить повторно.

(2) Обратите внимание на положение каждого компонента.

(3) Проверьте, не сломана ли старая лампа. Как правило, участок с более длинным кольцевым индикатором будет отображаться серым. В этом случае мы должны знать, что это вызвано сублимацией вещества внутри трубки лампы в высокотемпературной среде.

(4) Снимите лампу: После того, как крышка лампы открыта, снимите ее, вы увидите прорезь для провода на кольцевой лампе. В этот паз вставляется провод, идущий от держателя лампы по центру. Этот провод втычного типа, просто вытащите его! Кольцевая трубка внутри зажимается и фиксируется тремя изогнутыми металлическими деталями. Этот кусок металла эластичен и ломается отверткой. Кольцевую лампу можно снять. Обратите внимание на проводку внутри.

(5) Замена балласта: балласт кольцевой лампы, два белых провода — шнуры питания 220 В, нет разницы между плюсом и минусом. Четыре маленьких круглых отверстия на коробке — это гнезда для ножек лампы. Снимите шасси, отсоедините шнур питания, опустите балласт и замените его новым.

(6) Установка кольцевой лампы: При снятии все действия выполняются в обратном порядке. Закрепите новую лампу и закрепите лампу тремя изогнутыми металлическими картами. Используйте отвертку, чтобы затянуть. Затем подключите провода. Приклейте скотчем и зафиксируйте. Одновременно зажимаем прорезь для провода на кольцевой лампе.

(7) Установите абажур: верните три клипсы, которые были сняты. Закрепите абажур. Включите питание. Вы можете проверить, горит ли свет. Если он горит, то это хорошая замена лампе.

 

Меры предосторожности:

(1) Обязательно отключите главный выключатель питания перед началом работы;

(2) При снятии крышки лампы необходимо положить мелкие детали, такие как карты и винты. Для того, чтобы переустановить его наконец.

Рисунок 10. Комплекты балласта

VI Несколько Общие термины для балласта s

6 энергия. Это значение можно рассчитать, вычитая мощность, потребляемую всеми лампами, из общей выходной мощности. Вообще говоря, традиционный двухламповый балласт мощностью 40 Вт потребляет около 22 Вт, а электронный балласт — около 7 Вт.

 

6 .2 Коэффициент балласта

Это значение может показать относительный эффект светоотдачи электронного балласта. Значение представляет собой процент, полученный путем деления измеренного светового потока электронного балласта на световой поток стандартного балластного света. Вообще говоря, чем выше значение, тем лучше эффект светоотдачи. Для электронных пускорегулирующих аппаратов он должен быть не менее 0,9, но существуют и электронные пускорегулирующие аппараты, предназначенные для подчеркивания высоких значений светоотдачи, и их светоотдача может составлять от 1,18 до 1,28.

 

6 .3 Коэффициент эффективности балласта

Это значение можно получить, разделив коэффициент светоотдачи (коэффициент балласта) на значение входной мощности балласта (входная мощность). На рынке США продавцы обычно используют это значение для измерения и сравнения плюсов и минусов эффективности различных электронных балластов. Чем выше значение, тем выше эффективность электронного балласта.

Рисунок 11. Балласт импеданса

6. 4 Крест-фактор

Также называется коэффициентом высоты волны. Это значение оказывает прямое и решающее влияние на срок службы трубки лампы. Большинство производителей ламп рекомендуют, чтобы это значение предпочтительно было меньше 1,7. Чрезмерно высокие значения могут легко вызвать почернение трубки лампы и сократить срок службы трубки лампы. Определение пик-фактора относится к пиковому току, деленному на средний ток, когда электронный балласт используется для освещения люминесцентной лампы.

 

6 .5 Коэффициент мощности

Это значение может представлять значение эффективности электронного балласта для преобразования внешнего входного напряжения и тока в доступную мощность. Чем выше значение коэффициента мощности, тем лучше компания, поставляющая энергосистему (называемая энергокомпанией). Чтобы побудить потребителей использовать электронные балласты с высоким коэффициентом мощности, иностранные энергетические компании приняли политику субсидирования, но потребители обычно считают, что чем выше значение PF, тем больше энергии они экономят. Это неверная концепция, потому что количество сэкономленной энергии не связано со значением PF.

Рисунок 12. Индуктивный балласт

VII Один вопрос о балласте

Вопрос:  Какой из следующих балластов должен иметь тепловую защиту?

A. ПРА люминесцентного светильника, установленного внутри помещения, включая сменный пускорегулирующий аппарат для этого типа светильника

B. Простой реактивный пускорегулирующий аппарат люминесцентного светильника с прямыми трубчатыми лампами

C. ПРА в выходном люминесцентном светильнике

D. ПРА в люминесцентном светильнике, используемом для наружного освещения и питающемся только при отказе основного источника питания

E. Все вышеперечисленное

Ответ: A

 

 

VIII FAQ 5

0 VIII 1. Что делает балласт?

В системе люминесцентного освещения балласт регулирует ток в лампах и обеспечивает достаточное напряжение для запуска ламп. Без балласта для ограничения тока люминесцентная лампа, подключенная непосредственно к источнику питания высокого напряжения, быстро и неуправляемо увеличила бы потребление тока.

 

2. Вам нужен балласт для светодиодных ламп?

Светодиодная технология не требует балласта для регулирования количества энергии, подаваемой на свет. Светодиоды требуют меньше энергии и могут быть чувствительны к избыточной энергии. Обход балласта — это обычная процедура удаления балласта из существующего светильника.

 

3. Что такое балласт и почему он важен?

Балласт определяется как любое твердое или жидкое вещество, доставляемое на борт судна для повышения остойчивости. Балластировка необходима, если судно несет тяжелый груз в одном трюме и более легкий груз в другом, или когда судно пусто или стоит перед бурным морем.

 

4. Что произойдет, если балласт выйдет из строя?

Если балласт плохой, то стрелка не будет двигаться. Если вы используете цифровой мультиметр, часто цифровые показания могут отображать «1», когда он не находит измеримого сопротивления.

 

5. Балласт и дроссель — это одно и то же?

Дроссель представляет собой катушку индуктивности, имеющую высокое реактивное сопротивление на определенной частоте при использовании в цепи передачи сигнала. Электрический балласт (иногда называемый управляющим механизмом) — это устройство, предназначенное для ограничения величины тока, протекающего в электрической цепи.

 

6. Как долго должен работать балласт?

По данным Ассоциации сертифицированных производителей балластов, средний срок службы магнитного балласта составляет около 75 000 часов или от 12 до 15 лет при нормальном использовании. Оптимальный экономический срок службы люминесцентной системы освещения с магнитными балластами обычно составляет около 15 лет.

 

7. Как узнать, относится ли мой балласт к Т8 или Т12?

Если маркировки нет, размер в диаметре трубы — это самый простой способ определить тип установленной вами трубы. Трубки T8 имеют диаметр 1 дюйм, а трубки T12 — 1 1/2 дюйма.

 

8. Как часто необходимо заменять балласт?

Срок службы обычного балласта обычно составляет около 20 лет, но холодная среда и неисправные лампы накаливания могут значительно сократить этот срок службы. Вы можете приобрести новый балласт в хозяйственном магазине или домашнем центре и установить его примерно за 10 минут.

 

9. Можно ли обойти балласт на люминесцентном светильнике?

Если существующий светильник люминесцентной лампы, который вы хотите заменить, имеет надгробный камень без шунта, вы можете продолжить процедуру обхода балласта.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *