Cum sunt aranjate balasturile electronice și funcționează pentru lămpile fluorescente

Lămpile fluorescente nu pot funcționa direct de la o rețea de 220V. Pentru a le aprinde, trebuie să creați un impuls de înaltă tensiune, și înainte de a încălzi spiralele lor. Pentru a face acest lucru, utilizați balasturi. Sunt de două tipuri - electromagnetice și electronice. În acest articol vom lua în considerare balasturile electronice pentru lămpile fluorescente, ce este cine și cum funcționează.

În ce constă o lampă fluorescentă și de ce este nevoie de balast?

Lampa fluorescentă este această sursă de lumină cu descărcare de gaze. Este format dintr-un balon în formă de tub umplut cu vapori de mercur. La marginile balonului sunt spirale. În consecință, pe fiecare margine a balonului se află o pereche de contacte - acestea sunt concluziile spiralei.

Funcționarea unei astfel de lămpi se bazează pe luminiscența gazelor atunci când trece un curent electric prin ea. Dar curentul dintre cele două spirale metalice (electrozi) pur și simplu nu curge. Pentru aceasta, trebuie să se producă o descărcare între ei, această descărcare se numește forfotă. Pentru aceasta, spiralele sunt încălzite mai întâi trecând curent prin ele și apoi se aplică un impuls de înaltă tensiune de 600 volți sau mai mult între ele. Spirale încălzite încep să emită electroni și sub acțiunea de înaltă tensiune se formează o descărcare.

Dacă nu intrați în detalii, atunci descrierea procesului este suficientă pentru a formula problema pentru sursa de energie a acestor lămpi, ar trebui:

1. Preîncălziți spirala;

2. Formați un impuls de aprindere;

3. Mențineți tensiunea și curentul la un nivel suficient pentru funcționarea lămpii.

Interesant: lămpile fluorescente compacte, care sunt adesea numite „economii de energie”, au o structură și cerințe similare pentru funcționarea lor. Singura diferență este că dimensiunile lor sunt reduse semnificativ datorită formei speciale, de fapt acesta este același balon tubular, forma nu este liniară, ci răsucită într-o spirală.

Un dispozitiv pentru furnizarea de lămpi fluorescente se numește balast (balast prescurtat), iar la oameni pur și simplu - balast.

Există două tipuri de balast:

1. Electromagnetic (EmPRA) - este format dintr-o clapeta de accelerație și un demaror. Avantajele sale sunt simplitatea și există o mulțime de dezavantaje: eficiență scăzută, pulsări ale fluxului de lumină, interferențe în rețeaua de alimentare cu energie în timpul funcționării sale, factor de putere scăzut, zgomot, efect stroboscopic. Mai jos vedeți diagrama și aspectul acesteia.

2. Electronic (balasturi electronice) - o sursă modernă de alimentare pentru lămpile fluorescente, este o placă pe care se află un convertor de înaltă frecvență. Este lipsită de toate dezavantajele de mai sus, datorită cărora lămpile conferă un flux luminos și o durată de serviciu mai mare.

Circuit electronic de balast

Un balast electronic tipic este format din următoarele unități:

1. Podul diodei.

2. Generator de înaltă frecvență realizat pe un controler PWM (la modelele scumpe) sau pe un circuit generator auto cu un convertor cu jumătate de punte (cel mai adesea).

3. Elementul de prag de pornire (de obicei un dinistor DB3 cu o tensiune de prag de 30V).

4. Circuit LC cu putere Kindle.

O diagramă tipică este prezentată mai jos, vom lua în considerare fiecare dintre nodurile sale:

Tensiunea alternativă este furnizată podului diodei, unde este rectificată și netezită de un condensator de filtrare. În cazul normal, o siguranță și un filtru EMI sunt instalate înainte de punte. Dar în majoritatea balasturilor electronice chineze nu există filtre, iar capacitatea condensatorului de netezire este mai mică decât cea necesară, ceea ce provoacă probleme cu aprinderea și funcționarea lămpii.

Sfat: dacă reparați balasturile electronice, citiți articolul "Cum se verifică podul diodei" pe site-ul nostru

După aceea, tensiunea este furnizată oscilatorului. Din denumire reiese clar că oscilatorul este un circuit care generează în mod independent oscilații.În acest caz, este realizat pe unul sau doi tranzistoare, în funcție de putere. Tranzistoarele sunt conectate la un transformator cu trei înfășurări. Tranzistoarele utilizate frecvent sunt MJE 13003 sau MJE 13001 și altele asemenea, în funcție de puterea lămpii.

Deși acest element este numit transformator, dar nu pare familiar - este un inel de ferită pe care sunt înfășurate trei înfășurări, câteva rotații fiecare. Doi dintre aceștia sunt manageri, fiecare cu două ture și unul este unul de lucru cu 9 ture. Înfășurările de control creează impulsuri de tranzistoare de pe și de pe ele, conectate la un capăt cu bazele lor.

Deoarece sunt înfășurate în antifază (începutul înfășurărilor este marcat cu puncte, acordați atenție diagramei), impulsurile de control sunt opuse una de cealaltă. Prin urmare, tranzistoarele se deschid pe rând, deoarece dacă le deschideți în același timp, atunci pur și simplu au închis ieșirea podului diodei și orice dintre acestea se arde. Un capăt al înfășurării de lucru este conectat la punctul dintre tranzistoare, iar celălalt la inductorul și condensatorul de lucru, prin care este alimentată lampa.

Când curentul curge într-una dintre înfășurările din celelalte două, este indus un EMF cu polaritatea corespunzătoare, ceea ce duce la comutarea tranzistorului. Oscilatorul este reglat la o frecvență peste raza de sunet, adică peste 20 kHz. Acest element este un curent direct la convertorul de frecvență alternativ.

Un dinistor este instalat pentru a porni generatorul, acesta pornește circuitul după ce tensiunea de pe acesta atinge o anumită valoare. De obicei este instalat un dinistor DB3, care se deschide în domeniul de tensiune de aproximativ 30V. Durata după care se deschide este setată de circuitul RC.

digresiune:

Versiuni mai avansate de balasturi electronice sunt construite nu pe un circuit auto-generator, ci pe baza controlerelor PWM. Au caracteristici mai stabile. Totuși, timp de mai bine de cinci ani studiind electronica, nu am întâlnit niciodată un astfel de balast electronic, cu care am lucrat cu auto-generare.

Lanțul LC a fost menționat în mod repetat mai sus. Acesta este un accelerator montat în serie cu spirala și un condensator montat paralel cu lampa. Mai întâi, un curent curge prin acest circuit, încălzind spiralele, apoi se formează un impuls de înaltă tensiune pe condensatorul care îl aprinde. Accelerația este realizată pe un miez de ferită în formă de W.

Aceste elemente sunt selectate astfel încât la frecvența de operare să intre în rezonanță. Deoarece inductorul și condensatorul sunt instalate în serie la această frecvență, se observă rezonanța de tensiune.

Întrebări frecvente:

Odată cu rezonanța tensiunilor la inductanță și capacitate, tensiunea din exemplele teoretice idealizate începe să crească puternic până la o valoare infinit de mare, în timp ce curentul este consumat extrem de mic.

Drept urmare, avem un generator de frecvență și un circuit rezonant. Datorită creșterii tensiunii în condensator, lampa se aprinde.

Mai jos este o altă versiune a schemei, după cum puteți vedea - totul este practic același.

Datorită frecvenței ridicate de funcționare, este posibil să se obțină dimensiuni mici ale transformatorului și inductorului.

Pentru a consolida informațiile transmise, luăm în considerare adevăratul balast electronic, principalele noduri descrise mai sus sunt evidențiate în imagine:

Și aceasta este o placă dintr-o lampă cu economie de energie:

concluzie

Balastul electronic îmbunătățește semnificativ procesul de aprindere a lămpii și funcționează fără ondulare și zgomot. Circuitul său nu este foarte complex și pe baza acestuia puteți construi o sursă de alimentare cu consum redus. Prin urmare, balasturile electronice provenite din economiile de energie arse sunt o sursă excelentă de componente radio gratuite.

Lămpile fluorescente cu balast electromagnetic nu sunt permise să fie utilizate în spații industriale și casnice. Cert este că au pulsiuni puternice și poate apărea un efect stroboscopic, adică dacă sunt instalate într-un atelier de strunjire, atunci cu o anumită viteză a axului strungului și a altor echipamente, vi se poate părea că este staționar, ceea ce poate provoca răni . Cu balastul electronic, acest lucru nu se va întâmpla.