Электронный балласт и магнитный балласт с точки зрения электротехники

Введение:

Вы когда-нибудь смотрели на конструкцию лампового светильника? Возможно, вы заметили электронный балласт/дроссель. Возможно, вы также заметили, что использование электрических дросселей постепенно исчезает. Мы обсудим их обоих и узнаем, почему их использование устарело.

Сначала мы обсудим базовую структуру и работу лампового освещения.

Части лампового светильника:

Ламповый свет состоит из следующих элементов:

1. Балласт
2. Стартовый фонарь 
3. Переключить
4. Выпускная трубка

Работа лампового светильника

1. Первоначально при включении ламповый светильник будет получать полное напряжение через балласт и стартер люминесцентной лампы, и разряда не произойдет, т. е. не будет выходного сигнала от лампы.

2. За счет максимального напряжения в стартере установится тлеющий разряд, биометаллическая полоска расплавится и начнется проводимость.

3. Газ в стартере ионизируется, а затем благодаря полному напряжению нагревает биометаллическую полосу, которая изгибается и соединяется с неподвижным контактом. В результате через стартер протекает большой ток.

4. Напряжение будет постепенно уменьшаться из-за тока, и ток течет через трубку, так как трубка светится из-за более низкого сопротивления по сравнению со стартером.

5. Испускание атомов ртути ультрафиолетовым излучением, которое возбуждает люминофорное порошковое покрытие, излучая видимый свет. На самом деле, трубка не содержит светящейся нити лампы накаливания, а вместо этого содержит пары ртути, которые при ионизации испускают ультрафиолетовый свет.

6. На этом этапе стартер становится неактивным, т.е. во время работы лампового освещения.

7. Имейте в виду, что стартер используется только в ламповых лампах с электрическим балластом, а не в электронных.

Магнитный балласт: 

Магнитный балласт на самом деле представляет собой катушку индуктивности. На самом деле это похоже на трансформатор, медный провод, намотанный на сердечник. Катушки индуктивности обычно используются для противодействия изменению тока, проходящего через них.

Работа магнитного балласта:

1. Для того, чтобы лампа работала, электроды должны иметь высокую температуру.

2. Сначала балласт будет противодействовать току, поскольку он сначала проходит прямо в стартер, что предотвращает любые повреждения.

3. Стартер включен последовательно с балластом и работает как выключатель. После того, как ток превысит номинальное значение, материал стартера плавится и образует разомкнутую цепь.

4. Таким образом, через лампу проходит ток. Сильный ток, создаваемый для разряда, создается противоположным током, который накапливается в катушке индуктивности, поэтому цепь загорается.

5. Поскольку присутствует воздушная среда, ток через нее ионизируется, а сопротивление постепенно уменьшается. В результате ток начинает увеличиваться.

6. Катушка индуктивности теперь будет действовать как реактивная нагрузка, ограничивающая ток.

Почему заменяют магнитные балласты?

Сейчас магнитные балласты заменяются электронными версиями, так как они не такие сложные и имеют большие недостатки. Магнитные балласты используются в световых розетках, то есть между вилкой для лампочки и шнуром питания.

Ток в магнитных балластах проходит через медные катушки, прежде чем перейти к лампочке. Большая часть тока захватывается генерируемым магнитным полем, и лишь небольшое количество тока передается на лампочку. Проходящий ток зависит от толщины и длины медной катушки. Из-за непостоянства тока через лампочку она мерцает, а также издает гудящий звук, который вы, возможно, часто слышали.

Электронный балласт:

Электронный балласт регулирует пусковое напряжение и рабочие токи осветительных приборов. Электронный балласт обычно работает с нашим источником переменного тока 220 В, частотой 50-60 Гц. Электронный балласт состоит из выпрямителя, который преобразует входной переменный ток в выходной постоянный. Полученный таким образом постоянный ток фильтруется конденсаторами. Затем этот отфильтрованный ток проходит через ряд индукционных катушек и подается на высокочастотный генератор. Следовательно, выходной ток имеет очень высокую частоту (около 20–80 кГц).

Работа электронного балласта:

После фильтрации напряжение постоянного тока проходит через высокочастотные катушки. Здесь колебание зависит от входного напряжения и частоты. Здесь можно учитывать малую величину индуктивности, что связано с большой скоростью изменения тока и высокой частотой. Индуктивность может быть представлена ​​как:I=L(dI/dT).

Для свечения лампы требуется около 440 В. При включении выключателя на лампу подается напряжение около 1000 В, поэтому газовый разряд происходит мгновенно. Как только начнется процесс разрядки, напряжение на лампе упадет ниже 230-125 В. Затем электронный балласт пропускает ограниченный ток через лампу и предотвращает любые возможности короткого замыкания. Электронный балласт действует как диммер во время работы люминесцентной лампы, ограничивая ток и напряжение

Электронный балласт не производит существенного количества основной реактивной мощности. Однако он позволяет повысить эффективность за счет экономии энергии. Они подают в лампу меньшую мощность по сравнению с магнитным балластом. Однако они намного дороже и более подвержены определенным видам повреждений.

В этом устройстве фильтр электромагнитных помех используется для блокировки любых электромагнитных помех, выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный, а полумостовой резонансный преобразователь используется для преобразования постоянного тока в прямоугольное напряжение с высокой частотой.

Разница между электронным балластом и магнитным балластом:

Электронные балласты изменяют частоту тока без изменения напряжения. Магнитные балласты работают на частоте около 60 Гц, тогда как электронные балласты работают на повышенной частоте около 20 000 Гц. Вот почему люминесцентные лампы с электронными балластами не мерцают и не издают никаких жужжащих звуков.

Электронные балласты также значительно меньше по размеру и весу. Они намного более энергоэффективны по сравнению с магнитными балластами.

Электронные балласты можно использовать для ламп, соединенных параллельно или последовательно. В этом случае, если какая-либо отдельная лампа погаснет, это не повлияет на работу других ламп, использующих тот же балласт.