Електронни баласти за флуоресцентни лампи: какво представляват, как работят, схеми на свързване на лампи с електронни баласти

Интересувате ли се защо е необходим електронен баластен модул за флуоресцентни лампи и как трябва да бъде свързан? Правилното монтиране на енергоспестяващи лампи ще удължи живота им многократно, нали? Но не знаете как да свържете електронни баласти и дали е необходимо да го направите?

Ще ви разкажем за предназначението на електронния модул и неговата връзка - статията разглежда конструктивните характеристики на това устройство, благодарение на което се формира така нареченото стартово напрежение и се поддържа оптималният режим на работа на лампите.

Предоставени са схематични диаграми за свързване на флуоресцентни крушки с помощта на електронен баласт, както и видео препоръки за използването на такива устройства. Които са неразделна част от веригата на газоразрядната лампа, въпреки факта, че дизайнът на такива източници на светлина може да се различава значително.

Проекти на баластни модули

Промишлени и битови структури луминесцентни крушки, като правило, са оборудвани с електронни баластни модули. Съкращението се чете съвсем ясно - електронен баласт.

Електромагнитно устройство от стар стил

Имайки предвид дизайна на това устройство от серията електромагнитни класики, веднага може да се отбележи очевиден недостатък - обемността на модула.

Вярно е, че дизайнерите винаги са се стремили да сведат до минимум общите размери на EMP.До известна степен това беше успешно, съдейки по съвременните модификации вече под формата на електронни баласти.

Набор от функционални елементи на електромагнитен баласт. Компонентите му, както можете да видите, са само два компонента - дросел (така наречения баласт) и стартер (верига за образуване на разряд)

Обемността на електромагнитния дизайн се дължи на въвеждането на голям индуктор във веригата - задължителен елемент, предназначен да изглади мрежовото напрежение и да действа като баласт.

В допълнение към индуктора, веригата EMPR включва предястия (едно или две). Зависимостта на качеството на тяхната работа и издръжливостта на лампата е очевидна, тъй като дефект в стартера причинява фалшив старт, което означава свръхток на нишките.

Ето как изглежда един от вариантите за дизайн на стартера на електромагнитния модул за управление на баласта на флуоресцентни лампи. Има много други дизайни, при които има разлика в размера и материалите на тялото

Наред с ненадеждността на стартера, флуоресцентните лампи страдат от стробиращия ефект. Проявява се под формата на трептене с определена честота, близка до 50 Hz.

И накрая, баластът осигурява значителни загуби на енергия, т.е. като цяло намалява ефективността на флуоресцентните лампи.

Подобряване на дизайна на електронните баласти

От 1990 г. веригите на флуоресцентните лампи все повече се допълват с подобрен дизайн на баласта.

В основата на модернизирания модул бяха полупроводникови електронни елементи. Съответно размерите на устройството са намалени, а качеството на работа е отбелязано на по-високо ниво.

Резултатът от модификацията на електромагнитните регулатори са електронни полупроводникови устройства за стартиране и регулиране на светенето на флуоресцентни лампи.От техническа гледна точка те имат по-високи показатели за ефективност

Въвеждането на полупроводникови електронни баласти доведе до почти пълното премахване на недостатъците, които присъстваха в схемите на устройства с остарял формат.

Електронните модули показват висококачествена стабилна работа и увеличават издръжливостта на флуоресцентните лампи.

По-висока ефективност, плавно затъмняване, повишен фактор на мощността - всичко това са предимствата на новите електронни баластни модули.

От какво се състои устройството?

Основните компоненти на веригата на електронния модул са:

• токоизправително устройство;
• филтър за електромагнитно излъчване;
• коректор на фактора на мощността;
• филтър за изглаждане на напрежението;
• инверторна схема;
• дроселов елемент.

Дизайнът на схемата предвижда една от двете разновидности - мост или полумост. Дизайните, които използват мостова верига, обикновено поддържат лампи с висока мощност.

Модулите за управление на баласта, направени по мостова схема, са предназначени за приблизително такива светлинни устройства (с мощност от 100 вата или повече). Което, в допълнение към захранването, има положителен ефект върху характеристиките на захранващото напрежение

Междувременно като част от флуоресцентни лампи се използват главно модули, изградени на базата на полумостова верига.

Такива устройства са по-често срещани на пазара в сравнение с тротоарните, тъй като за традиционна употреба са достатъчни лампи с мощност до 50 W.

Характеристики на устройството

Условно функционирането на електрониката може да бъде разделено на три работни етапа.На първо място се включва функцията за предварително загряване на нишките, което е важен момент от гледна точка на издръжливостта на газовите осветителни тела.

Тази функция се счита за особено необходима в среда с ниска температура.

Изглед на работеща електронна платка на един от моделите на баластен модул на базата на полупроводникови елементи. Тази малка, лека платка напълно замества функционалността на масивен индуктор и добавя редица подобрени функции.

След това схемата на модула стартира функцията за генериране на високоволтов импедансен импулс - ниво на напрежение от около 1,5 kV.

Наличието на напрежение с такава величина между електродите неизбежно е придружено от разрушаване на газовата среда на цилиндъра на флуоресцентната лампа - запалването на лампата.

Накрая е свързан третият етап на веригата на модула, чиято основна функция е да създаде стабилизирано напрежение на изгаряне на газ вътре в цилиндъра.

Нивото на напрежение в този случай е сравнително ниско, което осигурява ниска консумация на енергия.

Принципна схема на баласта

Както вече беше отбелязано, често използван дизайн е модул с електронен баласт, сглобен с помощта на полумостова верига за натискане и издърпване.

Принципна схема на полумостово устройство за стартиране и регулиране на параметрите на луминесцентни лампи. Това обаче далеч не е единственото схемно решение, което се използва за производството на електронни баласти

Тази схема работи в следната последователност:

1. Мрежовото напрежение от 220V се подава към диодния мост и филтъра.
2. На изхода на филтъра се генерира постоянно напрежение от 300-310V.
3. Инверторният модул увеличава честотата на напрежението.
4. От инвертора напрежението преминава към симетричен трансформатор.
5. В трансформатора, благодарение на бутоните за управление, се формира необходимият работен потенциал за флуоресцентната лампа.

Контролните ключове, инсталирани във веригата на две секции на първичната и на вторичната намотка, регулират необходимата мощност.

Следователно вторичната намотка генерира собствен потенциал за всеки етап от работата на лампата. Например при нагряване на нишките едното, в текущия режим на работа другото.

Нека разгледаме схематичната диаграма на полумостов електронен баласт за лампи с мощност до 30 W. Тук мрежовото напрежение се изправя чрез комплект от четири диода.

Ректифицираното напрежение от диодния мост отива към кондензатора, където се изглажда по амплитуда и се филтрира от хармоници.

Качеството на работа на веригата се влияе от правилния избор на електронни елементи. Нормалната работа се характеризира с параметъра на тока на положителния извод на кондензатора C1. Продължителността на импулса за запалване на лампата се определя от кондензатор С4

След това чрез инвертиращата част на веригата, сглобена на два ключови транзистора (половин мост), напрежението, идващо от мрежата с честота 50 Hz, се преобразува в потенциал с по-висока честота - от 20 kHz.

Вече се подава към клемите на луминесцентната лампа за осигуряване на режим на работа.

Мостовата верига работи на приблизително същия принцип. Единствената разлика е, че използва не два инвертора, а четири ключови транзистора. Съответно схемата става малко по-сложна, добавят се допълнителни елементи.

Монтаж на инверторна верига, сглобен с помощта на мостова верига. Тук не два, а четири ключови транзистора участват в работата на възела. Освен това често се дава предпочитание на полупроводникови елементи на полевата структура.В диаграмата: VT1...VT4 - транзистори; Tp—токов трансформатор; Up, Un - конвертори

Междувременно мостовата версия на модула осигурява свързването на голям брой лампи (повече от две) на един баласт. По правило устройствата, сглобени с помощта на мостова схема, са проектирани за мощност на натоварване от 100 W и повече.

Възможности за свързване на луминесцентни лампи

В зависимост от схемните решения, използвани при проектирането на баласти, опциите за свързване могат да бъдат много различни.

Ако един модел устройство поддържа например свързване на една лампа, друг модел може да поддържа едновременната работа на четири лампи.

Най-простият вариант за захранване на лампа чрез електромагнитен баластен елемент: 1 – нишка; 2 – стартер; 3 – стъклена колба; 4 – дросел; L – фазов електропровод; N – нулева линия

Най-простата връзка изглежда опцията с електромагнитно устройство, където са само основните елементи на веригата дросел и стартер.

Тук от мрежовия интерфейс фазовата линия е свързана към един от двата извода на индуктора, а нулевият проводник е свързан към един извод на флуоресцентната лампа.

Фазата, изгладена в индуктора, се отклонява от втория си извод и се свързва към втория (противоположния) извод.

Останалите две клеми на лампата, които остават свободни, се свързват към гнездото на стартера. Това всъщност е цялата верига, която се използва навсякъде преди появата на електронни полупроводникови модели на електронни баласти.

Възможност за свързване на две луминесцентни лампи през един дросел: 1 – филтърен кондензатор; 2 – дросел, мощност равна на мощността на две светлинни устройства; 3, 4 – лампи; 5,6 – стартови стартери; L – фазов електропровод; N – нулева линия

На базата на същата схема е реализирано решение със свързване на две луминесцентни лампи, един дросел и два стартера. Вярно е, че в този случай е необходимо да изберете дросел въз основа на мощността, въз основа на общата мощност на газовите лампи.

Опцията на веригата на дросела може да бъде модифицирана, за да се елиминира дефектът на стробирането. Доста често се среща при лампи с електромагнитни електронни баласти.

Модификацията е придружена от добавяне на диоден мост към веригата, който се включва след индуктора.

Свързване към електронни модули

Опциите за свързване на флуоресцентни лампи към електронни модули са малко по-различни. Всеки електронен баласт има входни клеми за подаване на мрежово напрежение и изходни клеми за товар.

В зависимост от конфигурацията на електронния баласт се свързват една или повече лампи. По правило върху корпуса на устройство с всякаква мощност, предназначено за свързване на съответния брой лампи, има електрическа схема за включване.

Процедурата за свързване на флуоресцентни лампи към устройство за стартиране и управление, работещо върху полупроводникови елементи: 1 – интерфейс за мрежа и заземяване; 2 – интерфейс за лампи; 3.4 - лампи; L – фазов електропровод; N – нулева линия; 1…6 — интерфейсни контакти

Диаграмата по-горе, например, предвижда захранване на максимум две флуоресцентни лампи, тъй като диаграмата използва модел с баласт с две лампи.

Двата интерфейса на устройството са проектирани както следва: единият за свързване на мрежово напрежение и заземителен проводник, вторият за свързване на лампи. Тази опция също е едно от поредицата прости решения.

Подобно устройство, но проектирано да работи с четири лампи, се отличава с наличието на увеличен брой клеми на интерфейса за свързване на товара. Мрежовият интерфейс и заземителната линия остават непроменени.

Свързващо окабеляване според версията с четири лампи. Електронен полупроводников електронен баласт също се използва като устройство за задействане и управление. На диаграма 1...10 - контакти на интерфейса на устройството за стартиране и управление

Въпреки това, заедно с прости устройства - едно-, дву-, четири-лампови - има баластни структури, чиито схеми предвиждат използването на функцията за регулиране на блясъка на флуоресцентни лампи.

Това са така наречените контролирани модели на регулатори. Препоръчваме ви да се запознаете по-подробно с принципа на работа. регулатор на мощността осветителни тела.

Как се различават такива устройства от вече обсъдените? Фактът, че освен мрежови и товарни, те са оборудвани и с интерфейс за свързване на управляващо напрежение, чието ниво обикновено е 1-10 волта DC.

Конфигурация с четири лампи с възможност за плавно регулиране на яркостта: 1 – превключвател на режимите; 2 – захранващи контакти за управляващо напрежение; 3 – заземителен контакт; 4, 5, 6, 7 – луминесцентни лампи; L – фазов електропровод; N – нулева линия; 1…20 — контакти на интерфейса на стартера и устройството за управление

По този начин разнообразието от конфигурации на електронни баластни модули ви позволява да организирате осветителни системи на различни нива. Това се отнася не само за нивото на мощност и покритие на зоната, но и за нивото на контрол.

Изводи и полезно видео по темата

Видео материалът, базиран на практиката на електротехник, разказва и показва кое от двете устройства трябва да бъде разпознато от крайния потребител като по-добро и практично.

Тази история още веднъж потвърждава, че простите решения изглеждат надеждни и издръжливи:

Междувременно електронните баласти продължават да се подобряват. Нови модели на такива устройства периодично се появяват на пазара. Електронните конструкции също не са лишени от недостатъци, но в сравнение с електромагнитните опции, те ясно показват по-добри технически и експлоатационни качества.

Разбирате ли принципите на работа и схемите на свързване на електронните баласти и искате да допълните горния материал с лични наблюдения? Или бихте искали да споделите полезни препоръки относно нюансите на ремонта, подмяната или избора на баласт? Моля, напишете вашите коментари за този запис в блока по-долу.