Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Джерела освітлення, звані люмінесцентними, на відміну від забезпечених ниткою розжарення аналогів, для роботи потребують пускових пристроях, званих баластом.
Що являє собою баласт
Баласт для ЛДС (ламп денного світла) відноситься до категорії пускорегулирующих пристроїв, які використовуються в якості обмежувача струму. Необхідність в них виникає, якщо електричного навантаження недостатньо для ефективного обмеження споживаного струму.
Як приклад можна привести звичайний джерело світла, що відноситься до категорії газорозрядних. Він являє собою пристрій, у якого негативний опір.
Залежно від реалізації, баласт може являти собою:
- звичайне опір;
- ємність (володіє реактивним опором), а також дросель;
- аналогові і цифрові схеми.
Розглянемо варіанти реалізації, які отримали найбільше поширення.
види баласту
Найбільшого поширення набули електромагнітна і електронна реалізація баласту. Розповімо докладно про кожну з них.
електромагнітна реалізація
У цьому варіанті робота ґрунтується на індуктивному опорі дроселя (він підключається послідовно лампі). Другим необхідним елементом є стартер, який регулює процес, необхідний для «запалювання». Цей елемент являє собою компактних розмірів лампу, яка відноситься до категорії газорозрядних. Усередині її колби є електроди, виготовлені з біметалу (допускається один з них робити біметалічним). Підключають стартер в паралель до лампи. Нижче показані два варіанти ПРА.
Робота здійснюється за наступним принципом:
- при надходженні напруги всередині лампи стартера проводиться розряд, що призводить до розігріву біметалевих електродів, в наслідок чого вони замикаються;
- замикання електродів стартера призводить до зростання робочого струму в кілька разів, оскільки його обмежує лише внутрішньо опір котушки дроселя;
- в наслідок підвищення рівня робочого струму лампи, розігріваються її електроди;
- стартер остигає, і його електроди з біметалу розмикаються;
- розмикання ланцюга стартером призводить до виникнення в котушці індуктивності імпульсу високої напруги, завдяки якому відбувається розряд усередині колби джерела, що призводить до його «запалювання».
Після переходу освітлювального приладу в штатний режим роботи, напруга на ньому і стартері буде менше мережевого приблизно в половину, що недостатньо для спрацьовування останнього. Тобто він буде перебувати в розімкнутому стані і не впливати на подальшу роботу освітлювального пристрою.
Такий тип баласту відрізняється простотою реалізацією і низькою вартістю. Але не слід забувати про те, що даний варіант пускорегулирующих пристроїв має низку недоліків, таких як:
- на «запалювання» йде від однієї до трьох секунд, причому, в ході експлуатації цей час буде неухильно зростати;
- джерела з електромагнітним баластом мерехтять в процесі роботи, що викликає втому очей і може стати причиною головного болю;
- витрата електроенергії у електромагнітних пристроїв значно вище, ніж у електронних аналогів;
- в процесі роботи дроселем видається характерний шум.
Ці та інші недоліки електромагнітних пускових пристроїв для ЛДС привели до того, що в даний час такі ПРА практично не застосовуються. Їм на зміну прийшли «цифрові» і аналогові ЕПРА.
Електронна реалізація
Баласт електронного типу, за своєю суттю, є перетворювачем напруги, за допомогою якого здійснюється харчування ЛДС. Зображення такого пристрою показано на картинці.
Існує безліч варіантів реалізації електронних баластів. Можна уявити характерну для багатьох пристроїв цього типу загальну блок-схему, яка за невеликими винятками, використовується в усіх ЕПРА. Її зображення представлено на малюнку.
Багато виробників додають в пристрій блок корекції коефіцієнта потужності, а також схему управління яскравістю.
Існує два найпоширеніші способи запуску джерел, що представляють собою ЛДС, за допомогою електронної реалізації баласту:
- перед подачею на катоди ЛДС зажигающего потенціалу їх попередньо піддають розігрівання. Завдяки високій частоті напруги, що надходить, досягається два завдання: істотне збільшення ККД і усувається мерехтіння. Зауважимо, що в залежності від конструкції баласту, запалювання може бути миттєвим або поступовим (тобто яскравість джерела буде поступово наростати);
- комбінований метод, він характерний тим, що в процесі «запалювання» бере участь коливальний контур, який повинен увійти в резонанс до того, як в колбі ЛДС відбудеться розряд. Під час резонансу відбувається підвищення напруги, що надходить на катоди, а зростання струму забезпечує їх підігрів.
У більшості випадків при комбінованому методі запуску схема реалізована таким чином, що нитка розжарення катода ЛДС (після послідовного підключення через ємність) являє собою частину контуру. Коли відбувається розряд в газовому середовищі люмінесцентного джерела, це призводить до зміни параметрів коливального контуру. В результаті він виходить зі стану резонансу. Відповідно, відбувається падіння напруги до штатного режиму. Приклад схеми такого пристрою показаний на малюнку.
В даній схемі автогенератор побудований на двох транзисторах. На ЛДС надходить харчування з обмотки 1-1 (яка є підвищувальної у трансформатора Тр). При цьому такі елементи як ємність С4 і дросель L1 є послідовним коливальним контуром, з резонансною частотою, відмінною від генерується автогенератори. Подібні схеми електронного баласту широко поширені в багатьох бюджетних настільних світильниках.
Відео: як зробити баласт для ламп
Говорячи про електронний баласт, не можна не згадати про компактні ЛДС, які розраховані під стандартні патрони Е27 і Е14. У таких пристроях баласт вмонтований в загальну конструкцію.
Як приклад реалізації нижче показана схема баласту енергозберігаючої ЛДС Osram потужністю 21Вт.
Необхідно зауважити, що в зв'язку з особливостями конструкції, до електронних елементів таких пристроїв пред'являються серйозні вимоги. В продукції невідомих виробників, може використовуватися простіша елементна база, що стає частою причиною виходу компактних ЛДС з ладу.
переваги
Електронні пристрої мають багато переваг перед електромагнітними ПРА, перерахуємо основні з них:
- електронні пускорегулюючі пристрої не викликають мерехтіння ЛДС при її роботі і не створюють стороннього шуму;
- схема на електронних елементах споживає менше енергії, легше важить і більш компактна;
- можливість реалізації схеми, що виробляє «гарячий старт», в цьому випадку відбувається попереднє нагрівання катодів ЛДС. Завдяки такому режиму включення термін служби джерела значно подовжується;
- електронне пускорегулюючий пристрій не потребує стартері, оскільки воно саме відповідає за формування необхідного для старту і роботи рівнів напруги.