Elektronische ballast versus magnetische ballast in termen van elektrotechniek

Inleiding:

Heb je ooit gekeken naar de constructie van een buislamp? Je hebt misschien de elektronische ballast/choke opgemerkt. Het is je misschien ook opgevallen hoe het gebruik van elektrische smoorspoelen langzaam wegsterft. We zullen ze allebei bespreken en ontdekken waarom hun gebruik achterhaald is.

Eerst bespreken we de basisstructuur en werking van een buislamp.

Delen van een buislamp:

Een buislamp bestaat uit het volgende:

1. Ballast
2. Tube light starter 
3. Overschakelen
4. Afvoerbuis

Werking van een buislamp

1. In eerste instantie, als de lamp op AAN wordt gezet, ervaart de buislamp volledige spanning  via de ballast en de starter van de fluorescentielamp en treedt er geen ontlading op, d.w.z. geen output van de lamp.

2. Er ontstaat een glimontlading in de starter vanwege de maximale spanning en de bio-metalen strip zal smelten en de geleiding begint.

3. Het gas in de starter ioniseert en door de volle spanning verwarmt het vervolgens de bio-metalen strip die buigt en aansluit op het vaste contact. Hierdoor vloeit er een grote stroom door de starter.

4. De spanning zal geleidelijk afnemen als gevolg van de stroom en de stroom vloeit door de buis als de buis licht als een lagere weerstand in vergelijking met die van de starter.

5. De ontlading van kwikatomen zorgt voor ultraviolette straling die de fosforpoedercoating prikkelt om zichtbaar licht uit te stralen. Eigenlijk bevat het buislicht niet de gloeiende gloeidraad van een gloeilamp, maar bevat het in plaats daarvan een kwikdamp die bij ionisatie ultraviolet licht afgeeft.

6. In dit stadium wordt de starter inactief, d.w.z. tijdens de werking van de buislamp.

7. Houd er rekening mee dat starter alleen wordt gebruikt in het type elektrische ballast en niet het elektronische type buislamp.

Magnetische ballast: 

Magnetische ballast is eigenlijk een inductieve spoel. Het ziet er eigenlijk uit als een transformator, een koperdraad die om een ​​kernmateriaal is gewikkeld. Inductoren worden over het algemeen gebruikt om een ​​verandering in de stroom die er doorheen gaat tegen te gaan.

Werking van magnetische ballast:

1. Om de buislamp te laten werken, moeten de elektroden op een hoge temperatuur zijn.

2. Aanvankelijk zal de ballast zich tegen de stroom keren als deze rechtstreeks in de starter gaat en zo schade voorkomen.

3. De starter staat in serie met de ballast en werkt als een schakelaar. Nadat de stroom de nominale waarde overschrijdt, smelt het startmateriaal en vormt een open circuit.

4. De stroom gaat dus door het buislicht. De hoge stroom die wordt geproduceerd voor de ontlading wordt gecreëerd door de tegenstroom die wordt opgeslagen in de inductor, waardoor het circuit oplicht.

5. Als luchtmedium aanwezig is, ioniseert de stroom erdoorheen en neemt de weerstand geleidelijk af. Als gevolg hiervan begint de stroom toe te nemen.

6. De inductantiespoel zal nu fungeren als een reactieve belasting die de stroom beperkt.

Waarom worden magnetische voorschakelapparaten vervangen?

Nu worden magnetische voorschakelapparaten vervangen door de elektronische versies, omdat ze niet zo geavanceerd zijn en grotere nadelen hebben. Magnetische voorschakelapparaten worden gebruikt in stopcontacten, d.w.z. tussen de stekker voor de gloeilamp en het netsnoer.

De stroom in magnetische voorschakelapparaten stroomt door de koperen spoelen voordat ze naar de gloeilamp gaan. De meeste stroom wordt gevangen in het gegenereerde magnetische veld en slechts een kleine hoeveelheid stroom wordt naar de gloeilamp overgebracht. De stroom die er doorheen gaat, is afhankelijk van de dikte en lengte van de koperen spoel. Door de inconsistente stroom van stroom door de gloeilamp flikkert het en creëert het ook dat zoemende geluid dat je misschien vaak hebt gehoord.

Elektronische ballast:

Elektronische ballast regelt de startspanning en de bedrijfsstromen van verlichtingsapparaten. Elektronische ballast werkt meestal met onze AC-bron van 220V, 50-60 Hz Frequentie. De elektronische ballast bestaat uit een gelijkrichter die de AC-ingang omzet in DC-uitgang. De aldus verkregen gelijkstroom wordt gefilterd door condensatoren. Deze gefilterde stroom wordt vervolgens door een reeks inductiespoelen gevoerd en naar een hoogfrequente oscillator gevoerd. Daarom heeft de uitgangsstroom een ​​zeer hoge frequentie (ongeveer 20-80 kHz).

Werking van elektronische ballast:

Nadat de gelijkspanning is gefilterd, wordt deze door de hoogfrequente spoelen geleid. Hier is de oscillatie afhankelijk van de ingangsspanning en frequentie. Hier kan een kleine hoeveelheid inductantie worden overwogen, die wordt geassocieerd met de hoge mate van verandering van stroom en hoge frequentie. De inductantie kan worden weergegeven als:I=L(dI/dT).

Er is ongeveer meer dan 440 V nodig om de lamp te laten gloeien. Zodra de schakelaar is ingeschakeld, ervaart de lamp een spanning van ongeveer 1000 V, waardoor gasontlading direct plaatsvindt. Zodra het ontladingsproces is gestart, zal de spanning over de lamp dalen tot onder 230-125 V. Vervolgens laat de elektronische ballast een beperkte stroom door de lamp stromen en voorkomt kortsluiting. De elektronische ballast werkt als een dimmer terwijl de fluorescentielamp brandt om de stroom en spanning te beperken

De elektronische ballast produceert geen substantiële hoeveelheden fundamenteel reactief vermogen. Het zorgt echter voor een hogere efficiëntie door energie te besparen. Ze voeren minder stroom in de lamp in vergelijking met magnetische ballast. Ze zijn echter veel duurder en vatbaarder voor bepaalde soorten schade.

In dit apparaat wordt een EMI-filter gebruikt om elektromagnetische interferentie te blokkeren, een gelijkrichter wordt gebruikt om wisselstroom naar gelijkstroom om te zetten en een halfbrugresonantieomvormer wordt gebruikt om de gelijkstroom om te zetten naar een blokgolfspanning met hoge frequentie.

Verschil tussen elektronische ballast en magnetische ballast:

Elektronische voorschakelapparaten veranderen de frequentie van de stroom zonder enige verandering in de spanning. Magnetische voorschakelapparaten werken met een frequentie van ongeveer 60 Hz, terwijl elektronische voorschakelapparaten werken met een verhoogde frequentie van ongeveer 20.000 Hz. Dit is de reden waarom fluorescentielampen met elektronische voorschakelapparaten niet flikkeren of zoemgeluiden produceren.

Elektronische voorschakelapparaten zijn ook vrij kleiner in omvang en gewicht. Ze zijn veel energiezuiniger in vergelijking met magnetische voorschakelapparaten.

Elektronische voorschakelapparaten kunnen worden gebruikt voor lampen die parallel of in serie zijn geschakeld. In dit geval, als een enkele lamp uitgaat, heeft dit geen invloed op de prestaties van andere lampen die dezelfde ballast gebruiken.