Alimentatori elettronici per lampade fluorescenti: cosa sono, come funzionano, schemi di collegamento per lampade con alimentatori elettronici

Sei interessato al motivo per cui è necessario un modulo alimentatore elettronico per lampade fluorescenti e come dovrebbe essere collegato? Una corretta installazione delle lampade a risparmio energetico ne prolungherà la durata di molte volte, giusto? Ma non sai come collegare i reattori elettronici e se è necessario farlo?

Ti parleremo dello scopo del modulo elettronico e della sua connessione: l'articolo discute le caratteristiche di progettazione di questo dispositivo, grazie alle quali si forma la cosiddetta tensione di avviamento e viene mantenuta la modalità operativa ottimale delle lampade.

Vengono forniti schemi schematici per il collegamento di lampadine fluorescenti mediante un alimentatore elettronico, nonché consigli video per l'uso di tali dispositivi. Che sono parte integrante del circuito della lampada a scarica di gas, nonostante il design di tali sorgenti luminose possa differire in modo significativo.

Disegni di moduli di zavorra

Strutture industriali e domestiche lampadine fluorescenti, di norma, sono dotati di moduli di zavorra elettronici. L'abbreviazione è abbastanza chiara: alimentatore elettronico.

Dispositivo elettromagnetico vecchio stile

Considerando il design di questo dispositivo della serie dei classici elettromagnetici, si può immediatamente notare un ovvio inconveniente: l'ingombro del modulo.

È vero, i progettisti hanno sempre cercato di ridurre al minimo le dimensioni complessive dell'EMP.In una certa misura ciò ha avuto successo, a giudicare dalle modifiche moderne già sotto forma di reattori elettronici.

Zavorra elettromagnetica
Un insieme di elementi funzionali di un alimentatore elettromagnetico. I suoi componenti, come puoi vedere, sono solo due: uno starter (la cosiddetta zavorra) e uno starter (circuito di formazione dello scarico)

L'ingombro della struttura elettromagnetica è dovuto all'introduzione nel circuito di un grande induttore, un elemento obbligatorio progettato per livellare la tensione di rete e fungere da zavorra.

Oltre all'induttore, include il circuito EMPR antipasti (uno o due). La dipendenza dalla qualità del loro lavoro e dalla durata della lampada è ovvia, poiché un difetto nell'avviatore provoca una falsa partenza, il che significa una sovracorrente sui filamenti.

Avviatore per lampada fluorescente
Ecco come appare una delle opzioni di progettazione per l'avviatore del modulo elettromagnetico di controllo del reattore delle lampade fluorescenti. Esistono molti altri modelli in cui è presente una differenza nelle dimensioni e nei materiali del corpo

Oltre all'inaffidabilità dell'avviatore, le lampade fluorescenti soffrono dell'effetto stroboscopico. Appare sotto forma di sfarfallio con una certa frequenza vicina a 50 Hz.

Infine, l'alimentatore comporta notevoli perdite di energia, ovvero generalmente riduce l'efficienza delle lampade fluorescenti.

Miglioramento del design dei reattori elettronici

Dagli anni '90, i circuiti delle lampade fluorescenti sono stati sempre più integrati con un design del reattore migliorato.

La base del modulo modernizzato era costituita da elementi elettronici a semiconduttore. Di conseguenza, le dimensioni del dispositivo sono state ridotte e la qualità del lavoro è stata notata a un livello superiore.

Ballast elettronico
Il risultato della modifica dei regolatori elettromagnetici sono i dispositivi elettronici a semiconduttore per l'avvio e la regolazione del bagliore delle lampade fluorescenti.Da un punto di vista tecnico, hanno indicatori di prestazione più elevati

L'introduzione di reattori elettronici a semiconduttore ha portato all'eliminazione quasi completa delle carenze presenti nei circuiti di dispositivi di formato obsoleto.

I moduli elettronici mostrano un funzionamento stabile di alta qualità e aumentano la durata delle lampade fluorescenti.

Maggiore efficienza, attenuazione uniforme, aumento del fattore di potenza: tutte queste sono le caratteristiche vantaggiose dei nuovi moduli ballast elettronici.

In cosa consiste il dispositivo?

I componenti principali del circuito del modulo elettronico sono:

  • dispositivo raddrizzatore;
  • filtro per radiazioni elettromagnetiche;
  • rifasatore;
  • filtro di livellamento della tensione;
  • circuito inverter;
  • elemento dell'acceleratore.

Il design del circuito prevede una delle due varianti: ponte o semiponte. I progetti che utilizzano un circuito a ponte in genere supportano lampade ad alta potenza.

Lampada fluorescente relativamente potente
I moduli di controllo del reattore realizzati secondo un circuito a ponte sono progettati per circa tali dispositivi luminosi (con una potenza di 100 watt o più). Che, oltre al supporto energetico, ha un effetto positivo sulle caratteristiche della tensione di alimentazione

Nel frattempo, come parte delle lampade fluorescenti, vengono utilizzati principalmente moduli costruiti sulla base di un circuito a mezzo ponte.

Tali dispositivi sono più comuni sul mercato rispetto a quelli da pavimentazione, poiché per l'uso tradizionale sono sufficienti lampade con una potenza fino a 50 W.

Caratteristiche del dispositivo

Convenzionalmente il funzionamento dell'elettronica può essere suddiviso in tre fasi operative.Innanzitutto viene attivata la funzione di preriscaldamento dei filamenti, che è un punto importante in termini di durata delle lampade a gas.

Questa funzione è considerata particolarmente necessaria in ambienti a bassa temperatura.

Contenuto interno dei reattori elettronici
Vista della scheda elettronica funzionante di uno dei modelli di un modulo di zavorra basato su elementi a semiconduttore. Questa scheda piccola e leggera sostituisce completamente la funzionalità di un enorme induttore e aggiunge una serie di funzionalità migliorate.

Quindi il circuito del modulo avvia la funzione di generazione di un impulso di impedenza ad alta tensione, un livello di tensione di circa 1,5 kV.

La presenza di una tensione di questa entità tra gli elettrodi è inevitabilmente accompagnata da una rottura del mezzo gassoso del cilindro della lampada fluorescente: l'accensione della lampada.

Infine, viene collegato il terzo stadio del circuito del modulo, la cui funzione principale è creare una tensione di combustione del gas stabilizzata all'interno del cilindro.

Il livello di tensione in questo caso è relativamente basso, il che garantisce un basso consumo energetico.

Schema schematico della zavorra

Come già notato, una struttura utilizzata frequentemente è un modulo di zavorra elettronico assemblato utilizzando un circuito a semiponte push-pull.

Schema schematico dei reattori elettronici
Schema schematico di un dispositivo a semiponte per l'avvio e la regolazione dei parametri delle lampade fluorescenti. Tuttavia, questa non è l'unica soluzione circuitale utilizzata per la produzione di reattori elettronici

Questo schema funziona nella seguente sequenza:

  1. La tensione di rete di 220 V viene fornita al ponte a diodi e al filtro.
  2. All'uscita del filtro viene generata una tensione costante di 300-310 V.
  3. Il modulo inverter aumenta la frequenza della tensione.
  4. Dall'inverter, la tensione passa ad un trasformatore simmetrico.
  5. Nel trasformatore, grazie ai tasti di comando, si forma il potenziale operativo necessario per la lampada fluorescente.

Le chiavi di controllo installate nel circuito di due sezioni dell'avvolgimento primario e sull'avvolgimento secondario regolano la potenza richiesta.

Pertanto, l'avvolgimento secondario genera il proprio potenziale per ogni fase di funzionamento della lampada. Ad esempio, quando si riscaldano i filamenti uno, nella modalità operativa attuale l'altro.

Consideriamo lo schema di un alimentatore elettronico a semiponte per lampade con una potenza fino a 30 W. Qui la tensione di rete viene raddrizzata da un insieme di quattro diodi.

La tensione raddrizzata dal ponte a diodi va al condensatore, dove viene livellata in ampiezza e filtrata dalle armoniche.

Circuiti del dispositivo per potenza fino a 20 watt
La qualità del funzionamento del circuito è influenzata dalla corretta selezione degli elementi elettronici. Il funzionamento normale è caratterizzato dal parametro corrente sul terminale positivo del condensatore C1. La durata dell'impulso di accensione della lampada è determinata dal condensatore C4

Successivamente, attraverso la parte invertente del circuito, assemblata su due transistor chiave (mezzo ponte), la tensione proveniente dalla rete con una frequenza di 50 Hz viene convertita in un potenziale con una frequenza più alta - da 20 kHz.

Viene già fornito ai terminali della lampada fluorescente per garantirne la modalità di funzionamento.

Un circuito a ponte funziona approssimativamente secondo lo stesso principio. L'unica differenza è che non utilizza due inverter, ma quattro transistor chiave. Di conseguenza, lo schema diventa leggermente più complicato e vengono aggiunti ulteriori elementi.

Circuito a ponte inverter
Un gruppo di circuiti inverter assemblato utilizzando un circuito a ponte. Qui, non due, ma quattro transistor chiave sono coinvolti nel funzionamento del nodo. Inoltre spesso viene data preferenza agli elementi semiconduttori della struttura di campo.Nello schema: VT1...VT4 - transistor; Tp—trasformatore di corrente; Su, convertitori Un

Nel frattempo, è la versione bridge del gruppo che garantisce il collegamento di un gran numero di lampade (più di due) su una zavorra. Di norma, i dispositivi assemblati utilizzando un circuito a ponte sono progettati per una potenza di carico di 100 W e superiore.

Opzioni di collegamento per lampade fluorescenti

A seconda delle soluzioni circuitali utilizzate nella progettazione dei reattori, le opzioni di connessione possono essere molto diverse.

Se un modello di dispositivo supporta, ad esempio, il collegamento di una lampada, un altro modello può supportare il funzionamento simultaneo di quattro lampade.

Accensione del reattore elettromagnetico
L'opzione più semplice per alimentare una lampada attraverso un elemento di zavorra elettromagnetica: 1 – filamento; 2 – antipasto; 3 – fiasco di vetro; 4 – acceleratore; L – linea elettrica di fase; N – linea zero

La connessione più semplice sembra essere l'opzione con un dispositivo elettromagnetico, dove si trovano solo gli elementi principali del circuito acceleratore e antipasto.

Qui, dall'interfaccia di rete, la linea di fase è collegata a uno dei due terminali dell'induttore e il filo neutro è collegato a un terminale della lampada fluorescente.

La fase livellata sull'induttore viene deviata dal suo secondo terminale e collegata al secondo terminale (opposto).

I restanti due terminali della lampada che rimangono liberi sono collegati alla presa dello starter. Questo, infatti, è l'intero circuito, utilizzato ovunque prima dell'avvento dei modelli elettronici a semiconduttore di reattori elettronici.

Collegamento di due lampade
Possibilità di collegare due lampade fluorescenti tramite un'induttanza: 1 – condensatore di filtro; 2 – induttanza, potenza pari alla potenza di due dispositivi luminosi; 3, 4 – lampade; 5,6 – partenti partenti; L – linea elettrica di fase; N – linea zero

Sulla base degli stessi schemi, viene implementata una soluzione con il collegamento di due lampade fluorescenti, un induttanza e due starter. È vero, in questo caso è necessario selezionare uno starter in base alla potenza, in base alla potenza totale delle lampade a gas.

L'opzione del circuito dell'acceleratore può essere modificata per eliminare il difetto del gate. Si verifica abbastanza spesso su lampade con reattori elettronici elettromagnetici.

La modifica è accompagnata dall'aggiunta di un ponte a diodi al circuito, che viene acceso dopo l'induttore.

Collegamento ai moduli elettronici

Le opzioni di collegamento per le lampade fluorescenti sui moduli elettronici sono leggermente diverse. Ogni reattore elettronico è dotato di terminali di ingresso per l'alimentazione della tensione di rete e terminali di uscita per il carico.

A seconda della configurazione del reattore elettronico, vengono collegate una o più lampade. Di norma, sul corpo di un dispositivo di qualsiasi potenza, progettato per collegare il numero corrispondente di lampade, è presente uno schema elettrico per l'accensione.

Collegamento di due lampade ad alimentatori elettronici
La procedura per collegare le lampade fluorescenti a un dispositivo di avviamento e controllo funzionante su elementi a semiconduttore: 1 – interfaccia per rete e messa a terra; 2 – interfaccia per lampade; 3.4 - lampade; L – linea elettrica di fase; N – linea zero; 1…6 — contatti di interfaccia

Lo schema sopra, ad esempio, prevede di alimentare un massimo di due lampade fluorescenti, in quanto lo schema utilizza un modello con ballast a due lampade.

Le due interfacce dell'apparecchio sono progettate come segue: una per il collegamento della tensione di rete e del filo di terra, la seconda per il collegamento delle lampade. Anche questa opzione fa parte di una serie di soluzioni semplici.

Un dispositivo simile, ma predisposto per funzionare con quattro lampade, si distingue per la presenza di un maggior numero di terminali sull'interfaccia di collegamento del carico. L'interfaccia di rete e la linea di collegamento a terra rimangono invariate.

Collegamento di quattro lampade ad alimentatori elettronici
Cablaggio di collegamento secondo la versione quadrilampada. Come dispositivo di attivazione e controllo viene utilizzato anche un alimentatore elettronico a semiconduttore elettronico. Nello schema 1...10 - contatti dell'interfaccia del dispositivo di avviamento e controllo

Tuttavia, insieme ai dispositivi semplici - a una, due, quattro lampade - esistono strutture di zavorra, i cui schemi prevedono l'utilizzo della funzione di regolazione del bagliore delle lampade fluorescenti.

Questi sono i cosiddetti modelli controllati di regolatori. Ti consigliamo di familiarizzare con il principio di funzionamento in modo più dettagliato. regolatore di potenza apparecchi di illuminazione.

In che modo tali dispositivi differiscono dai dispositivi già discussi? Il fatto che, oltre alla rete e al carico, siano dotati anche di un'interfaccia per il collegamento della tensione di controllo, il cui livello è solitamente 1-10 volt CC.

Collegamento di una lampada controllata
Configurazione a quattro lampade con la possibilità di regolare agevolmente la luminosità: 1 – interruttore di modalità; 2 – contatti di alimentazione della tensione di controllo; 3 – contatto di terra; 4, 5, 6, 7 – lampade fluorescenti; L – linea elettrica di fase; N – linea zero; 1…20—contatti di interfaccia dell'avviatore e del dispositivo di controllo

Таким образом, разнообразие конфигурации электронных пускорегулирующих модулей позволяет организовать системы осветительных приборов разного уровня. Имеется в виду не только уровень мощности и охвата площадей, но также уровень управления.

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