วิธีการจัดเรียงบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์และการทำงานของหลอดฟลูออเรสเซนต์

หลอดฟลูออเรสเซนต์ไม่สามารถทำงานได้โดยตรงจากเครือข่าย 220V ในการจุดไฟคุณต้องสร้างพัลส์แรงดันสูงและก่อนที่จะให้ความร้อนกับเกลียว ในการทำเช่นนี้ให้ใช้บัลลาสต์ พวกเขามีสองประเภท - แม่เหล็กไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ ในบทความนี้เราจะพิจารณาบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์คือใครและพวกเขาทำงานอย่างไร

หลอดฟลูออเรสเซนต์ประกอบด้วยอะไรและทำไมบัลลาสต์จึงจำเป็น?

หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ปล่อยก๊าซ ประกอบด้วยขวดรูปหลอดที่เต็มไปด้วยไอปรอท ที่ขอบขวดมีเกลียว ดังนั้นในแต่ละขอบของกระติกน้ำเป็นคู่ของหน้าสัมผัส - นี่คือข้อสรุปของเกลียว

การทำงานของหลอดดังกล่าวจะขึ้นอยู่กับการเรืองแสงของก๊าซเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน แต่กระแสไฟฟ้าระหว่างเกลียวโลหะสองอัน (อิเล็กโทรด) จะไม่ไหล สำหรับเรื่องนี้การปลดปล่อยจะต้องเกิดขึ้นระหว่างพวกเขาการปลดปล่อยนี้จะเรียกว่าระอุ สำหรับสิ่งนี้เกลียวจะถูกทำให้ร้อนก่อนโดยการส่งกระแสผ่านพวกมันจากนั้นจึงนำพัลส์แรงดันสูง 600 โวลต์ขึ้นไปมาใช้ระหว่างพวกเขา เกลียวที่อุ่นแล้วจะปล่อยอิเล็กตรอนออกมาและภายใต้การกระทำของไฟฟ้าแรงสูงจะเกิดการปลดปล่อย

หากคุณไม่ได้ลงรายละเอียดดังนั้นคำอธิบายของกระบวนการก็เพียงพอที่จะกำหนดปัญหาสำหรับแหล่งพลังงานของหลอดไฟดังกล่าวได้:

1. เปิดฝาเกลียว

2. สร้างพัลส์การจุดระเบิด

3. รักษาแรงดันและกระแสไฟให้อยู่ในระดับที่เพียงพอสำหรับการทำงานของหลอดไฟ

ที่น่าสนใจ: หลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดซึ่งมักเรียกว่า "การประหยัดพลังงาน" มีโครงสร้างและข้อกำหนดที่คล้ายคลึงกันสำหรับการทำงาน ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือขนาดของพวกเขาจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากรูปร่างพิเศษในความเป็นจริงนี้เป็นขวดหลอดเดียวกันรูปร่างไม่เชิงเส้น แต่บิดเป็นเกลียว

อุปกรณ์สำหรับการเปิดไฟหลอดฟลูออเรสเซนต์นั้นเรียกว่าบัลลาสต์ (บัลลาสต์ย่อ) และในหมู่ผู้คนก็คือบัลลาสต์

บัลลาสต์มีสองประเภท:

1. แม่เหล็กไฟฟ้า (EmPRA) - ประกอบด้วยเค้นและสตาร์ทเตอร์ ข้อดีของมันคือความเรียบง่ายและมีข้อเสียมากมาย: ประสิทธิภาพต่ำระลอกฟลักซ์การรบกวนในเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟในระหว่างการดำเนินการปัจจัยพลังงานต่ำเสียงกระหึ่มผลกระทบ stroboscopic ด้านล่างคุณจะเห็นแผนภาพและลักษณะที่ปรากฏ

2. อิเล็กทรอนิกส์ (บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์) - แหล่งพลังงานที่ทันสมัยสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์มันเป็นบอร์ดที่มีตัวแปลงความถี่สูงตั้งอยู่ มันปราศจากข้อเสียข้างต้นทั้งหมดเนื่องจากหลอดไฟให้ฟลักซ์ส่องสว่างและอายุการใช้งานที่มากขึ้น

วงจรบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปประกอบด้วยหน่วยต่อไปนี้:

1. สะพานไดโอด

2. เครื่องกำเนิดความถี่สูงที่ทำบนตัวควบคุม PWM (ในรุ่นราคาแพง) หรือในวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์ที่มีตัวแปลงฮาล์ฟบริดจ์ (ส่วนใหญ่)

3. องค์ประกอบเริ่มต้นที่เริ่มต้น (โดยปกติแล้วจะเป็นไดนามิค DB3 ที่มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ที่ 30V)

4. จุดไฟวงจร LC

แผนภาพทั่วไปแสดงไว้ด้านล่างเราจะพิจารณาแต่ละโหนด

แรงดันไฟฟ้าสำรองถูกส่งไปยังไดโอดบริดจ์ซึ่งมีการแก้ไขและปรับให้เรียบโดยตัวเก็บประจุตัวกรอง ในกรณีปกติจะมีการติดตั้งฟิวส์และฟิลเตอร์ EMI หน้าบริดจ์ แต่ในบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์จีนส่วนใหญ่ไม่มีตัวกรองและความจุของตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบนั้นต่ำกว่าความจำเป็นซึ่งทำให้เกิดปัญหากับการจุดระเบิดและการทำงานของหลอดไฟ

เคล็ดลับ: ถ้าคุณซ่อมบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ให้อ่านบทความ "วิธีตรวจสอบสะพานไดโอด" บนเว็บไซต์ของเรา

หลังจากนั้นแรงดันจะถูกส่งไปยังออสซิลเลเตอร์ จากชื่อเป็นที่ชัดเจนว่าออสซิลเลเตอร์เป็นวงจรที่สร้างออสซิลเลชั่นอย่างอิสระในกรณีนี้มันทำกับทรานซิสเตอร์หนึ่งหรือสองตัวขึ้นอยู่กับกำลังไฟ ทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อกับหม้อแปลงด้วยขดลวดสามเส้น ทรานซิสเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปคือ MJE 13003 หรือ MJE 13001 และอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับกำลังของหลอดไฟ

แม้ว่าองค์ประกอบนี้เรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้า แต่มันก็ดูไม่คุ้นเคย - มันเป็นวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่ขดลวดสามเส้นพันกัน สองคนเป็นผู้จัดการแต่ละคนมีสองตาและอีกคนเป็นคนที่ทำงานด้วย 9 ตา ขดลวดควบคุมสร้างพัลส์เปิดและปิดทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งด้วยฐาน

เนื่องจากมีแผลใน antiphase (จุดเริ่มต้นของขดลวดจะถูกทำเครื่องหมายด้วยจุดให้ความสนใจกับแผนภาพ) พัลส์ควบคุมอยู่ตรงข้ามกัน ดังนั้นทรานซิสเตอร์จึงเปิดออกเพราะถ้าคุณเปิดในเวลาเดียวกันพวกมันก็จะปิดเอาต์พุตของไดโอดบริดจ์และสิ่งใด ๆ ก็จะหมดไป ปลายด้านหนึ่งของขดลวดทำงานจะเชื่อมต่อกับจุดระหว่างทรานซิสเตอร์และอีกด้านหนึ่งไปยังตัวเหนี่ยวนำการทำงานและตัวเก็บประจุซึ่งหลอดกำลังทำงาน

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหนึ่งในขดลวดในอีกสองขดลวด EMF ของขั้วที่สอดคล้องกันจะถูกเหนี่ยวนำซึ่งนำไปสู่การสลับทรานซิสเตอร์ ออสซิลเลเตอร์ถูกปรับให้มีความถี่เหนือช่วงเสียงนั่นคือสูงกว่า 20 kHz มันเป็นองค์ประกอบนี้ที่เป็นกระแสตรงเพื่อแปลงความถี่สลับ

มีการติดตั้ง dinistor เพื่อเริ่มเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและจะเปิดวงจรหลังจากแรงดันไฟฟ้าถึงค่าที่กำหนด ปกติจะมีการติดตั้งตัวต้านทาน DIN3 DB3 ซึ่งจะเปิดขึ้นในช่วงแรงดันไฟฟ้าประมาณ 30V เวลาหลังจากนั้นจะเปิดโดยวงจร RC

พูดนอกเรื่อง:

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นขั้นสูงเพิ่มเติมไม่ได้อยู่ในวงจรสร้างตัวเอง แต่ใช้ตัวควบคุม PWM พวกเขามีลักษณะที่มั่นคงมากขึ้น อย่างไรก็ตามสำหรับการศึกษาด้านอิเล็กทรอนิกส์มานานกว่าห้าปีฉันไม่เคยเจอบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ดังกล่าวซึ่งทั้งหมดที่ฉันทำงานด้วยเป็นการสร้างตัวเอง

ห่วงโซ่ LC ได้รับการกล่าวถึงซ้ำ ๆ ข้างต้น นี่คือคันเร่งที่ติดตั้งแบบหมุนวนและตัวเก็บประจุติดตั้งขนานกับหลอดไฟ อย่างแรกคือกระแสไหลผ่านวงจรนี้ทำความร้อนให้กับเกลียวแล้วจะเกิดแรงดันไฟฟ้าสูงที่ตัวเก็บประจุที่จุดไฟ เค้นจะดำเนินการบนแกนเฟอร์ไรต์รูป W

องค์ประกอบเหล่านี้จะถูกเลือกเพื่อให้ความถี่ในการดำเนินงานจะเข้าสู่เสียงสะท้อน เนื่องจากมีการติดตั้งตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเป็นอนุกรมที่ความถี่นี้

คำถามที่พบบ่อย:

ด้วยการสั่นพ้องของแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุแรงดันไฟฟ้าในตัวอย่างทางทฤษฎีในอุดมคติเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างมากต่อค่าขนาดใหญ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุดในขณะที่กระแสไฟฟ้าถูกใช้น้อยมาก

ดังนั้นเราจึงมีเครื่องกำเนิดความถี่และวงจรเรโซแนนท์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นทั่วตัวเก็บประจุไฟจะติดไฟ

ด้านล่างเป็นรูปแบบของโครงการอื่นตามที่คุณเห็น - โดยทั่วไปทุกอย่างจะเหมือนกัน

เนื่องจากความถี่ในการทำงานที่สูงจึงเป็นไปได้ที่จะมีขนาดเล็กของหม้อแปลงและตัวเหนี่ยวนำ

ในการรวบรวมข้อมูลที่ผ่านไปเราพิจารณาบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์จริง ๆ โหนดหลักที่อธิบายข้างต้นจะถูกเน้นในรูปภาพ:

และนี่คือบอร์ดจากหลอดไฟประหยัดพลังงาน:

ข้อสรุป

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ช่วยปรับปรุงกระบวนการเผาหลอดไฟอย่างมีนัยสำคัญและทำงานได้โดยไม่มีคลื่นและเสียงรบกวน วงจรของมันไม่ซับซ้อนมากและคุณสามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟที่ใช้พลังงานต่ำได้ ดังนั้นบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์จากตัวช่วยประหยัดพลังงานที่ถูกไฟไหม้เป็นแหล่งขององค์ประกอบวิทยุฟรีที่ยอดเยี่ยม

ไม่อนุญาตให้ใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีบัลลาสต์แม่เหล็กไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมและในประเทศ ความจริงก็คือพวกเขามีการเต้นที่แรงและอาจเกิดผล stroboscopic นั่นคือถ้าพวกเขาถูกติดตั้งในการประชุมเชิงปฏิบัติการการหมุนแล้วด้วยความเร็วที่แน่นอนของแกนหมุนของเครื่องกลึงและอุปกรณ์อื่น ๆ มันอาจดูเหมือนว่าคุณอยู่กับที่ . ด้วยบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้น