Balast Elektronik VS Ballast Magnetik dalam hal Teknik Elektro

Pendahuluan:

Pernahkah Anda melihat konstruksi lampu tabung? Anda mungkin telah memperhatikan ballast/choke elektronik. Anda mungkin juga telah memperhatikan bagaimana penggunaan choke listrik perlahan memudar. Kami akan membahas keduanya dan mempelajari mengapa penggunaannya menjadi usang.

Pertama kita akan membahas struktur dasar dan cara kerja lampu tabung.

Bagian dari Lampu Tabung:

Lampu tabung terdiri dari:

1. Pemberat
2. Starter lampu tabung 
3. Beralih
4. Tabung pengosongan

Kerja Lampu Tabung

1. Awalnya, sakelar ON, lampu tabung akan mengalami tegangan penuh  melalui pemberat dan starter lampu neon dan tidak akan terjadi pelepasan, yaitu tidak ada output dari lampu.

2. Sebuah pelepasan cahaya akan terbentuk di starter karena tegangan maksimum dan strip bio-logam akan meleleh dan konduksi akan dimulai.

3. Gas di starter terionisasi dan kemudian karena tegangan penuh memanaskan strip bio-logam yang menekuk dan terhubung ke kontak tetap. Akibatnya, arus besar mengalir melalui starter.

4. Tegangan akan berkurang secara bertahap karena arus dan arus mengalir melalui tabung saat tabung menyala sebagai resistansi yang lebih rendah dibandingkan dengan starter.

5. Pelepasan radiasi ultraviolet atom merkuri yang menggairahkan lapisan bubuk fosfor untuk memancarkan cahaya tampak. Sebenarnya, lampu tabung tidak mengandung filamen bercahaya dari bola lampu pijar melainkan mengandung uap merkuri yang mengeluarkan sinar ultraviolet ketika terionisasi.

6. Pada tahap ini starter menjadi tidak aktif yaitu selama pengoperasian lampu tabung.

7. Perlu diingat bahwa starter hanya digunakan pada tipe ballast elektrik bukan tipe elektronik dari lampu tabung.

Ballast Magnetik: 

Ballast magnet sebenarnya adalah kumparan induktif. Ini sebenarnya terlihat seperti transformator, kawat tembaga yang dililitkan di atas bahan inti. Induktor umumnya digunakan untuk menentang perubahan arus yang melewatinya.

Kerja Ballast Magnetik:

1. Agar lampu tabung berfungsi, elektroda harus berada pada suhu tinggi.

2. Awalnya, ballast akan melawan arus saat pertama kali langsung masuk ke starter sehingga mencegah kerusakan apa pun.

3. Starter dirangkai seri dengan ballast dan berfungsi sebagai sakelar. Setelah arus melebihi nilai pengenal, bahan starter meleleh dan membentuk rangkaian terbuka.

4. Dengan demikian, arus melewati lampu tabung. Arus tinggi yang dihasilkan untuk pelepasan dibuat oleh arus berlawanan yang disimpan dalam induktor, sehingga rangkaian menyala.

5. Dengan adanya media udara, arus yang melaluinya akan terionisasi dan hambatan berkurang secara progresif. Akibatnya, arus mulai meningkat.

6. Koil induktansi sekarang akan bertindak sebagai beban reaktif yang membatasi arus.

Mengapa ballast magnetik diganti?

Sekarang, ballast magnetik digantikan oleh versi elektronik karena tidak secanggih dan memiliki kelemahan yang lebih tinggi. Ballast magnetik digunakan di soket lampu yaitu antara steker untuk bola lampu dan kabel listrik.

Arus dalam ballast magnetik mengalir melalui kumparan tembaga sebelum pindah ke bola lampu. Sebagian besar arus terperangkap dalam medan magnet yang dihasilkan dan hanya sejumlah kecil arus yang ditransfer ke bola lampu. Arus yang melewati tergantung pada ketebalan dan panjang kumparan tembaga. Karena aliran arus yang tidak konsisten melalui bola lampu, bola lampu berkedip dan juga menciptakan suara mendengung yang mungkin sering Anda dengar.

Ballast Elektronik:

Balast elektronik mengontrol tegangan awal dan arus pengoperasian perangkat penerangan. Ballast elektronik biasanya beroperasi dengan sumber AC kami 220V, Frekuensi 50-60 Hz. Ballast elektronik terdiri dari penyearah yang mengubah input AC menjadi output DC. Arus DC yang diperoleh disaring oleh kapasitor. Arus yang disaring ini kemudian melewati serangkaian kumparan induksi dan diumpankan ke osilator frekuensi tinggi. Oleh karena itu, arus keluaran berada pada frekuensi yang sangat tinggi (sekitar 20-80 kHz).

Kerja Ballast Elektronik:

Setelah tegangan DC disaring, tegangan tersebut dilewatkan melalui kumparan frekuensi tinggi. Di sini osilasi tergantung pada tegangan input dan frekuensi. Sejumlah kecil induktansi dapat dipertimbangkan di sini, yang dikaitkan dengan laju perubahan arus dan frekuensi tinggi yang tinggi. Induktansi dapat direpresentasikan sebagai:I=L(dI/dT).

Sekitar lebih dari 440 V diperlukan agar lampu menyala. Begitu sakelar dihidupkan, lampu mengalami tegangan sekitar 1000 V, sehingga pelepasan gas terjadi secara instan. Setelah proses pelepasan dimulai, tegangan pada lampu akan turun di bawah 230-125 V. Kemudian, balast elektronik memungkinkan arus terbatas mengalir melalui lampu dan mencegah kemungkinan terjadinya hubungan pendek. Ballast elektronik berfungsi sebagai peredup saat lampu fluoresen menyala untuk membatasi arus dan tegangan

Ballast elektronik tidak menghasilkan sejumlah besar daya reaktif mendasar. Namun, ini memungkinkan efisiensi yang lebih tinggi dengan menghemat energi. Mereka memberi makan daya yang lebih rendah ke lampu dibandingkan dengan ballast magnetik. Namun, mereka jauh lebih mahal dan lebih rentan terhadap jenis kerusakan tertentu.

Dalam perangkat ini, filter EMI digunakan untuk memblokir interferensi elektromagnetik, penyearah digunakan untuk mengubah AC ke DC dan konverter resonansi setengah jembatan digunakan untuk mengubah DC menjadi tegangan gelombang persegi dengan frekuensi tinggi.

Perbedaan antara Ballast Elektronik dan Ballast Magnetik:

Ballast elektronik mengubah frekuensi arus tanpa mengubah tegangan. Ballast magnetik bekerja pada frekuensi sekitar 60 Hz, sedangkan ballast elektronik bekerja pada frekuensi yang meningkat sekitar 20.000 Hz. Inilah sebabnya mengapa lampu neon yang menggunakan ballast elektronik tidak berkedip atau mengeluarkan suara mendengung.

Ballast elektronik juga cukup kecil dalam ukuran dan berat. Mereka jauh lebih hemat energi dibandingkan dengan ballast magnetik.

Ballast elektronik dapat digunakan untuk lampu yang dihubungkan secara paralel atau seri. Dalam hal ini, jika ada satu lampu yang padam, tidak akan mempengaruhi kinerja lampu lain yang menggunakan ballast yang sama.