Ballast Elektronik vs Magnetik: Perbandingan Teknis untuk Pencahayaan Modern

Pendahuluan

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

Pertama kita akan membahas struktur dasar dan kerja lampu tabung.

Bagian dari Lampu Tabung:

Lampu tabung terdiri dari:

1. Ballast
2. Starter lampu tabung
3. Saklar
4. Tabung daya tahan

Kerja Lampu Tabung

1. Awalnya, saklar di-ON, lampu tabung akan mengalami tegangan penuh melalui ballast dan fluorescent lamp starter dan tidak akan terjadi daya tahan yaitu tidak ada output dari lampu.
2. Gosok daya akan terbentuk dalam starter karena tegangan maksimum dan strip bio logam akan meleleh dan konduksi akan dimulai.
3. Gas dalam starter terionisasi dan kemudian karena tegangan penuh memanaskan strip bio logam yang membengkok dan terhubung ke kontak tetap. Sebagai hasilnya, arus besar mengalir melalui starter.
4. Tegangan akan secara bertahap menurun karena arus dan arus mengalir melalui tabung karena lampu tabung memiliki resistansi lebih rendah dibandingkan starter.
5. Daya tahan atom merkuri radiasi ultraviolet yang menarik serbuk fosfor untuk memancarkan cahaya terlihat. Sebenarnya, lampu tabung tidak mengandung filamen glow dari lampu pijar tetapi alih-alih mengandung uap merkuri yang menghasilkan cahaya ultraviolet saat terionisasi.
6. Pada tahap ini starter menjadi tidak aktif yaitu selama operasi lampu tabung.
7. Ingat bahwa starter hanya digunakan dalam tipe lampu tabung ballast listrik bukan tipe elektronik.

Ballast Magnetik:

Ballast magnetik sebenarnya adalah kumparan induktif. Ini sebenarnya terlihat seperti transformator, kawat tembaga dililit pada inti material. Induktor umumnya digunakan untuk menahan perubahan arus yang melewati mereka.

Kerja Ballast Magnetik:

1. Agar lampu tabung dapat bekerja, elektroda harus pada suhu tinggi.
2. Awalnya, ballast akan menahan arus karena pertama-tama langsung pergi ke starter dan oleh karena itu mencegah kerusakan apa pun.
3. Starter dalam seri dengan ballast dan bekerja sebagai saklar. Setelah arus melebihi nilai rated, material starter meleleh dan membentuk rangkaian terbuka.
4. Jadi, arus melewati lampu tabung. Arus tinggi yang dihasilkan untuk daya tahan diciptakan oleh arus yang menahan yang disimpan di dalam induktor, sehingga rangkaian menyala.
5. Karena medium udara ada, arus melalui itu terionisasi dan resistansi menurun secara bertahap. Akibatnya, arus mulai meningkat.
6. Kumparan induktansi akan sekarang bertindak sebagai beban reaktif yang membatasi arus.

Mengapa ballast magnetik digantikan?

Sekarang, ballast magnetik digantikan oleh versi elektronik karena mereka tidak sebanggah dan memiliki kekurangan yang lebih tinggi. Ballast magnetik digunakan dalam stopkontak lampu yaitu di antara plug untuk lampu pijar dan kabel daya.

Arus dalam ballast magnetik mengalir melalui kumparan tembaga sebelum bergerak ke lampu pijar. Sebagian besar arus terkapang dalam medan magnet yang dihasilkan dan hanya sejumlah kecil arus yang ditransfer ke lampu pijar. Arus yang melewati tergantung pada ketebalan dan panjang kumparan tembaga. Karena aliran arus yang tidak konsisten melalui lampu pijar itu berkedip dan juga membuat suara bising yang mungkin Anda sering dengar.

Ballast Elektronik:

Ballast elektronik mengontrol tegangan awal dan arus operasi perangkat pencahayaan. Ballast elektronik biasanya bekerja dengan sumber A.C kami 220V, Frekuensi 50-60 Hz. Ballast elektronik terdiri dari rectifier yang mengubah input A.C menjadi output D.C. Arus D.C yang diperoleh difilter oleh kapasitor. Arus yang difilter ini kemudian melewati serangkaian kumparan induksi dan dihubungkan ke osilator frekuensi tinggi. Oleh karena itu, output arus berada pada frekuensi sangat tinggi (sekitar 20-80 kHz).

Kerja Ballast Elektronik:

Setelah tegangan D.C difilter itu dilewatkan melalui kumparan frekuensi tinggi. Di sini osilasi bergantung pada tegangan input dan frekuensi. Sejumlah kecil induktansi dapat dipertimbangkan di sini, yang terkait dengan tingkat perubahan arus yang tinggi dan frekuensi tinggi. Induktansi dapat direpresentasikan sebagai: I=L(dI/dT).

Diperlukan lebih dari 440 V agar lampu menyala. Setelah saklar dihidupkan, lampu mengalami tegangan sekitar 1000 V, sehingga daya tahan gas terjadi segera. Setelah proses daya tahan dimulai, tegangan di seluruh lampu akan menurun di bawah 230-125 V. Kemudian, ballast elektronik mengizinkan arus terbatas mengalir melalui lampu dan mencegah kesempatan rangkaian pendek. Ballast elektronik bertindak sebagai dimmer sementara lampu fluoresen berjalan untuk membatasi arus dan tegangan

Ballast elektronik tidak menghasilkan daya reaktif dasar yang signifikan. Namun, memungkinkan efisiensi yang lebih tinggi dengan menghemat energi. Mereka memberi daya yang lebih sedikit ke lampu dibandingkan ballast magnetik. Namun, mereka jauh lebih mahal dan lebih rentan terhadap beberapa jenis kerusakan.

Dalam perangkat ini filter EMI digunakan untuk mencegah interferensi elektromagnetik apa pun, rectifier digunakan untuk mengubah A.C ke D.C dan konverter resonan half bridge digunakan untuk mengubah D.C menjadi tegangan persegi dengan frekuensi tinggi.

Perbedaan antara Ballast Elektronik dan Ballast Magnetik:

Ballast elektronik mengubah frekuensi arus tanpa perubahan pada tegangan. Ballast magnetik bekerja pada frekuensi sekitar 60 Hz, sedangkan ballast elektronik bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi sekitar 20.000 Hz. Itulah sebabnya lampu fluoresen yang menggunakan ballast elektronik tidak berkedip atau mengeluarkan suara bising.

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

Ballast elektronik dapat digunakan untuk lampu yang terhubung secara paralel atau seri. Dalam kasus ini, jika satu lampu mati, itu tidak akan mempengaruhi kinerja lampu lain yang menggunakan ballast yang sama.