بالاست الکترونیکی چیست و چه کاربردی دارد ؟

در راستای بهینه سازی مصرف برق و با توجه به میزان استفاده از لامپهای فلورسنت ( مهتابی ) در سازمانها، ادارات و ساختمان ها که حجم عمده ای از مصرف را تشکیل می دهد و مشکلات و مضرات این نوع روشنایی که معمولا با استفاده از چک های القایی و استارتر انجام می شود، برآن شدیم تا با رفع این مشکلات گامی در جهت استفاده بهتر از انرژی الکتریکی و صرفه جویی در منابع مالی کشور برداریم.

شیوه عملکرد
آزمايشها نشان داده است كه به عنوان مثال يك لامپ مهتابي بايد طول عمري در حدود8000 ساعت داشته باشد يعني در حدود 27 ماه اگر لامپ روزي 10 ساعت روشن باشد، ولي در عمل اكثر لامپهاي مهتابي عمری بسیار کمتر از این میزان دارا هستند. بايد توجه داشت كه عامل اصلي در اين نوع سوختن ها، تعداد دفعاتي است كه لامپ روشن شده است و نه طول عمر استاندارد لامپ، اين عامل را تعداد دفعات كليد زني لامپ مي نامند.
بالاستها از لحاظ نحوه روشن كردن لامپ به خانواده هاي مختلف تقسيم مي گردند، بالاست القايي و بالاست الكترونيكي قديمي در خانواده بالاست با استارت سريع قرار مي گيرند. در اين خانواده براي مدت زمان كوتاهي (در حد چند دهم ثانيه) فيلامانها گرم مي شوند و سپس با اعمال ولتاژ بالا به دو سر لامپ، لامپ روشن مي گردد. به علت زمان كوتاه و جريان ناكافي براي پيش گرمايش، اين روشن شدن سريع اثر بسيار بدي بر روي فيلامانهاي لامپ خواهد گذاشت و سبب مي گردد فيلامان لامپ سوخته و ريزش بنمايد (سياه شدگي دو سر لامپ بر اثر ريزش همين ماده است) و در نتيجه طول عمر كليدزني لامپ به نحو چشمگيري كاهش يابد. بنابراين لامپ ديگر قابل استفاده نمي باشد در حاليكه ساير اجزاي لامپ (مانند گاز داخل لامپ، فسفر و …) همچنان سالم و قابل استفاده مي باشند.
بالاست الکترونیکی براي مدت زماني در حدود 1 ثانيه، جرياني كافي و استاندارد از فيلامانهاي لامپ عبور مي دهد. اين نوع پيش گرمايش سبب مي گردد كه فيلامان لامپ به حد كافي گرم شده و لامپ با ولتاژي كمتر از حالت قبلي راه اندازي شود. پيش گرمايش مناسب سبب مي گردد كه كمترين آسيب ممكن به فيلامانها وارد گردد و طول عمر كليدزني لامپ افزايش قابل توجهي يابد. با افزايش طول عمر كليدزني، لامپ مي تواند به طول عمر روشنايي استاندارد خود دست يابد.
بالاستهاي الکترونیک، از نوع بالاستهاي الكترونيكي نسل جديد براي راه‌اندازي لامپهاي فلورسنت (مهتابي) و فلورسنت فشرده (كم مصرف) مي‌باشد. اين نسل از بالاستها با توجه به مزايايي كه درباره آنها سخن خواهيم گفت گزينه بسيار مناسبي براي جايگزيني با بالاستهاي القايي (چوك و استارتر) و الكترونيكي نسل قديم مي‌باشد.

 مزایای بالاست های الکترونیک RayLux
برتريهاي كلي اين دسته از بالاستها نسبت به فناوريهاي پيشين را مي‌توان چنين برشمرد:

•  كاهش مصرف انرژی: حذف و کاهش سه عاملStartup ، جریان القائی و گرما در چک و استارتر و خازن جبرانی باعث ذخیره انرژی بیش از 30% در مصرف برق و افزایش عمر لامپ مهتابی به مقدار بسیار قابل ملاحظه ، گاهاً چندین برابر در مقایسه با بالاست القايی می باشد.

•  راه اندازی نرم: ولتاژ راه‌اندازي اوليه در لامپهاي تخليه گازي بسيار بيشتر از ولتاژ كار عادي آنها مي‌باشد. روشن كردن لامپ با اعمال فشار الكتريكي بالا همواره ممكن است اما اين كار كاهش جدي عمر لامپ را در پي خواهد داشت، بالاست الکترونیک با استفاده از توانايي تغيير فركانس، ولتاژ را كم‌كم افزايش داده و لامپ را با كمترين ولتاژ ممكن روشن مي‌نمايد.

•  تشخیص پایان عمر لامپ: اين مدار داراي قابليت تشخيص لامپ هاي پير مي باشد پس از تشخيص پيري يک لامپ، بالاست لامپ را دوباره پيش گرمايش مي نمايد تا اثر پيري را جبران نمايد اين امر كمك موثري به افزايش طول عمر لامپ مي نمايد.

•  شار نوری استاندارد : با توجه به لامپي که بالاست براي آن طراحي گرديده است، بالاست الکترونیکی لامپ را بنحوي روشن مي نمايد که شار نوري استاندارد از آن لامپ گرفته مي شود.لامپهاي تخليه در گاز در فركانسهاي بالا داراي بهره نوري بيشتري نسبت به فركانس 50 هرتز مي باشند، بنابراين بالاست الکترونیکی به علت فركانس كار بالاتر (60 كيلو هرتز) حداقل 10 % بهره وري در شار نوري ايجاد مي نمايد.

•  مدارات مجتمع: در طراحي و ساخت اين بالاست از تکنولوژي مدارات مجتمع (IC ) استفاده گرديده است. اين المان به ما اين توانايي را مي دهد تا بتوانيم بالاست الکترونیکی را براي شرايط مختلف به نحو موثري طراحي بنمائيم.

•  روشن کردن موازی چند لامپ: براي راحتي هر چه بيشتر مصرف كننده، انواع مختلف بالاست الکترونیکی مي توانند يك تا چهار لامپ را به صورت موازي روشن نمايند، اين امر سبب كاهش چشمگير هزينه، زمان و احتمال خطاي انساني در زمان نصب مي گردد.

•  خستگی چشم: ترانس هاي القايي به علت فركانس كار پائين (50 هرتز)، چشم را اذيت ميكنند و به اصطلاح اثرات استروبوسكوبيك دارند، این مشکل در ادارات و محیط های کاری دفتری در طولانی مدت باعث خستگی چشم، سردرد و پایین آمدن راندمان کاری می گردد، در حاليكه بالاست های الکترونیکی به علت فركانس كار بالا (60000 هرتز) هيچ خستگي براي چشم نخواهند داشت.

•  نحوه روشن شدن: به علت اينكه ترانس هاي القايي داراي استارت سريع مي باشند، طول عمر كليد زني لامپ را به شدت كاهش مي دهند (در حدود 2000 مرتبه) حال آنكه بالاست الکترونیکی با داشتن پيش گرمايش مناسب و استاندارد سبب افزايش عمر لامپ مي گردد(در حدود 15000 مرتبه).

•  وزن زیاد: ترانس هاي القايي داراي وزن زياد مي باشند، در حاليكه بالاست الکترونیکی بسيار سبك مي باشد. اين كاهش وزن سبب كاهش وزن چراغ به طرز چشمگيري خواهد شد.

•  فیدبک: در بالاست الکترونیکی از قسمتهاي مختلف بالاست فيدبک دريافت مي گردد و با توجه به آن کنترل هاي لازم اعمال مي گردد. همچنين از نقاط حساس مدار به نحو موثري محافظت مي گردد. ترانس هاي القايي، هيچگونه فيدبكي از مدار دريافت نمي نمايند.

•  تلفات: ترانس هاي القايي تلفات بيشتري (در حدود 11- 10وات) نسبت به بالاست الکترونیکی دارند. از طرفي بالاست الکترونیکی به علت فركانس كار بالاتر 10% بهره وري در شار نوري ايجاد مي نمايد. ( لامپ 36 وات را با حفظ شار نوري با 32 وات روشن مي نمايد).

• نصب آسان: سعي گرديده است که طراحي بالاست الکترونیکی منطبق با نياز مصرف کننده انجام شود، بنابراين انواع مختلف بالاست الکترونیکی توانايي روشن کردن مدارات از يک الي 4 لامپ را دارا مي باشند. اين امر سبب كاهش هزينه و زمان لازم براي سيم بندي چراغ مي گردد.

•  ضریب توان: ضريب توان بالاست الکترونیکی كاملاً منطبق بر استاندارد IEC61000-2-3 مي باشد، كه بنابراين استاندارد ضريب توان اين بالاستها بيشتر از 95درصد، در حدود 98درصد مي باشد.

 هارمونیک ها: هارمونيكهاي بالاست الکترونیکی كاملاً منطبق بر استاندارد IEC61000-2-3 مي باشد THD بالاست الکترونیکی كمتر از 15% (در حدود 9%) و هارمونيك سوم آن كمتر از 10% ( در حدود 8% ) مي باشد.

تئوری عملکرد بالاست های الکترونیکی هوشمند Ray Lux
در بالاست های معمولی عوامل اصلی در ایجاد وزن و ابعاد زیاد فرکانس جریان عبوری آنها می باشد چرا که کویل های القايی یا به عبارتی چکها طبق قانون فیزیک (xl=2nfc) آندوکتانس آنها با فرکانس رابطه مستقیم دارد؛
پس میتوان نتیجه گرفت که در بار ثابت با بالا بردن فرکانس امپدانس نیز بالا می رود.پس در صورت نیاز به امپدانس ثابت می توان حجم را کوچک نمود. در بالاست های معمولی جریان و امپدانس ثابت می باشد.حال اگر به طریقی فرکانس را بالا ببریم می توانیم ابعاد کویل را کوچکتر نماییم.
این همان تئوری و پایه ریزی جهت طراحی در بالاست های الکترونیک می باشد. جهت رسیدن به این نیاز ابتدا جریان را از فیلتر های ورودی عبور داده به بخش یکسو سازی وارد و توسط رکتیفایر یکسو کرده و پس از عبور از فیلتر های پایین گذر به جریان DC با اختلاف پتانسیل v31 دست میابیم این ولتاژ توسط بخش اسیلاتور که وظیفه تولید فرکانس KHz100را به عهده دارد و مستقیماً با بخش قدرت در ارتباط می باشد سوئیچ میگردد که حاصل آن جریان خروجی با فرکانس KHz100در پیک ولتاژ v310 است.
این نوع بالاست ها نیازی به استارتر؛ چک و خازن جریانی ندارد.نصب بسیار آسان و سریع از ویژگیهای این نوع بالاست ها است.بدلیل استفاده از قطعات خطی مانند ترانزیستور به جای ترانسفورمرها مقدار ریپل و هارمونیک از 88% به 5% تقلیل می یابد و در بالاست های هوشمند RayLuxدیگر شاهد هوم و صدا نخواهیم بود و بدلیل نداشتن جریان اولیه startup مقدار توان مصرفی در دستگاه تا 20/1 کاهش پیدا میکند.
در بالاست های هوشمند RayLuxضریب قدرت cosΦبه 91% افزایش پیدا میکند که یکی از پارامتر های مهم می باشد. در بالاست های RayLux دیگر شاهد حرارت نبوده و مقدار توان مصرفی را 30% کاهش میدهد.در بالاست ها بدلیل عدم تغیرات ورودی در شدت نور و عدم استفاده از چک و کاربرد رگولاسیون به مقدار غیر قابل تصور کنترل می گردد.
40% افزایش عمرلامپ از دیگر مزایای مهم بالاست هوشمند RayLux می باشد و درآخر حجم و وزن کم بالاست های الکترونیک RayLux شرایط و مکان قرار گیری خاصی نیاز نداشته که این هم از دیگر مزایای این نوع بالاست محسوب می گردد.