Elektronisk forkobling (EVG) til lysstofrør: hvad det er, hvordan det virker, tilslutningsdiagrammer for lamper med EVG

Er du interesseret i, hvorfor du har brug for en elektronisk ballastmodul til lysstofrør, og hvordan du skal tilslutte den? Korrekt installation af energibesparende armaturer kan forlænge deres levetid mange gange, ikke sandt? Men du ved ikke, hvordan du tilslutter E-ballasten, og om det er nødvendigt?

Vi vil fortælle dig om formålet med det elektroniske modul og dets tilslutning – i artiklen gennemgås konstruktionsmæssige træk ved denne enhed, som skaber den såkaldte tændspænding, samt opretholder en optimal driftsstatus for armaturerne.

Der vises principdiagrammer for tilslutning af lysstofrør med anvendelse af elektronisk forkobling, samt videoanbefalinger til brug af sådanne enheder. Disse er en uadskillelig del af kredsløbet for gasudladningslamper, på trods af at konstruktionen af sådanne lyskilder kan variere betydeligt.

Konstruktioner af forkoblingsmoduler

Konstruktioner af industrielle og husholdnings lysstofrør er som regel udstyret med E-ballastmoduler. Forkortelsen er ganske forståelig – elektronisk forkoblingsenhed.

Elektromagnetisk enhed af ældre model

Når man ser på konstruktionen af denne enhed fra den elektromagnetiske klassikerserie, kan man straks bemærke en åbenlys ulempe – modulets store størrelse.

Ganske vist har konstruktører altid forsøgt at minimere dimensionerne af den elektromagnetiske ballast. Til en vis grad er det lykkedes, at dømme efter moderne modifikationer allerede i form af elektronisk ballast.

Sæt af funktionelle elementer i en elektromagnetisk forkoblingsenhed. Dens bestanddele er, som det ses, kun to komponenter – en drosselspole (såkaldt ballast) og en starter (kredsløb til dannelse af udladning).

Den elektromagnetiske konstruktions store størrelse skyldes indførelsen af en stor drosselspole i kredsløbet – et obligatorisk element, der er beregnet til at udjævne netspændingen og fungere som ballast.

Ud over drosselspolen indgår startere (én eller to) i det elektromagnetiske ballastkredsløb. Afhængigheden af kvaliteten af deres arbejde og lampens levetid er indlysende, da en defekt starter forårsager en falsk start, hvilket betyder en overstrøm på glødetrådene.

Sådan ser en af de konstruktive varianter af starteren til det forregulerende elektromagnetiske modul for lysstofrør ud. Der findes mange andre konstruktioner, hvor der er forskel i størrelse og husmaterialer.

Ud over startstarterens upålidelighed lider lysstofrør også af strobe-effekten. Den viser sig som flimmer med en bestemt frekvens tæt på 50 Hz.

Endelig medfører forkoblingen betydelige energitab, hvilket samlet set reducerer lysstofrørenes effektivitet.

Forbedring af konstruktionen til elektronisk ballast

Fra 1990'erne og frem blev lysstofrørskredsløb i stigende grad suppleret med en forbedret konstruktion af forkoblingsmodulet.

Grundlaget for det moderniserede modul var halvlederelektroniske komponenter. Følgelig blev enhedens dimensioner reduceret, og arbejdskvaliteten er på et højere niveau.

Resultatet af modifikation af elektromagnetiske forkoblinger er elektroniske halvlederenheder til start og regulering af lysstofrørs lys. Teknisk set har de højere ydeevne.

Indførelsen af halvleder-elektroniske forkoblinger har praktisk talt elimineret de ulemper, der var til stede i de ældre apparatkredsløb.

Elektroniske moduler viser stabil drift af høj kvalitet og øger levetiden for lysstofrørsarmaturer.

Højere effektivitet, jævn lysstyrkeregulering, forbedret effektfaktor – alt dette er fordelagtige indikatorer for de nye elektroniske forkoblingsmoduler.

Hvad består anordningen af?

Hovedelementerne i det elektroniske moduls kredsløb er:

• ensretter;
• elektromagnetisk interferensfilter;
• effektfaktorkorrektor;
• spændingsudjævningsfilter;
• invertorkredsløb;
• droslelement.

Kredsløbsopbygningen omfatter en af to varianter – bro eller halvbro. Konstruktioner med brokredsløb understøtter typisk drift med højeffektlamper.

Cirka til sådanne lysarmaturer (effekt fra 100 watt) er forkoblingsmoduler med brokredsløb beregnet. Det har udover at understøtte effekten en positiv indvirkning på forsyningsspændingens egenskaber.

Imidlertid anvendes der overvejende moduler baseret på halvbrokredsløb i lysstofrørsarmaturer.

Sådanne enheder ses oftere på markedet end brotypen, da armaturer op til 50 W er tilstrækkelige til traditionel brug.

Særlige kendetegn ved enhedens funktion

Elektronikkens funktion kan groft opdeles i tre arbejdstrin. Først aktiveres forvarmningsfunktionen af glødetrådene, hvilket er vigtigt for holdbarheden af gaslysarmaturer.

Denne funktion er især nødvendig i omgivelser med lav temperatur.

Udsnit af arbejdselektronikkortet fra en model af start- og reguleringsmodulet med halvlederelementer. Dette lille lette kort erstatter fuldstændigt funktionen af en stor drosselspole og tilføjer en række forbedrede egenskaber.

Derefter aktiveres funktionen til generering af en højspændingsimpedansimpuls – spændingsniveauet er omkring 1,5 kV.

Tilstedeværelsen af en spænding af denne størrelse mellem elektroderne ledsages uundgåeligt af et gennemslag i gasmiljøet i lysstofrørets beholder – tænding af lampen.

Endelig aktiveres den tredje fase af modulkredsløbets drift, hvis hovedfunktion er at skabe en stabiliseret spænding til gasforbrænding inde i beholderen.

Spændingsniveauet i dette tilfælde er relativt lavt, hvilket sikrer et lavt energiforbrug.

Principdiagram for forkobling

Som allerede nævnt, er en ofte anvendt konstruktion et elektronisk ballastmodul samlet efter en push-pull halvbro-konfiguration.

Principskema for en halvbro-enhed til start og regulering af parametre for lysstofrørsarmaturer. Dette er dog langt fra den eneste kredsløbsløsning, der anvendes til fremstilling af elektroniske ballaster.

Et sådant kredsløb fungerer i følgende rækkefølge:

1. Netspændingen på 220 V går til diodbroen og filteret.
2. Ved filterets udgang dannes en jævnspænding på 300-310 V.
3. Invertermodulet øger spændingens frekvens.
4. Fra inverteren går spændingen til en symmetrisk transformer.
5. På transformeren dannes det nødvendige arbejdspotentiale for lysstofrøret ved hjælp af styreafbrydere.

Styreafbryderne, der er placeret i kredsløbet for de to primære sektioner og på sekundærviklingen, regulerer den ønskede effekt.

Derfor dannes der på sekundærviklingen et separat potentiale for hvert arbejdstrin af lampen. For eksempel et under opvarmning af glødetrådene, et andet under normal drift.

Lad os se på principskemaet for en halvbro-elektronisk ballast til lamper op til 30 W. Her ensrettes netspændingen af en samling af fire dioder.

Den ensrettede spænding fra diodbroen går til en kondensator, hvor den glattes i amplitude og filtreres for harmoniske.

Kredsløbets funktionskvalitet påvirkes af det korrekte valg af elektroniske komponenter. Normal drift karakteriseres af strømparameteren på kondensator C1s positive terminal. Impulslængden for lampens tænding bestemmes af kondensator C4.

Derefter, via den inverterende del af kredsløbet, opbygget af to nøgletransistorer (halvbro), omdannes spændingen fra nettet med en frekvens på 50 Hz til et potentiale med en højere frekvens – fra 20 kHz.

Det føres derefter til terminalerne på lysstofrøret for at sikre driftsmodus.

En brokobling fungerer efter omtrent samme princip. Forskellen er blot, at der ikke bruges to invertere, men fire nøgletransistorer. Derfor bliver kredsløbet noget mere kompliceret, og der tilføjes yderligere komponenter.

Inverterkredsløbsenhed samlet som en brokobling. Her deltager ikke to, men fire nøgletransistorer i enhedens drift. Desuden foretrækkes ofte halvlederkomponenter af feltstruktur. På diagrammet: VT1…VT4 – transistorer; Tp – strømtransformator; Up, Un – omformere

Imidlertid er det netop brokoblingsversionen, der muliggør tilslutning af et stort antal lamper (mere end to) på én ballast. Som regel er enheder samlet efter en brokobling designet til en belastningseffekt på 100 W og derover.

Tilslutningsmuligheder for lysstofrør

Afhængigt af de kredsløbsløsninger, der anvendes i konstruktionen af forkoblinger, kan tilslutningsmulighederne være meget forskellige.

Hvis én model af enheden understøtter for eksempel tilslutning af én lampe, kan en anden model understøtte samtidig drift af fire lamper.

Den enkleste version af strømforsyning til lampen via en elektromagnetisk forkobling: 1 – glødetråd; 2 – starter; 3 – glaskolbe; 4 – drosselspole; L – faset ledning; N – nul-ledning

Den enkleste tilslutning synes at være med en elektromagnetisk enhed, hvor kredsløbets hovedelementer kun er drosselspole og starter.

Her forbindes faset ledningen fra netgrænsefladen til en af drosselspolens to terminaler, og nul-ledningen føres til en terminal på lysstofrøret.

Fasen, der er glattet af drosselspolen, føres fra dens anden terminal og forbindes til den anden (modsatte) terminal.

De resterende to frie terminaler på lampen tilsluttes starterens fatning. Det er i grunden hele kredsløbet, som blev brugt overalt før fremkomsten af elektroniske halvledermodeller af HF-forkoblinger.

Forbindelsesmulighed for to lysstofrør gennem én drosselspole: 1 – filterkondensator; 2 – drosselspole, med effekt svarende til de to lysarmaturers samlede effekt; 3, 4 – lamper; 5, 6 – startstartere; L – fasetilslutning; N – nulleder.

På basis af samme skema realiseres en løsning med tilslutning af to lysstofrør, én drosselspole og to startere. Dog skal drosselspolen i dette tilfælde vælges efter effekt baseret på den samlede effekt af gaslamperne.

Drosselspolekredsløbet kan modificeres for at eliminere stroboskopeffekten. Den opstår ret ofte netop på armaturer med elektromagnetisk forkobling.

Modifikationen suppleres med en diodebro, som tilsluttes efter drosselspolen.

Tilslutning til elektroniske moduler

Tilslutningsmulighederne for lysstofrør på elektroniske moduler adskiller sig lidt. Hver elektronisk forkobling (ECG) har indgangsklemmer til netspænding og udgangsklemmer til lasten.

Afhængigt af forkoblingens (ECG) konfiguration tilsluttes én eller flere lamper. Som regel er der på apparatets kabinet (uanset effekt) til tilslutning af det tilsvarende antal armaturer et tilslutningsskema.

Tilslutningsrækkefølge for lysstofrørsarmaturer til start- og reguleringsenhed baseret på halvlederkomponenter: 1 – interface til net og jord; 2 – interface til armaturer; 3,4 – armaturer; L – fasetilslutning; N – nulleder; 1…6 – interfacekontakter

På skemaet ovenfor er der f.eks. tilsigtet strømforsyning til maksimalt to lysstofrør, da der anvendes en model med to-lampe-ballast.

Apparatets to interfaces er designet således: ét til tilslutning af netspænding og jordleder, det andet til tilslutning af lamper. Denne variant er også en af de enkle løsninger.

Et tilsvarende apparat, men beregnet til fire lamper, adskiller sig ved at have et øget antal klemmer på lasttilslutningsinterfacet. Netinterfacet og jordtilslutningslinjen forbliver uændrede.

Tilslutningslayout for fire-lampe varianten. Som start- og reguleringsenhed anvendes også en elektronisk halvlederforkobling (ECG). På skemaet 1…10 – interfacekontakter for start- og reguleringsenheden.

Men udover simple enheder – en-, to-, fire-lamper – findes der også start- og reguleringskonstruktioner, hvis skematik inkluderer en funktion til justering af lysstyrken på lysstofrør ved hjælp af.

Disse er såkaldte styrede modeller af regulatorer. Vi anbefaler at lære mere om princippet for drift af effektregulatoren til lysarmaturer.

Hvordan adskiller sådanne enheder sig fra de allerede behandlede enheder? Ved at de ud over netværk og belastning også er udstyret med en grænseflade til tilslutning af styrespænding, hvis niveau normalt er 1-10 volt jævnstrøm.

Fire-lampe konfiguration med mulighed for jævn justering af lysstyrke: 1 – tilstandskontakt; 2 – kontakter til tilførsel af styrespænding; 3 – jordingskontakt; 4, 5, 6, 7 – lysstofrør; L – fasetilførselsledning; N – nulledning; 1…20 – kontakter på start- og reguleringsenhedens grænseflade

Således gør mangfoldigheden af konfigurationer af elektroniske startreguleringsmoduler det muligt at organisere lyssystemer på forskellige niveauer. Der menes ikke kun niveauet af effekt og arealdækning, men også niveauet af styring.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Videomateriale, lavet på baggrund af en elektrikers praksis, fortæller og viser – hvilken af de to enheder bør anerkendes af slutbrugeren som mere kvalitetsfuld og praktisk.

Denne episode bekræfter endnu en gang, at simple løsninger ser pålidelige og holdbare ud:

I mellemtiden fortsætter EPRA med at blive forbedret. Nye modeller af sådanne enheder dukker jævnligt op på markedet. Elektroniske konstruktioner er heller ikke uden ulemper, men sammenlignet med de elektromagnetiske varianter viser de klart bedre tekniske og driftsmæssige egenskaber.

Forstår du principperne for drift og tilslutningsdiagrammer for EPRA og ønsker at supplere det ovenstående materiale med personlige observationer? Eller ønsker du at dele nyttige anbefalinger om nuancerne ved reparation, udskiftning eller valg af en forkobling? Skriv venligst dine kommentarer til dette indlæg i blokken nedenfor.