HID elektronikus ballász alkalmazása

Kivonat: A tanulmány az elektronikus ballast (új zöld világítási termék) elveit és előnyeit ismerteti. Ezután bemutatja a cég által fejlesztett elektronikus ballastot, és megjelöli a tervezési folyamat során figyelembe kell venniük problémákat. Valamint bizonyos gyakorlati problémákat kellett megoldani a jövőben.

Kulcsszavak: Zöld világítás, elektronikus ballaszta reakciórbelyű lámpához

I. Bevezetés

Az elektronikus ballasztnak energia-megtakarékosító, kicsi, könnyű és magas megbízhatóságú előnyei vannak, ezért széleskörűen alkalmazzák a kompakt fluorescentlámpa, napsugarlámpa és integrált lámpa összekapcsolására. Nagyon jó gazdasági és társadalmi hatást ért el. Az elektronikai technika folyamatos fejlődésével az elektronikus komponensek megbízhatósága is növekedett, és az ár jelentősen csökkent. Az elektronikus ballaszta lesz a zöld világítási projekt fontos része.

A HID-lámpa nagy hatékonyságú fényforrás, és széleskörűen használják az internacionális piacokon. Tegnap évi számokban Kínában egyedül 14 800 000 MH és HPS lámpát termelték, továbbá, a építési fejlesztések növekedése miatt a HID-lámpák éves igénye is nőni fog. Ezért fontos megfelelően tervezni az elektronikai mellékleteket a HID-lámpákhoz, és az elektronikus ballaszt alkalmazása a legjobb választás a jótékonyság/ár arányuk miatt. Ez a tanulmány bemutatja az elektronikus ballaszt főbb technikai jellemzőit és alkalmazásait, valamint megvitázza, hogyan terjeszthetőnek tovább az elektronikus ballaszt alkalmazása a HID-lámpák esetében.

• Az elektronikus ballaszt fő előnyei

  • Jelentős energia mentesítés:

※ Osztozó feltétel és azonos fényerő alapján a hagyományos elektromos ballaszttal való összehasonlítás esetén az HID-lámpa elektronikus ballazsa több mint 10%-kal csökkenti a bemeneti teljesítményt, mivel az elektronikus ballasz magas vagy alacsony frekvenciájú áramerősséggel és négyzetes hullámokkal gyújtja fel a lámpát, ami magas rendszeres fényhatékonyságot eredményez.

※ A cégünk által gyártott elektronikus ballasz vesztesége alacsony, a 400 W-os elektronikus ballasz hatékonysága 93%-ot elér vagy meghaladja.

• A teljesítménytényező magas, és 0,99-ig elérhető, amely növeli a villamos áramforrás képességét és csökkenti a villamos energia továbbításával járó veszteséget egy elektromos állomásban.

• Az elektronikus ballista stabilitásos kimeneti teljesítménnyel rendelkezik (az elektronikus ballista kimeneti teljesítményének változása kevesebb, mint ±3%, miközben a főfeszültség ±15%-kal változik), ugyanilyen feltételek mellett az összevont elektromos ballista kimenete 10%-kal több lesz. Ezért, hogy megfeleljen a fényerő igényeknek a főfeszültség változásain belül, mindig a feszültség változás alsó határán (-10%) tervezzük a lámpát. Amikor a lámpa normális feszültségen működik, a főáramból érkező bemeneti feszültség 10%-kal magasabb lesz a lámpa jelfeszültségénél, ami túltöltést okoz és rövidíti a lámpa életkört. De ez a probléma nem jelentkezik, ha elektronikus ballistával párosítjuk, mivel annak stabil kimeneti feszültsége miatt a főáramból érkező bemeneti feszültség több mint 10%-kal csökkenthető.

2. Meg lehet spareni rengeteg erőforrást

Jól ismert, hogy a konvencionális elektromos ballászt sok silíciumvas és élesztett dróthoz szükséges, ami jelentősen fogyaszt az Föld korlátozott erőforrásait. Az elektronikus ballász alkalmazása csökkenti a anyagfogyasztást. Például, egy 400 W CWA ballász MH-lámpához 2,0 kg réz és 4,0 kg silíciumvas szükséges, míg az elektronikus ballász csak 0,4 kg rézre van szüksége.

3. Az elektronikus ballász körhöz képest a konvencionális elektromos ballászhöz viszonyítva kitűnő gyújtási paraméterei vannak.

※ A lámpa bemeneti teljesítménye stabil, az elektronikus ballász kimeneti teljesítményének ingadozása kisebb mint 3%, miközben a főáramfeszültség 120 és 265 V között változik. Ez hasznos nagyobb ingadozás esetén a főáramban.

Az alábbi ábra bemutatja az elektronikus ballász terhelési jellemzőjét egy 150 W MH-lámpára.

A fenti ábráról látható, hogy a lámpa elindulásakor a lámpafeszültség növekszik, míg a lámpaáram csökken egyenletesen. A lámpafeszültség növekedésével a lámpaerőműködés is nő, és akkor marad konstans, amikor elérte a rátavonalat.

Köszönhetően a stabil lámpaerőműködésnek két jó hatás van:

• A stabil lámpaerőműködés oka, hogy a lámpaszín inkább konstans marad.

• Az HID-lámpa jellemzőinek alapján az HID-lámpa élettartamának utolsó szakaszában a lámpa belső feszültség-különbség lassan nő. A hagyományos elektromos ballaszt kimeneti jellemzője áramerősség-állandó, a lámpaáram kicsit változik, ami okozza az erőműködés növekedését. Az erőműködés növekedése újra növeli a lámpa belső feszültség-különbségét, így a lámpa élettartama gyorsan lezárul. De a fenti ábrából látható, hogy ha elektronikus ballasztot használunk, a lámpafeszültség növekedésével a lámpaáram is csökken egyenletesen, és az erőműködés konstans marad. Így tehát a lámpa élettartama hosszabb.

• A PF>0.99 növeli a villamos energiaellátás hatékonyságát és csökkenti a továbbítási vonal tervezésének és telepítésének teljes költségét.

※ A világítóáram harmonikus torzulása (THD) ≤10% kisebb, mint a hagyományos elektromos ballasztnál (THD ≥15%), ami csökkenti az áramellenállást a főhálóban.

※ Mivel az elektronikus ballast magas- vagy alacsony frekvenciájú hullámáramot használ a lámpa gyújtásához, ezért a lámpa pillanatnyi kimeneti teljesítménye állandó. Nincs verítés, és javítja a világítás hatását.

※ Az HID-lámpa gyújtó áramköröket általában magas feszültséggel használnak a lámpa gyújtásához. Néhány kezdőképtelen lámpa vagy már néhány alkalommal felgyújtott lámpa nehézkesen indul, különösen forró indításkor. A hagyományos fényezési áramkör könnyen 'világító csobbanási disszzipát' okoz, és hosszidõn keresztül nem tudja gyújtani a lámpát. Ez károsíthatja a lámpa elektrodot és csökkentheti a lámpa élettartamát. A cégünk fejlesztett elektronikus ballast képes ennek a hiányosságnak az ellenállására. Intervallumos impulzusokat használ a lámpa gyújtásához, és megoldja az indítási nehézségeket. Ugyanakkor, ha az áramkör rögzül, az áramkör nyílik, vagy túlmelegedés bekövetkezik, az elektronikus ballast automatikus védelmi funkciót biztosít. Így növeli a fényforrás megbízhatóságát az elektronikus ballasttal.

4. Az elektronikus ballászt könnyedén elvégezheti a számos automatikus vezérlést, például az intelligens-vezérlést a fényerősséghez, a lámpa jellemzői alapján, a natriumlámpa dimmölési tartománya 40-100%, és 50-100% az MH lámpa esetében. Szükséges sok fényvezérlési alkalmazás energia-megtakarításához.

Sokféle lehetőség van az HID fényvezérlés megvalósítására.

a. Húzsfeszültség tesztelése infravörös érzékelővel, például szupermarketek, raktárak, gázolinóállomások és parkolók stb. esetén.

b. A lámpa teljesítményének automatikus vezérlése fényérzékelőt használ, amely természetes fény vagy más fényjel aktíválja a lámpa teljesítményének automatikus vezérléséhez. Alkalmazható irodai, gyárbeli és bányászati, illetve mezőgazdasági világításokra stb.

c. Időzített vezérlés úti világításra, különböző programokkal egy nap (24 óra) különböző időszakai közötti fénykiadas változásainak megvalósítására. Megfelelő úti, utcai és tünélvilágítások energiamegtakarítására.

d. Kézi dimming: Az HPS vagy MH lámpát szintén széles tartományon lehet irányítani, ha kézzel szabályozzuk a lámpa bemeneti teljesítményét, hogy elérjük a sima és folytonos szabályozást.

5. Kicsi, könnyű, és kényelmes telepítés

• A villanyszerelvény megbízhatóságának kutatása

A villamos technika fejlesztésének nagyon gyors sebességével együtt a villamos összetevők minősége folyamatosan növekedik, így a villanyszerelvény megbízhatósága alapvetően biztosítva van. Ezért a napsugarak lámpa és az energia-mentő lámpa legtöbb felénél az égési áramkörök helyettesítésre kerültek villanyszerelvényekkel. Az HID-lámpák villanyszerelvényének használatához növelnünk kell a villanyszerelvény megbízhatóságát és armincs-kiváltságait.

A napsugarzó lámpa és az energia mentes lámpa összehasonlításával a HID-lámpának bonyolultabb fizikai folyamata van, ezért minden erőfeszítést meg kell tennünk annak értelmében, hogy megértsük a HID-lámpa jellemzőit, mielőtt megbízható kör bevezetésére kerülne sor. Például a „hangrezgés” problémája a HID-lámpánál, ami instabil működést okoz a lámpa indítási folyamatában, sőt el is tudja ejteni a lámpát. A következő problémákat figyelembe véve:

1) Az kimeneti teljesítmény stabilitásának megőrzése: Négyzetes hullámú áram használatával biztosítjuk a kimeneti teljesítmény stabil jellegét, és elhárítjuk a „hangrezgést”.

2) Az elektronikus ballasz anomális működésének sajátvédelme: Amikor a kimeneti kör rövidzáródik vagy a kimeneti kör nyílik, vagy lámpa hibájának vagy a környezet túlmelegedésének megjelenése esetén az elektronikus ballasz rendelkezik sajátvédelmi funkcióval.

3) Az kimeneti teljesítmény stabilitása azt jelenti, hogy: a) A ballast kimeneti teljesítmény nem változik a főáramfeszültség változásakor; b) Az egész HID-lámpa élettartama során a lámpa bemeneti teljesítmény jelentős változásainak ellenére a ballast kimeneti teljesítmény nem változik.

4) Nulla feszültség kapcsolást (ZVS) és nulla áramerősségű kapcsolást (ZCS) alkalmazva, jelentősen csökkentjük az áramkomponensek feszültségi vagy áramerősségű terhelését.

5) A termék hőemelkedését szabályozott határokon belül tartjuk. Az elektronikus ballast belső hőstruktúráját tervezzük. Egy valódi hőszivattyús anyagot választunk az elektronikus ballast hőszivattyázására.

• A teljesítmény-költség arány és alkalmazási előzmények a HID-lámpa elektronikus ballastjához

Csak utána értjük meg a használhatóság értékét, ha összevetjük a gazdasági mutatókat és a megbízhatóság növelésének fontosságát a HID-lámpák terén, akkor megvalósítható a népszerűségük. Példaként itt egy táblázat, amely összehasonlítja az indukciós ballastot az elektronikus ballasttal egy 400W natriumlámpában.

A fentiakkal összefüggésben, évente 204,00 RMB-t lehet megtakarítani, ugyanabban az évben visszanyerve a költségek 78%-át. A társult gazdasági haszon jelentős.

Mostantól négy fő tényező korlátozza az HID-lámpa alkalmazásának terjedését. Az első a megbízhatóság: a tervezőnek teljesen fel kell ülni az akusztikai rezonancia jelenségeire, amelyek az indítási folyamatban merülnek fel. Az HID-lámpa ballast-körrel összehasonlítva a fluoreszcens lámpa ballast-jával, az HID-lámpa ballast-köre bonyolultabb, és sokkal több komponens van benne, mint a fluoreszcens lámpa ballast-jában. Ezért a komponensek hibázási valószínűsége sokkal magasabb. Emellett sok gyár (vagy cég) különböző szabványokat alkalmaz az HID-lámpák gyártásában. Ez okoz olyan lámpákat, amelyek nem egyeznek meg az elektronikus ballast-tal, és csökkentik az alkalmazási hatékonyságot. Az elektronikus ballast-gyártóknak szigorúan kell választani a komponenseket, és növelni a termék megbízhatóságát. A második az elektronikus ballast működési feltételei: kötelező a környezeti hőmérséklet 55 ℃-nál alacsonyabb, és a fedélzethőmérséklet 75 ℃-nál alacsonyabb, hogy biztosítsuk az elektronikus ballast élettartamát. Ezért jól kell tervezni az elektronikus ballast-hűtést. A harmadik a nagy teljeségű elektronikus ballastok hűtése: ez az egyik fontos tényező, amely befolyásolja az elektronikus ballast élettartamát, és várni kell a hasznos típusú nagy teljeségű elektronikus ballast jobb tervezésére. Végül az ár: bár a kombinált gazdasági előnyek jelentősek, de az első beruházás is magas, ami nehézsen terjedhet el minden ügyfélnél. Emellett a megbízhatóság növekedésével az ár is növekszik. Hiszünk abban, hogy az elektronikai technika gyors fejlődésével a fenti problémák egyesével megoldódnak, és az HID-lámpa elektronikus ballast, mint zöld világítási termék, terjedni fog mindenkinek.

V. Rövid összefoglaló

Az HID-lámpa elektronikus ballasztja jó gyújtási paraméterekkel, magas gazdasági haszonnal és környezeti terhelés csökkentésével rendelkezik a főhálóra nézve. Nagy mértékben elősegíti Kínában a zöld világítási programot, és hatékony lépést képez az energiafogyaslat 10%-os csökkentésének elérésére a lehető legrövidebb idő alatt. Ezért hisszük, hogy ugyanazzal a sebességgel terjedni fog az HID-lámpákhoz tartozó elektronikus ballaszt, mint az energiatakarékos és naptényer-lámpák ballasztja. Az általunk fejlesztett HID-lámpás elektronikus ballasztok alkalmazása néhány belső vagy külső úti világítási projekten azt mutatják, hogy a ballaszt nemcsak jelentős energiatakarékosodással, hanem hosszabb élettel is rendelkezik.

Irodalomjegyzék:

1. Elektronikus Ballaszt Magas Gyakoriságú Négyzetes Hullámhasznalattal Az Akusztikai Rezonanciák Elkerülése Céljából

M. PonceAPEC 2001

2. < Zsebkönyv Magas Intenzitású Lámpaballasztokról > ADVANCE