HID Elektronik Balastın Uygulaması

Özet: Bu makale, elektronik balastın (yeni yeşil ışıklandırma ürünleri) prensipleri ve avantajlarını sunar. Daha sonra şirketimiz tarafından geliştirilen elektronik balasttan bahseder, tasarım sürecinde dikkat etmek gereken bazı sorunları işaretler. Ayrıca gelecekte çözülmesi gereken bazı pratik sorunlar da bulunmaktadır.

Anahtar kelimeler: Yeşil ışık, HID lambası için elektronik balast

I. Giriş

Elektronik balast'in enerji tasarrufu, küçük boyut, hafif ağırlık ve yüksek güvenilirlik avantajları nedeniyle, kompakt fluoresan lamba, güneş ışığı lambası ve entegre lambalar ile eşleşmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok iyi ekonomik ve sosyal etki elde edilmiştir. Elektronik teknolojinin sürekli gelişmesiyle birlikte, elektronik bileşenlerin güvenilirliği arttı ve maliyetleri büyük ölçüde düştü. Elektronik balast, yeşil ışık mühendisliğinin önemli bir parçası olacaktır.

HID lambası, yüksek verimlilikli ışık kaynağıdır ve uluslararası pazarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Geçen yıl, sadece Çin'de MH & HPS tipleri için 14.800.000 adet lamba üretilmiştir. Ayrıca altyapı inşaatlarının artmasıyla birlikte HID lambaları yıllık olarak da talep edilecektir. Bu nedenle, HID lambaları için uygun elektrik aksesuarlarını tasarlamak çok önemlidir ve performans/maliyet oranına göre elektronik balast kullanmak en iyi seçenektir. Bu makalede, elektronik balastın ana teknik özellikler ve uygulamaları tanıtılmıştır ve HID lambaları için elektronik balastın uygulanmasını nasıl yaygınlaştırılacağı tartışılmıştır.

• Elektronik balastın ana avantajları

  • Görülmüş enerji tasarrufu:

※ Aynı koşullar ve aydınlatma seviyesi altında geleneksel elektromanyetik balast ile karşılaştırıldığında, HID lambası için elektronik balast giriş gücünü %10'dan daha fazla azaltır çünkü elektronik balast yüksek veya düşük frekanslı akım ve kare dalga kullanarak lambayı yandırır, bu nedenle sistem ışık verimliliği yüksektir.

※ Şirketimiz tarafından üretilen elektronik balastın kaybı düşüktür, 400 W elektronik balastın verimliliği %93 veya daha fazla olabilir.

• Güç faktörü yüksektir ve 0.99'a ulaşabilir; bu da bir santralin elektrik iletim kaybını azaltarak güç tedarik kapasitesini artırır.

• Elektronik balastın sabit bir çıkış gücü olması nedeniyle (elektronik balast çıkış gücü varyasyonu ±3%'den azken, ana gerilim %15 değişir), aynı koşullarda geleneksel elektromanyetik balastın çıkışının %10'dan fazla değişeceği beklenir. Bu nedenle, aydınlatma gereksinimini ana gerilim değişikliği içinde karşılamak için, genellikle voltaj değişikliğinin alt sınırına (-10%) göre ışık kaynağı tasarlanır. Aydınlıkta normal gerilimde çalışıyorsa, ana güçten giren voltaj aydınlatma kaynağına göre %10 daha fazla olacaktır ve bu da ampulün aşırı yükleneceğini ve ömrünün kısalacağını doğuracaktır. Ancak, elektronik balast ile eşleşirse bu problem ortaya çıkmaz; çünkü sabit çıkış voltajı nedeniyle ana güçten giren voltaj %10'dan daha az olabilir.

2. Çok fazla kaynak tasarrufu sağlayabilir

Geleneksel elektromanyetik balastın çok fazla silikon çeliği ve yalıtkan tel kullanması ve yerden sınırlı bir kaynak tüketmesi iyi bilinmektedir. Elektronik balastın kullanılması malzeme harcamasını azaltacaktır. Örneğin, 400 W MH lambası için CWA balastı 2,0 kg bakır ve 4,0 kg silikon çelik gerektirirken, elektronik balast sadece 0,4 kg bakır kullanır.

3. Geleneksel elektromanyetik balastla kıyaslandığında, elektronik balast devresinde muhteşem bir yakma parametresi vardır.

※ Lambaya giren güç stabil, ana gerilimin 120'den 265 V'ye değişmesine rağmen elektronik balast çıktı gücündeki değişim %3'ten daha azdır. Bu, ana gücü büyük dalgalanmalara uğrayan uygulamalar için faydalıdır.

Aşağıdaki şema, 150 W MH lambası için elektronik balastın çıkış yük karakteristiğini göstermektedir.

Yukarıdaki Şekil'den, lamba başlarken, lamba gerilimi artar ve lamba akımı gradually azalır. Lamba gerilimi arttıkça, lamba gücü artar ve ardından oranı değerine ulaştıktan sonra sabit kalır.

Sabit lamba gücü sayesinde iki iyi etkimize sahibiz:

• Sabit lamba gücü, lamba renginin daha sabit olmasını sağlar.

• HID lambası karakterlerine dayanarak, HID lambası yaşam döngüsünün son fazında, lamba içindeki gerilim farkı yavaş yavaş artacaktır. Geleneksel elektromanyetik balastın çıkış karakteri sabit-akım olduğundan, lamba akımı çok küçük değişir, bu da lamba gücünün artışına neden olur. Lamba gücünün artması, tekrar lamba içindeki gerilim farkını artırır ve böylece lamba ömrü hızlı bir şekilde sona erer. Ancak Yukarıdaki Şekil'den, elektronik balast kullanılırsa, lamba gerilimi yavaş yavaş artarken, lamba akımı da yavaş yavaş azalır ve lamba gücü sabit kalır. Bu nedenle, lamba ömrü daha uzun sürer.

• PF>0.99, güç tedarik etme verimliliğini artırır ve aktarım hattı tasarım ve kurulumun toplam maliyetini azaltır.

※ Akım dalga şekli için toplam harmonik bozulma (THD) ≤10%, geleneksel elektromanyetik balasttan (THD ≥15%) daha düşüktür, bu da ana güç kaynaklarınıza olan kirliliği azaltır.

※ Elektronik balastın, lambayı yakmak için yüksek veya düşük frekanslı dalga akımı kullandığından dolayı, lambanın anlık çıkış gücü sabittir. Flicker yoktur ve bu da aydınlatma etkisini geliştirir.

※ HID lambanın yakıtırken devresi genellikle yüksek gerilim kullanır. Başlatma performansı kötü olan bazı lambalar veya bir süreliğine yanmış bazı lambalar, özellikle sıcak başlangıçta, geleneksel aydınlatma devresi kolayca ‘parlak çekme-yay salınımlı yükleme’ ortaya çıkarabilir ve uzun süre boyunca lambayı yaktıramaz. Bu durum lamba elektrotunu hasar edebilir ve lambanın ömrünü azaltabilir. Şirketimiz tarafından geliştirilen elektronik balast bu eksikliği gidermektedir. Aralıklı dürtülerle lambayı yakmaya yönelik bir sistem benimsemiştir ve başlama zorluğunu aşmıştır. Aynı zamanda, çıkış devresi kısa olduktan veya çıkış devresi açıldıktan sonra, veya aşırı sıcaklık görüldüğünde, elektronik balast otomatik koruma fonksiyonuna sahiptir. Böylece elektronik balast ile aydınlatma cihazının güvenilirliği artmaktadır.

4. Elektronik balast, lamba özelliklerine göre ışık şiddımı gibi akıllı kontrolleri kolayca gerçekleştirebilir; sodyum lambaları için 40-100%, MH (Metal Halit) lambaları için ise 50-100% aydınlatma seviyesinde boyutlandırılabilir. Bu, birçok ışık kontrol uygulamasında enerji tasarrufu için gereklidir.

HID (Yüksek Basınçlı Gaz Işığı) aydınlatma kontrolünü gerçekleştirmek için birçok yöntem vardır.

a. Infradöngü sensörü ile hareket sinyalini test etmek, örneğin marketler, ambarlar, benzin istasyonları ve otoparklar gibi yerlerde kullanılır.

b. Lamba gücünün otomatik kontrolü ışık sensörüyle gerçekleştirilir ve doğal ışık veya diğer ışık sinyalleriyle aktive edilerek lamba gücünün otomatik olarak düzenlenmesi sağlanır. Bu, ofis, fabrika, maden, tarım vb. aydınlatmalar için uygundur.

c. Yol aydınlatması için zamanlama kontrolü; bir günün (24 saat) içinde farklı zaman dilimlerinde lumen çıktısının değişimi için farklı programlar yapılandırılmıştır. Bu, yol, cadde, tünel vb. aydınlatmalar için önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlar.

d. Elle ayarlama: HPS veya MH lambası, el ile lamba giriş gücünü ayarlayarak geniş bir aralıkta kontrol edilebilir ve böylece düzgün ve sürekli bir düzenleme yapılabilir.

5. Küçük, hafif ve kolay montaj

• Elektronik balast için güvenilirlik araştırması

Elektronik teknolojisinin çok hızlı gelişimiyle birlikte, elektronik bileşenlerin kalitesi sürekli artmaya devam etmiştir, bu da elektornik balastın temel güvenilirliğini sağlamıştır. Bu nedenle, güneş ışığı lampa ve enerji tasarrufu lampa için çoğu yandırma devresi elektornik balastla değiştirilmiştir. HID lampa için elektornik balast kullanabilmek için, elektornik balastın güvenilirliğini ve performans/fiyat oranını artırmalıyız.

Güneş ışığı lambası ve enerji tasarrufu lambası ile karşılaştırıldığında, HID lambasının daha karmaşık fiziksel bir süreci vardır. Güvenilir bir devre tasarlamadan önce HID lambasının özelliklerini en iyi şekilde anlamamız gerekiyor. Örneğin HID lambasının 'Ses Ayrılımı' sorunu, lamba başlangıç sürecinde istemsiz çalışmasına neden olabilir, hatta lambayı söndürebilir. Aşağıdaki problemleri dikkate aldık:

1) Çıktı gücünü sabit tutma: Çıktı gücünün stabil karakterini sağlamak ve 'Ses Ayrılımı' sorununu silmek için kare dalga akımı kullanın.

2) Elektronik balastın anormal çalışmadan kendini koruma özelliği: Çıktı devresi kısa olduktan veya çıktı devresi açıldıktan sonra, lamba arızası veya çevresel aşırı sıcaklık durumlarında elektronik balast kendini koruma fonksiyonuna sahiptir.

3) Çıktı gücünün istikrarı şunu anlamına gelir: a) Ana güç gerilimi değişirse de balast çıktı gücü değişmez; b) Tamsayar lambası yaşam süresinin farklı dönemlerinde lamba giriş gücü önemli ölçüde değişse bile, balast çıktı gücü değişmez.

4) Sıfır gerilim anahtarı ZVS ve sıfır akım anahtarı ZCS kullanılarak, güç bileşenleri üzerindeki gerilim veya akım stresi önemli ölçüde azaltılır.

5) Ürünün sıcaklık artışını ön tanımlı sınırlar içinde kontrol edin. Ve elektronik balast iç termal yapısını tasarlayın. Elektronik balast için ısıyı散发 etmek üzere gerçek bir ısı radyasyon malzemesi seçiyoruz.

• HID lamba elektronik balast için performans maliyet oranı ve uygulama ön planı

Sadece HID lambasının uygulama değerini anladığınızda, ekonomik göstergeleri entegre edin ve HID lambasının güvenilirliğini artırmadaki önemini fark edin, böylece HID lambasının yaygınlaşmasını gerçekleştirebilirsiniz. Aşağıdaki tablo, 400W sodyum lambası için manyetik balast ile elektronik balast karşılaştırmasını gösterir.

Yukarıda bahsedilenlerden dolayı, her yıl 204.00 RMB tasarruf edilebilir, aynı yılın içinde maliyetin %78'i geri kazanılır. İlgili ekonomik fayda önemli derecede etkilidir.

Şimdi, HID lamba uygulamasının popülerleşmesini sınırlayan 4 ana madde var. İlki güvenilirlik: tasarımcı, başlama sürecinde mevcut ses rezonans fenomenlerini tamamen aşmalıdır. Fluoresan lamba balast devresine kıyasla, HID lamba balast devresi daha karmaşık, bileşen miktarı fluoresan lamba balast devresininkinden çok daha fazladır. Bu nedenle, bileşenlerin başarısız olma olasılığı çok daha yüksektir. Ayrıca, HID lamba üreten birçok fabrika (veya şirket) farklı standartlar kullanmaktadır. Bu da elektronik balast ile uyumsuz lambaların oluşmasına ve uygulama etkisinin azalmasına neden olmaktadır. Elektronik balast üreticisi bileşenleri sıkı bir şekilde seçmelidir ve ürün güvenilirliğini artırmalıdır. İkincisi elektronik balastın işletim koşulları: çevresel sıcaklığın 55 ℃'den düşük olması ve kasa sıcaklığının 75℃'den düşük olması gerekir ki bu da elektronik balastın ömrünü garanti altına alacaktır. Bu nedenle, elektronik balast için iyi bir radyatör tasarlanması gerekmektedir. Üçüncüsü yüksek güç elektronik balast için ısı dissipation'dır: Bu, elektronik balastın ömrünü etkileyen önemli bir faktördür ve faydalı türde yüksek güç elektronik balast tasarımının daha mükemmel hale gelmesini beklemektedir. Sonuncusu fiyat: Kombine ekonomik fayda önemli olsa da, ilk yatırım da yüksek olduğundan tüm müşteriler tarafından kolayca kabul edilmez. Ayrıca güvenilirliğin artmasıyla birlikte fiyatı da artacaktır. Elektronik teknolojinin hızlı gelişim hızıyla beraber yukarıdaki sorunların sırasıyla çözüleceğine inanıyoruz ve HID lamba elektronik balastı gibi bir yeşil aydınlatma ürünü tüm müşteriler tarafından popüler hale gelecektir.

V. Kısa özeti

HID lamba elektronik balastı, iyi ateşleme parametresi, yüksek ekonomik fayda ve ana güç ağındaki kirliliği azaltma avantajlarına sahiptir. Çin'de yeşil ışık mühendisliğini büyük ölçüde ilerletmesine yardımcı olacaktır ve enerji tasarrufu hedefinin %10 oranında mümkün olan en kısa sürede ulaşılmasını sağlayacak etkili bir adımdır. Bu nedenle, enerji tasarrufu lambası ve güneş ışığı lambası için elektronik balast gibi, HID lambaları için elektronik balastın da çok hızlı bir şekilde yaygınlaşacağını düşünüyoruz. Ev veya yurtdışı pazarlarındaki bazı otoban aydınlatma projelerinde (şirketimiz tarafından geliştirilen) HID lamba elektronik balastının kullanımı göstermiştir ki, elektronik balast sadece önemli enerji tasarrufu etkisi avantajına sahip değil, aynı zamanda uzun ömür de avantajıdır.

Referanslar:

1. Ses rezonanslarını önlemek için Yüksek Frekanslı Kare Dalga Şekli ile HID Lambaları için Elektronik Balast

M. PonceAPEC 2001

2. < Yüksek Intensiteye Sahip Işık Kaynağı (HID) Lamba Balastları için Cebirsel Rehber > ADVANCE