Lămpi fluorescente> Alimentarea cu energie electrică a depozitelor de deșeuri

Un șoc electric este o parte a unui circuit care necesită o sursă de alimentare complexă. Pentru a iniția o descărcare într-o cameră de gaz, trebuie aplicată o supratensiune suficientă la gaz pentru a iniția o avalanșă electronică care va face posibilă conductivitatea mediului. În plus, odată ce descărcarea a început, curentul trebuie limitat pentru a preveni deteriorarea lămpii sau a circuitului de alimentare. Acest lucru se datorează formei particulare, în scădere sau cu greu în creștere, a caracteristicilor V (I) ale descărcărilor. În cazul lămpilor fluorescente caracteristica, V (I) are o pantă negativă.

Există două categorii principale de balast pe piață:

Balasturi feromagnetice (pasive) care funcționează la frecvența rețelei (50Hz-60Hz);
Balasturi electronice (active) care funcționează la frecvențe mai mari (20kHz-50kHz);

Balasturi electromagnetice

În Europa, sistemele de alimentare feromagnetică sunt compuse dintr-un inductor și un starter (bandă bimetalică) care pot fi văzute în diagrama din Figura I-4a). Cu lampa stinsă, tensiunea rețelei este suficient de mare pentru a stabili o descărcare în starter. Banda bimetalică fiind încălzită de descărcare, partea sa mobilă se va deforma și va intra în contact cu partea sa fixă. Prin urmare, un curent curge prin cei doi electrozi ai tubului care sunt deci încălziți de efectul Joule. În același timp, odată ce partea mobilă a bimetalului este în contact cu partea fixă, descărcarea se stinge și banda bimetalică se răcește. De la o răcire suficientă, partea mobilă revine la poziția sa inițială și întrerupe acest circuit de natură inductivă prin inducerea unei supratensiuni. Această supratensiune este aplicată direct pe bornele tubului, iar descărcarea începe atunci dacă electrozii sunt suficient de fierbinți. Dacă nu, ciclul descris tocmai începe din nou până când începe descărcarea. Odată inițiat, inductorul limitează curentul din descărcare la nivelul său nominal. Un condensator în paralel în rețea citește factorul de putere al întregului.

În America de Nord, datorită tensiunii reduse de rețea utilizate în general (120V), sunt preferate sistemele bazate pe transformatoare. Există balasturi cu (inductanță + starter) sau fără preîncălzire (pornire instantanee) a electrozilor, care sunt prezentate în Figura I-4.

Forma de undă la aprindere

Figura I-5 prezintă formele de undă tipice de tensiune (verde) și curent (galben) atunci când se trage pe un balast feromagnetic + starter. Baza de timp este de 500 ms/div pentru oscilograful din stânga și 100ms/div pentru cel din dreapta. Tensiunea nominală este de 100V/div și 1A/div pentru curent. La t = T1, tensiunea rețelei este aplicată sistemului. Un curent de încălzire curge apoi prin electrozi și demaror. La t = T1 ’șocul se deschide și, prin urmare, induce o supratensiune la bornele lămpii. Lampa nu va porni ciclul va reporni până când t = T2 sau lampa va porni după patru încercări. Apoi putem recunoaște forma caracteristică a tensiunii arcului unei lămpi furnizate la frecvență joasă, care este detaliată în Figura I-6. Putem observa în special vârful tensiunii de re-aprindere după fiecare trecere a curentului la zero. Acest lucru se explică prin recombinarea perechilor electron-ion atunci când curentul trece prin zero. La această frecvență, variația curentului în timp nu este suficient de rapidă pentru a evita relaxarea plasmei.

Forma de undă în stare de echilibru

Balasturi electronice

Tipul de alimentare cu frecvență joasă descris mai sus tinde să dispară în favoarea surselor de alimentare electronice ale căror cote de piață au crescut constant de la prima lor apariție.

Cea mai frecvent utilizată structură constă dintr-o punte completă, un modul de compensare a factorului de putere activ și o jumătate de pod bazată pe MOSFET care conduce un circuit rezonant (paralel, serie sau mixt în funcție de diferitele balasturi) permițând alimentarea lămpii în modul sinusoidal de frecvență. Topologia clasică a unui balast electronic cu preîncălzirea electrozilor este prezentată în Figura I-7.

Forma de undă la aprindere

=> Balast cu preîncălzirea electrozilor

Figura I-9 prezintă forme de undă tipice pentru inițierea unei descărcări într-un tub F36T8 alimentat de un balast electronic cu preîncălzirea electrozilor. La t = t1 sistemul este alimentat și apoi se aplică o tensiune electrozilor. Acest lucru le va permite să fie preîncălzite pentru un timp prestabilit pentru a le aduce suficientă energie înainte de pornire, care are loc la t = t3 după ce o rampă de tensiune nu a fost aplicată la t = t2. Odată ce descărcarea a început, curentul crește încet la valoarea nominală, pe care o atinge la t = t4.

Forma de undă în stare de echilibru

Figura I-10 prezintă tensiunea arcului, curentul de descărcare și puterea lămpii pentru o sursă de energie de înaltă frecvență. În această configurație putem vedea că tensiunea arcului este aproape sinusoidală spre deosebire de cazul sursei de alimentare cu frecvență joasă. Curentul și tensiunea sunt în fază, ceea ce indică faptul că conductanța lămpii nu are practic timp să se schimbe în timpul perioadei: este doar o funcție a densității medii de putere.