Balasto electrónico VS balasto magnético en términos de ingeniería eléctrica

Introducción:

¿Alguna vez has mirado la construcción de un tubo de luz? Es posible que haya notado el balasto/estrangulador electrónico. Es posible que también haya notado cómo el uso de estranguladores eléctricos se ha desvanecido lentamente. Hablaremos de ambos y aprenderemos por qué su uso se ha vuelto obsoleto.

Primero discutiremos la estructura básica y el funcionamiento de un tubo de luz.

Partes de un tubo de luz:

Un tubo de luz consta de lo siguiente:

1. Lastre
2. Arrancador de luz de tubo 
3. Interruptor
4. Tubo de descarga

Funcionamiento de un tubo de luz

1. Inicialmente, el interruptor de ENCENDIDO, la luz del tubo experimentará voltaje completo a través del balasto y el arrancador de la lámpara fluorescente y no se producirá ninguna descarga, es decir, no habrá salida de la lámpara.

2. Se establecerá una descarga luminiscente en el arrancador debido al voltaje máximo y la tira biometálica se derretirá y comenzará la conducción.

3. El gas en el motor de arranque se ioniza y luego, debido al voltaje total, calienta la tira biometálica que se dobla y se conecta al contacto fijo. Como resultado, fluye una gran corriente a través del arrancador.

4. El voltaje disminuirá gradualmente debido a la corriente y la corriente fluye a través del tubo a medida que el tubo presenta una resistencia más baja en comparación con la del arrancador.

5. La descarga de radiación ultravioleta de átomos de mercurio que excita el recubrimiento de polvo de fósforo para que irradie luz visible. En realidad, la luz del tubo no contiene el filamento brillante de una bombilla incandescente, sino que contiene vapor de mercurio que emite una luz ultravioleta cuando se ioniza.

6. En esta etapa, el motor de arranque se vuelve inactivo, es decir, durante el funcionamiento de la luz del tubo.

7. Tenga en cuenta que el arrancador solo se usa en el tipo de balasto eléctrico, no en el tipo electrónico de tubo de luz.

Balasto magnético: 

El balasto magnético es en realidad una bobina inductiva. En realidad parece un transformador, un cable de cobre enrollado sobre un material central. Los inductores generalmente se usan para oponerse a un cambio en la corriente que pasa a través de ellos.

Funcionamiento del Balastro Magnético:

1. Para que el tubo de luz funcione, los electrodos deben estar a una temperatura alta.

2. Inicialmente, el lastre se opondrá a la corriente ya que primero va directamente al arrancador y así evita cualquier daño.

3. El arrancador está en serie con el balasto y funciona como interruptor. Después de que la corriente excede el valor nominal, el material de arranque se derrite y forma un circuito abierto.

4. Por lo tanto, la corriente pasa a través del tubo de luz. La alta corriente producida por la descarga es creada por la corriente opuesta que se almacena en el inductor, por lo que el circuito se enciende.

5. A medida que el medio de aire está presente, la corriente que lo atraviesa se ioniza y la resistencia disminuye progresivamente. Como resultado, la corriente comienza a aumentar.

6. La bobina de inductancia ahora actuará como una carga reactiva que limita la corriente.

¿Por qué se reemplazan los balastos magnéticos?

Ahora, los balastos magnéticos están siendo reemplazados por las versiones electrónicas, ya que no son tan sofisticados y tienen mayores inconvenientes. Los balastos magnéticos se utilizan en portalámparas, es decir, entre el enchufe de la bombilla y el cable de alimentación.

La corriente en los balastos magnéticos fluye a través de las bobinas de cobre antes de pasar a la bombilla. La mayor parte de la corriente queda atrapada en el campo magnético generado y solo una pequeña cantidad de corriente se transfiere a la bombilla. La corriente que pasa depende del grosor y la longitud de la bobina de cobre. Debido al flujo inconsistente de corriente a través de la bombilla, parpadea y también crea ese zumbido que quizás haya escuchado a menudo.

Balasto Electrónico:

El balasto electrónico controla el voltaje de arranque y las corrientes de funcionamiento de los dispositivos de iluminación. El balasto electrónico generalmente funciona con nuestra fuente de CA de 220 V, frecuencia de 50-60 Hz. El balasto electrónico consta de un rectificador que convierte la entrada de CA en una salida de CC. La corriente continua así obtenida es filtrada por condensadores. Esta corriente filtrada luego pasa a través de una serie de bobinas de inducción y alimenta a un oscilador de alta frecuencia. Por lo tanto, la corriente de salida tiene una frecuencia muy alta (alrededor de 20-80 kHz).

Funcionamiento del Balastro Electrónico:

Después de filtrar el voltaje de CC, pasa a través de las bobinas de alta frecuencia. Aquí la oscilación depende del voltaje y la frecuencia de entrada. Aquí se puede considerar una pequeña cantidad de inductancia, que está asociada con la alta tasa de cambio de corriente y alta frecuencia. La inductancia se puede representar como:I=L(dI/dT).

Se requiere alrededor de más de 440 V para que la lámpara brille. Una vez que se enciende el interruptor, la lámpara experimenta un voltaje de alrededor de 1000 V, por lo que la descarga de gas se produce instantáneamente. Una vez que se inicia el proceso de descarga, el voltaje a través de la lámpara disminuirá por debajo de 230-125 V. Luego, el balasto electrónico permite que fluya una corriente limitada a través de la lámpara y evita cualquier posibilidad de cortocircuito. El balasto electrónico actúa como un atenuador mientras la lámpara fluorescente está funcionando para limitar la corriente y el voltaje

El balasto electrónico no produce cantidades sustanciales de potencia reactiva fundamental. Sin embargo, permite una mayor eficiencia al ahorrar energía. Alimentan menos energía a la lámpara en comparación con el balasto magnético. Sin embargo, son mucho más caros y son más propensos a ciertos tipos de daños.

En este dispositivo se usa un filtro EMI para bloquear cualquier interferencia electromagnética, un rectificador se usa para convertir CA a CC y un convertidor resonante de medio puente se usa para convertir la CC a un voltaje de onda cuadrada con alta frecuencia.

Diferencia entre balasto electrónico y balasto magnético:

Los balastros electrónicos cambian la frecuencia de la corriente sin que cambie el voltaje. Los balastos magnéticos funcionan a una frecuencia de alrededor de 60 Hz, mientras que los balastos electrónicos funcionan a una frecuencia aumentada de alrededor de 20 000 Hz. Por eso, las lámparas fluorescentes que utilizan balastos electrónicos no parpadean ni emiten zumbidos.

Los balastos electrónicos también son bastante más pequeños en tamaño y peso. Son mucho más eficientes energéticamente en comparación con los balastos magnéticos.

Los balastos electrónicos se pueden usar para lámparas que se conectan en paralelo o en serie. En este caso, si una sola lámpara se apaga, no afectará el rendimiento de otras lámparas que usen el mismo balasto.