EVSA voor fluorescentielampen: wat is het, hoe werkt het, aansluitschema's van lampen met EVSA

U vraagt zich af waarom een elektronische EVSA-module voor TL-lampen nodig is en hoe u deze moet aansluiten? Een correcte montage van energiebesparende armaturen kan hun levensduur aanzienlijk verlengen, nietwaar? Maar u weet niet hoe u de EVSA moet aansluiten en of dit nodig is?

Wij vertellen u over de functie van de elektronische module en de aansluiting ervan – in het artikel worden de constructiekenmerken van dit apparaat besproken, waarmee de zogenaamde startspanning wordt gevormd en een optimale werking van de armaturen wordt ondersteund.

Er worden principeschema's gegeven voor het aansluiten van TL-lampen met een elektronische voorschakelapparaat, evenals video-aanbevelingen voor het gebruik van dergelijke apparaten. Die een integraal onderdeel vormen van het schema van gasontladingslampen, ondanks het feit dat de constructie van dergelijke lichtbronnen aanzienlijk kan verschillen.

Constructies van voorschakelmodules

Constructies van industriële en huishoudelijke fluorescentielampen zijn in de regel uitgerust met EPRA-modules. De afkorting spreekt voor zich – elektronisch voorschakelapparaat.

Elektromagnetisch apparaat van oude makelij

Bij het bekijken van de constructie van dit apparaat uit de elektromagnetische klassieker, kan men meteen een duidelijk nadeel opmerken: de omvang van de module.

Het is waar dat ontwerpers altijd hebben geprobeerd de afmetingen van de EMVSA te minimaliseren. In zekere zin is dat gelukt, te oordelen naar de moderne modificaties in de vorm van EVSA.

Set van functionele elementen van een elektromagnetisch voorschakelapparaat. De samenstellende delen zijn, zoals te zien is, slechts twee componenten – een smoor (ballast) en een starter (ontladingsvormingscircuit).

De omvang van de elektromagnetische constructie wordt veroorzaakt door de opname van een grote smoorspoel – een essentieel onderdeel dat bedoeld is om de netspanning af te vlakken en als ballast te fungeren.

Naast de smoorspoel bevat het EMPRA-circuit starters (een of twee). Het verband tussen de kwaliteit van hun werking en de levensduur van de lamp is duidelijk, omdat een defecte starter een valse start veroorzaakt, wat een overbelasting van de gloeidraden betekent.

Dit is een van de constructieve varianten van de starter van de elektromagnetische ballastmodule van fluorescentielampen. Er zijn tal van andere constructies, waarbij verschil in afmetingen en behuizingsmaterialen wordt opgemerkt.

Naast de onbetrouwbaarheid van de starterontsteking, lijden fluorescentielampen aan het stroboscopische effect. Dit manifesteert zich als flikkering met een bepaalde frequentie, nabij 50 Hz.

Ten slotte veroorzaakt het voorschakelapparaat aanzienlijke energieverliezen, waardoor het rendement van fluorescentielampen in het algemeen daalt.

Verbetering van de constructie tot EVSA

Vanaf de jaren 1990 werden de schakelingen van fluorescentielampen steeds vaker uitgebreid met een verbeterde constructie van de voorschakelmodule.

De basis van de gemoderniseerde module bestaat uit halfgeleiderelektronica. Dienovereenkomstig zijn de afmetingen van het apparaat kleiner geworden en wordt de werkkwaliteit op een hoger niveau opgemerkt.

Het resultaat van de modificatie van elektromagnetische regelaars zijn elektronische halfgeleiderinrichtingen voor het starten en regelen van de gloed van fluorescentielampen. Technisch gezien onderscheiden ze zich door hogere prestatiekenmerken.

De introductie van halfgeleider-EVA's heeft geleid tot bijna volledige eliminatie van de tekortkomingen die aanwezig waren in de schakelingen van apparaten van het oude formaat.

Elektronische modules vertonen een kwalitatief stabiele werking en verhogen de duurzaamheid van fluorescentielampen.

Hoger rendement, soepele helderheidsregeling, verbeterde arbeidsfactor – dit zijn allemaal gunstige kenmerken van de nieuwe EVA-modules.

Waaruit bestaat het apparaat?

De belangrijkste componenten van de schakeling van de elektronische module zijn:

• gelijkrichter;
• filter voor elektromagnetische straling;
• arbeidsfactorcorrectie;
• spanningsafvlakfilter;
• inverterschakeling;
• smoorelement.

De schakeling voorziet in een van twee varianten: brug of halve brug. Constructies die een brugschakeling gebruiken, ondersteunen doorgaans de werking met lampen met een hoog vermogen.

Ongeveer voor dergelijke verlichtingsapparaten (met een vermogen van 100 watt of meer) zijn voorschakelmodules ontworpen die zijn uitgevoerd volgens de brugschakeling. Deze heeft, naast het ondersteunen van het vermogen, een positieve invloed op de kenmerken van de voedingsspanning.

Ondertussen worden in fluorescentielampen voornamelijk modules gebruikt die zijn gebaseerd op de halve brugschakeling.

Dergelijke apparaten komen vaker voor op de markt vergeleken met brugmodules, omdat voor traditioneel gebruik lampen met een vermogen tot 50 W voldoende zijn.

Bijzonderheden van de werking van het apparaat

Het functioneren van de elektronica kan grofweg in drie werkfasen worden verdeeld. Allereerst wordt de functie voor het voorverwarmen van de gloeidraden geactiveerd, wat een belangrijk aspect is voor de duurzaamheid van gasontladingslampen.

Deze functie wordt met name als noodzakelijk beschouwd in een omgeving met lage temperaturen.

Aanzicht van de werkende elektronische printplaat van een van de modellen van de start- en regelmodule op halfgeleiderelementen. Deze kleine, lichte printplaat vervangt volledig de functionaliteit van de omvangrijke smoorspoel en voegt een aantal verbeterde eigenschappen toe.

Vervolgens wordt door de module de functie voor het genereren van een hoogspanningsimpedantiepuls gestart – het spanningsniveau ligt rond 1,5 kV.

De aanwezigheid van een spanning van deze grootte tussen de elektroden gaat onvermijdelijk gepaard met doorslag van het gas in de buis van de fluorescentielamp – het ontsteken van de lamp.

Ten slotte wordt de derde fase van de module in werking gesteld, waarvan de hoofdfunctie het creëren van een gestabiliseerde brandspanning van het gas in de buis is.

Het spanningsniveau is in dit geval relatief laag, wat zorgt voor een laag energieverbruik.

Principeschema van de voorschakelapparaat

Zoals reeds opgemerkt, is een veelgebruikte constructie de EVSA-module die is opgebouwd volgens een dubbelfasige halve brugschakeling.

Principeschema van een halve brugschakeling voor het starten en regelen van parameters van fluorescentiearmaturen. Dit is echter verre van de enige circuitoplossing die wordt gebruikt voor de vervaardiging van EVSA's.

Een dergelijke schakeling werkt in de volgende volgorde:

1. De netspanning van 220 V wordt toegevoerd aan de diodebrug en het filter.
2. Aan de uitgang van het filter ontstaat een gelijkspanning van 300-310 V.
3. De spanningfrequentie wordt verhoogd door de invertor module.
4. Vanaf de invertor gaat de spanning naar een symmetrische transformator.
5. Op de transformator wordt door stuurkeys de benodigde werkpotentiaal voor de fluorescentielamp gevormd.

De stuurkeys, geplaatst in de keten van twee secties van de primaire en de secundaire wikkeling, regelen het benodigde vermogen.

Daarom wordt op de secundaire wikkeling een eigen potentiaal gevormd voor elke fase van de lampwerking. Bijvoorbeeld één bij het opwarmen van de gloeidraden, een ander in de actieve werkingsmodus.

Laten we het principeschema van een halve brug EVSA voor lampen met een vermogen tot 30 W bekijken. Hier wordt de netspanning gelijkgericht door een samenstel van vier diodes.

De gelijkgerichte spanning van de diodebrug komt op de condensator terecht, waar deze in amplitude wordt afgevlakt en van harmonischen wordt gefilterd.

De kwaliteit van de werking van het circuit wordt beïnvloed door de juiste keuze van elektronische componenten. Normale werking wordt gekenmerkt door de stroomparameter op de positieve aansluiting van condensator C1. De duur van de ontstekingspuls van de lamp wordt bepaald door condensator C4.

Vervolgens wordt via het inverterende deel van de schakeling, opgebouwd met twee schakeltransistoren (halfbrug), de spanning uit het net met een frequentie van 50 Hz omgezet in een potentiaal met een hogere frequentie – vanaf 20 kHz.

Het wordt vervolgens toegevoerd aan de aansluitingen van de fluorescentielamp om de bedrijfsmodus te waarborgen.

De brugschakeling werkt ongeveer volgens hetzelfde principe. Het verschil is alleen dat er niet twee inverters worden gebruikt, maar vier schakeltransistoren. Bijgevolg wordt de schakeling iets complexer en worden er extra componenten toegevoegd.

Het knooppunt van de inverterschakeling, samengesteld in brugconfiguratie. Hier nemen niet twee maar vier schakeltransistoren deel aan de werking van het knooppunt. Daarbij wordt vaak de voorkeur gegeven aan halfgeleiderelementen met veldeffectstructuur. In de schakeling: VT1…VT4 – transistoren; Tp – stroomtransformator; Up, Un – omvormers.

Ondertussen zorgt de brugvariant van de montage ervoor dat een groot aantal lampen (meer dan twee) op één ballast kan worden aangesloten. In de regel zijn apparaten die volgens de brugschakeling zijn samengesteld, ontworpen voor een belastingsvermogen van 100 W en hoger.

Aansluitmogelijkheden voor TL-lampen

Afhankelijk van de schakeloplossingen die worden gebruikt in de constructie van start- en regelapparaten, kunnen de aansluitingsopties zeer divers zijn.

Als een model van het apparaat bijvoorbeeld de aansluiting van één lamp ondersteunt, kan een ander model al het gelijktijdig werken van vier lampen ondersteunen.

De eenvoudigste manier om een lamp van stroom te voorzien via een elektromagnetisch start- en regelelement: 1 – gloeidraad; 2 – starter; 3 – glazen bol; 4 – smoorspoel; L – fasespanninglijn; N – nullijn.

De eenvoudigste aansluiting lijkt de variant met een elektromagnetisch apparaat, waarbij de belangrijkste elementen van het circuit slechts een smoorspoel en een starter zijn.

Hier wordt vanaf de netinterface de fasedraad aangesloten op een van de twee aansluitingen van de smoorspoel, en de nuldraad wordt naar een aansluiting van de fluorescentielamp geleid.

De fase, afgevlakt door de smoorspoel, wordt van de tweede aansluiting afgenomen en aangesloten op de tweede (tegenoverliggende) aansluiting.

De overige twee vrije aansluitingen van de lamp worden aangesloten op de starterhouder. Dat is in feite de volledige schakeling, die tot de opkomst van elektronische halfgeleidermodellen van EVSA (elektronische voorschakelapparaten) overal werd gebruikt.

Optie voor aansluiting van twee tl-lampen via één smoorspoel: 1 – filtercondensator; 2 – smoorspoel, qua vermogen gelijk aan het vermogen van twee lampen; 3, 4 – lampen; 5, 6 – startinrichtingen; L – fasedraad (voeding); N – nuldraad

Op basis van dezelfde schematiek wordt een oplossing gerealiseerd met aansluiting van twee tl-lampen, één smoorspoel en twee starters. Wel moet in dit geval de smoorspoel qua vermogen worden gekozen op basis van het totale vermogen van de gaslampen.

Het smoorspoelcircuit kan worden aangepast om het strobe-effect te verhelpen. Dit treedt vrij vaak op bij armaturen met een elektromagnetisch voorschakelapparaat.

De aanpassing gaat gepaard met toevoeging van een diodebrug aan de schakeling, die na de smoorspoel wordt aangesloten.

Aansluiting op elektronische modules

De aansluitmogelijkheden van tl-lampen op elektronische modules verschillen enigszins. Elk elektronisch voorschakelapparaat heeft ingangsklemmen voor de netspanning en uitgangsklemmen voor de belasting.

Afhankelijk van de configuratie van het voorschakelapparaat wordt één of meerdere lampen aangesloten. Meestal staat op de behuizing van het apparaat, ongeacht het vermogen, voor het aansluiten van het overeenkomstige aantal armaturen, een principeschema vermeld.

Volgorde voor aansluiting van tl-armaturen op een start- en regelapparaat dat werkt op halfgeleidercomponenten: 1 – interface voor net en aarde; 2 – interface voor armaturen; 3,4 – armaturen; L – fasedraad (voeding); N – nuldraad; 1…6 – interfacecontacten

In het bovenstaande schema wordt bijvoorbeeld maximaal twee tl-lampen van stroom voorzien, omdat in het schema een model van een tweelampsballast wordt gebruikt.

De twee interfaces van het apparaat zijn als volgt ontworpen: één voor aansluiting van de netspanning en de aarddraad, de tweede voor aansluiting van de lampen. Deze optie is ook een van de eenvoudige oplossingen.

Een vergelijkbaar apparaat, maar ontworpen voor gebruik met vier lampen, onderscheidt zich door een groter aantal klemmen op de belastingsinterface. De netwerkinterface en de aardverbinding blijven ongewijzigd.

Bedradingsschema voor de vierlampen optie. Als start- en regelapparaat wordt ook een elektronisch halfgeleider voorschakelapparaat gebruikt. In het schema 1…10 – contacten van de interface van het start- en regelapparaat.

Echter, naast eenvoudige apparaten – een-, twee-, vierlampen – komen er ook start- en regelconstructies voor waarvan de schematiek het gebruik van een functie voor het regelen van de lichtopbrengst van tl-lampen met behulp van voorziet.

Dit zijn zogenaamde regelbare modellen van regelaars. Wij raden u aan om de werking van de vermogensregelaar van verlichtingsarmaturen nader te bestuderen.

Waarin verschillen deze apparaten van de reeds besproken apparaten? Doordat ze, naast de net- en belastingsaansluiting, ook zijn uitgerust met een interface voor het aansluiten van een stuurspanning, waarvan het niveau doorgaans 1-10 volt gelijkspanning bedraagt.

Vierlampconfiguratie met soepele helderheidsregeling: 1 – modusschakelaar; 2 – contacten voor aanvoer stuurspanning; 3 – aardingscontact; 4, 5, 6, 7 – fluorescentielampen; L – fasedraad voeding; N – nuldraad; 1…20 – interfacecontacten van het start- en regelapparaat

Aldus maakt de verscheidenheid aan configuraties van elektronische voorschakelmodules het mogelijk om verlichtingssystemen van verschillende niveaus te organiseren. Daarbij wordt niet alleen gedoeld op het niveau van vermogen en oppervlaktebestrijking, maar ook op het niveau van besturing.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Een videomateriaal, gemaakt op basis van de praktijk van een elektromonteur, vertelt en toont welk van de twee apparaten door de eindgebruiker als kwalitatief beter en praktischer moet worden beschouwd.

Deze reportage bevestigt nogmaals dat eenvoudige oplossingen betrouwbaar en duurzaam lijken:

Ondertussen blijven elektronische voorschakelapparaten zich verbeteren. Op de markt verschijnen regelmatig nieuwe modellen van dergelijke apparaten. Elektronische constructies hebben ook hun gebreken, maar in vergelijking met de elektromagnetische varianten vertonen ze duidelijk betere technische en gebruikskwaliteiten.

Bent u op de hoogte van de werkingsprincipes en aansluitschema's van elektronische voorschakelapparaten en wilt u het bovenstaande materiaal aanvullen met persoonlijke observaties? Of wilt u nuttige aanbevelingen delen over de nuances van reparatie, vervanging of keuze van een voorschakelapparaat? Schrijf dan uw reacties op dit bericht in het onderstaande blok.