بالاست الکترونیکی چیست ؟

برای راه اندازی لامپ فلورسنت نیاز به بالاست می باشد. بالاست دو وظیفه دارد:
- ایجاد ولتاژ بالا در موقع روشن شدن : برای یونیزه شدن گاز داخل لامپ، نیاز به ولتاز بالا (در حدود 600 ولت) می باشد. این ولتاز با بالاست و استارت ( استارت تنها در بالاست مغناطيسي لازم است.) ایجاد می شود.
- کنترل جریان : با یونیزه شدن گاز مقاومت اهمي لامپ به شدت کاهش می یابد در اینحالت بالاست جریان لامپ را کنترل می کند. 

بالاست مغناطیسی چیست :
بالاست مغناطیسی نوع قدیمی بالاست می باشد که از یک سیم پیچ حول هسته آهنی تشکیل شده و برای راه اندازی لامپ فلورسنت نیاز به استارت دارد. بالاست مغناطیسی نواقص زیر را دارد : 
- مصرف برق بالا
- کاهش راندامان نوری لامپ
- سوسو زدن نور لامپ با فرکانس دو برابر برق شهر ( این اثر بطور مستقیم قابل مشاهده نیست ولی در هنگام مطالعه و طولانی مدت خستگی عصبی و چشم را به همراه دارد.)
- ایجاد حرارت صدا و لرزش
به علت نواقص بالا ، امروزه استفاده از بالاست های مغناطیسی در کشور های پیشرفته منسوخ شده است.

بالاست الکترونیکی چیست :
بالاست الکترونیکی با قطعات الکترونیک ساخته می شود و در فرکانس بالا کار می کند. ولتاژ خروجی بالاست الکترونیکی یک
ولتاژ متناوب مربعی با فرکانس بالاتر از 20 کیلو هرتز می باشد. عملکرد در فرکانس بالا مزایای زیر را دارد : 
- کاهش 25% تا 40% مصرف برق نسبت به بالاست القایی با مقدار نور یکسان ( بسته به نوع لامپ و تکنولوژی بالاست )
- نوردهی با حداکثر راندمان نوری لامپ ( لومن بر وات )
- نور پر و یکنواخت لامپ بدون سوسو زدن
 

|   مزایای بالاست الکترونیکی   |
 

تاریخچه بالاست الکترونیکی :
اولین بالاست الکترونیکی در سال 1981 توسط شرکت hanover fair تولید شد. از سال 1988 تولید و فروش بالاست الکترونیکی رشد بسیار زیادی داشت. چنانکه صادرات کشور آمریکا از سال 1988 تا سال 1999 از  1% به 38% رسید. در نمودار زیر صادرات بالاست کشور آمریکا بر حسب میلیون دلار نشان داده شده است : 
 

 

بالاست الکترونیکی تاثیر بسیار زیادی در کاهش مصرف برق دارد. بهمین دلیل سازمان DOE آمریکا قوانینی وضع کرد که به موجب آن از سال 1999 کلیه مراکز صنعتی ، دولتی ، تجاری جدید از بالاست الکترونیکی استفاده نمایند و در سال 2005 قوانینی وضع کرد که به موجب آن کلیه مراکز تا سال 2010 اقدام به تعویض بالاست مغناطیسی با الکترونیکی نمایند.

استاندارداد های بالاست الکترونیکی :

موسسه ملی استاندارد آمریکا  ( AMERICAN NATIONAL STANDADS INSTITUTE ) استانداداردهای کاملی ( ANSI C.82.11-1993 ) برای پارامترهای بالاست الکترونیکی تدوین کرده است که شرکت های بزرگی چون اسرام و فلیپس از آن استفاده می کنند.در زیر برخی از این پارامتر ها و مقادیر مجاز آن شرح داده شده است.
 

موسسه ملی استانداردهای آمریکا ANSI سه روش زیر را برای استارت لامپ های فلورسنت تعریف کرده است :
 

استارت آنی ( instant start ) : در این روش زمان روشن شدن لامپ کمتر از 0.1 ثانیه است و ولتاژ بالا بلافاصله به لامپ اعمال می شود. برای روشن کردن لامپ T8 حدودا 600 ولت لازم است. در این روش به ازای هر لامپ 2 وات بیشتر از سایر روش ها در مصرف برق صرفه جویی می شود ولی طول عمر کلید زنی لامپ نسبت به سایر روش ها کاهش می یابد. استارت آنی برای مکانهایی که روزانه لامپ کم خاموش و روشن می شود مناسب است. طول عمر کلید زنی لامپ با این روش بین 10000 تا 15000 بار است. در بالاست مدل های PD5S-8OUT و PT5-EX پایا از این روش استفاده می شود. 
 

 استارت سریع ( RAPID START ) : در این روش زمان روشن شدن لامپ بین 0.5 تا 1 ثانیه است. ابتدا ولتاژ کمی به دو سر فیلامان اعمال می شود. پس از گرم شدن آن ولتاژ بالا به لامپ اعمال می شود. برای لامپ  T8 حدودا 500 ولت لازم است. استارت سریع طول عمر کلید زنی لامپ را افزایش می دهد ولی به ازای هر لامپ 2 وات بیشتر از استارت آنی مصرف دارد. در این روش طول عمر کلید زنی لامپ بین 15000 بار تا 20000 بار است. برای مکان هایی مناسب است که روزانه لامپ زیاد خاموش و روشن می شود. در اکثر بالاست های پایا از این روش استفاده می شود.  

استارت برنامه ریزی شده ( PROGRAMMED START ) : در این روش لامپ بین 1.5 تا 2 ثانیه روشن می شود. و با بالاترین طول عمر کلید زنی کار می کند. ابتدا فیلامان گرم می شود و پس از رسیدن به دمای مناسب ، ولتاژ دو سر لامپ کم کم افزایش می یابد تا لامپ با کمترین ولتاژ روشن شود. این روش برای مکانهایی مناسب است که لامپ پشت سر هم خاموش و روشن می شود برای مثال لامپ هایی که با سنسور های حرکتی خاموش و روشن می شوند. برای مکان هایی که لامپ مکررا خاموش و روشن نشود مزیتی ندارد چون طول عمر فسفر لامپ زودتر از کلید زنی آن پایان می یابد. استارت برنامه ریزی شده طول عمر کلید زنی را تا 50000 بار افزایش می دهد. در بالاست های DC تیپ 5  پایا از این روش استفاده می شود.

 

CREST FACTOR : نسبت جریان پیک لامپ به جریان RMS  آن است. بالا بودن این پارمتر طول عمر لامپ را کاهش
می دهد. استاندارد ANSI مقدار مجاز آن را برای لامپ T8 کمتر از 1.7 و برای لامپ تک پین کمتر از 1.85 تعیین کرده است.
اندازه گیری CF در آزمایشگاه شرکت گیو مدار با اسیلسکوپ دیجیتال صورت گرفته و برای کلیه تیپ های بالاست پایا این
استاندارد رعایت می شود 

BALLAST FACTOR : نسبت نور لامپ بالاست به نولامپ بالاست مرجع می باشد. برای بالاست های الکترونیکی بین 0.73 تا 1.5 است. بالا و یا پایین بودن آن باعث کاهش طول عمر لامپ می شود.استاندارد ANSI  مقدار مجاز آن را بالاتر از 0.85 تعیین کرده است. اندازه گیری BF در آزمایشگاه شرکت گیو مدار با لوکس متر و بالاست کمپانی های معتبر به عنوان بالاست مرجع صورت گرفته و برای کلیه تیپ های بالاست پایا این استاندارد رعایت می شود. 
 

مجموع هارمونیک ( TOTAL HARMONIC DISTORTION ) : زمانی که شکل موج جریان و یا ولتاژ از حالت سینوسی خارج شود. هارمونیک بوجود می اید. در صورتیکه هارمونیک زیاد باشد به خطوط تغذیه فشار وارد شده و باعث ایجاد نویز در سیستم می شود.در بالاست های الکترونیکی این مسئله اهمیت دارد مخصوصا زمانی که از تعداد زیادی بالاست در یک محل استفاده می شود. هارمونیک جریان بالاست
از فرمول زیر بدست مِی آید :

استاندارد ANSI حداکثر هارمونیک مجاز برای بالاست الکترونیکی را 32% تعیین کرده و سازمان مدیریت و برنامه ریزی انرژی آمریکا (FEDERAL ENERGY MANAGEMENT PROGRAM ) حداکثر هارمونیک بالاست الکترونیکی برای ساختمان های آمریکا را 20% تعیین کرده است. اندازه گیری THD در آزمایشگاه شرکت گیو مدار به کمک اسپکتروم آنالایزر صورت گرفته و برای تیپ 3  بالاست پایا THD< 32% و برای تیپ های 4 و بالاتر THD<20% می باشد.در پروژه تعویض بالاست ساختمان مرکزی شرکت ملی پتروشیمی در یک ساختمان بیش از 4000 بالاست دو لامپ پایا نصب شده است بدون اینکه کوچکترین فشاری به خطوط تغذیه وارد شود. و این نشان دهنده رعایت دقیق این استاندارد می باشد. 

ضریب توان ( POWER FACTOR ) : نسبت توان واقعی به حاصل ضرب جریان و ولتاژ مصرفی می باشد. ضریب توان از فرمول زیر به دست می آید :
 

بالاست های الکترونیکی از نظر ضریب توان در سه گروه دسته بندی می شوند :
 

بالاست با پاور فکتور بالا جریان کمتری می کشد و فشار کمتری به خطوط تغذیه وارد می کند. همچنین تلفات انتقال جریان آن کمتر است. بالاست با پاور فکتور بالای 0.9 برای کلیه مصارف روشنایی مناسب است. اندازه گیری PF  در آزمایشگاه شرکت گیو مدار با کسینوس فی متر انجام می شود. در بالاست تیپ 3 پایا PF>0.7 و در بالاست های تیپ 4 و بالاتر PF>0.9 می باشد. بالابودن PF زمانی که تعداد بالاست در یک مکان زیاد باشد اهمیت زیادی پیدا می کند.
 

 صدا : اکثر بالاست های الکترونیکی در محدوده شنوایی انسان هیچ صدای تولید نمی کنند و در کلاس A قرار دارند.

منابع :

  مرکز تحقیقات روشنایی آمریکا     WWW.LRC.RPI.EDU
کمپانی فلیپس                     WWW.PHILIPS.COM