Deşarj lambalar yapıları gereği çalışma rejimine ulaştıklarında çalışma empedansları giderek düşen bir eğilimlidir. Bu hem yüksek basınç hemde alçak basınç deşarj lambaları için geçerlidir. Bu lambadan geçen akımın ve dolayısıyla lambada harcanan gücün artması anlamına gelir.
Çözüm olarak lamba akımını sınırlamak için rezistans (direnç), kondansatör veya bobinler kullanılabilir. Deşarj lambaların keşifleri ile birlikte en fazla bobinler kullanılmıştır. Uygulamada bobin lambaya seri bağlanarak lamba empedansı değişimlerinde, lamba akımının bobinin endüktansı ile dengelenerek lambanın aşırı akımdan tahrip olması önlenir.
Florasan lambalar
Bir florasan lamba negatif empedans karakteristiğine sahiptir. Bu sebeple lamba akımını sınırlamak için akım sınırlayıcı bir balastı lambaya seri bağlamak gereklidir (Şekil 1 Florasan lamba balast bağlantısı). Bu balastlar pozitif empedans karakteristiğine sahiptir. Balast akım ve güç değerleri lambanın akım ve güç değerlerini karşılamalıdır. Bunun için her lamba tipi için elektriksel özellikleri uygun farklı balastlar kullanılır.
Yüksek basınçlı deşarj lambalar
Yüksek basınç deşarj lambalar da negatif empedans karakteristiği sahip oldukları için aynı şekilde devreye bağlanan bir balasta ihtiyaç duyarlar. Ayrıca yüksek basınçlı deşarj lambalarda balast ile birlikte lambanın çalışmaya başlaması için bir ateşleyiciye ihtiyaç vardır. Balast ve ateşleyici genel olarak birlikte montaj edilir.
Endüksiyon lambaları
Endüksiyon lambaları yüksek frekans jeneratörü ihtiva eden bir elektronik sistem den oluşan güç kaynağı üzerinden şebekeye bağlanırlar. Elde edilen yüksek frekans elektrik enerjisi lamba üzerindeki bobine uygulanarak lambanın çalışması sağlanır.
Hem florasan lambalarda hem de diğer deşarj lambalarda kullanılan bobin esaslı balastlar şebeke için endüktif yüklerdir. Alternatif akımda endüktif yükler için akım ve gerilim aynı fazla değildir. Bu reaktif bir gücün harcanması anlamına da gelir. Akım ve gerilim arasındaki faz farkı, güç faktörü olarak adlandırılır. Bu alternatif akım elektrik şebekesi için istenilen bir durum değildir. Bu durumu çözmek için lamba ve balans şebekesinin girişine uygun değerde bir kondansatör konularak güç faktörünün düzeltilmesi sağlanır. İdeal olan güç faktörünün 1 veya 1e en yakın değerde olmasıdır.
Son 15 yıldır floresan lambaların tamamı ve deşarj lambalarda 250 wat a kadar güçlerde elektronik balastlar kullanılmaktadır. Elektronik balast hem verimlilik hem de aydınlatma kararlılığı açısından avantajlar sağlamaktadır. Elektronik balastlar aynı zamanda lamba ömrünüde uzatmaktadır. Elektronik balastlarda da lamba akım ve gerilimleri her güçteki ürünler için farklı olacağı için lamba gücüne uygun balastlar seçilmelidir.
Yeni nesil yapay ışık kaynağı LED ürünler için de benzer elektronik düzenekler kullanılmaktadır. Bunlar sabit gerilim çıkışlı olabildiği gibi sabit akım çıkışlı (sabit akım kontrolü) olabilirler. Mekanik balastların aksine elektronik güç kaynaklarında/balastlarda güç faktörü kapasitiftir. Bunun için elektronik güç kaynaklarının/balastların içerisinde güç faktörü düzeltme devresi olması elektrik şebekesi için çok önemlidir.
Güç faktörü
Mekanik balast sistemleri bobin ihtiva ettikleri için endüktif değere sahiptir ve devrelerine bir kondansatör bağlanarak güç faktörü düzeltilebilir.
Elektronik balastlar veya güç kaynaklarında tam tersi kapasitif değerlere sahiptir. 25 watt ve üzeri güçlerde balastlar güç faktörü düzeltme devresi içermelidir. Güç faktörü değeri λ (lamda) 0,95 ve üzeri olmalıdır. güç faktörü düzeltme devresi olmayan ürünler ancak evlerde kullanım için uygundur. Profesyonel kullanımlar için güç faktörü ihtiva eden ürünler kullanılması zorunludur. Kapasitif yükler şebeke için farklı sorunlar yaşamasına harmoniklere ve şebeke sinüs yapısının bozulmasına sebep olurlar.
Sonuçta ışık kaynaklarında bu akım, gerilim veya gücü kontrol eden elektronik devrelere biz toplamda ‘’Aydınlatma Elektroniği’’ ediyoruz.
Balast verimlilikleri
Her elektrikli cihazda oldukları gibi balastlarda enerji verimliliği açısından sınıflandırılırlar. Enerji verimliliği çalışmaları kapsamında, EU2000/55/EC Direktiflerine göre A, A1, A2 sınıfı elektronik balastlar ve B1, B2 sınıfı mekanik balastların kullanımı serbesttir, diğerleri yasaklanmıştır.
Yazar Hakkında