Reator eletrônico para lâmpadas fluorescentes: o que é, como funciona, esquemas de conexão de lâmpadas com reator eletrônico

Você tem interesse em saber para que serve o módulo eletrônico REA para lâmpadas fluorescentes e como conectá-lo? A instalação correta de luminárias economizadoras de energia pode prolongar várias vezes a sua vida útil, não é mesmo? Mas você não sabe como conectar o REA e se é necessário fazer isso?

Vamos falar sobre a finalidade do módulo eletrônico e sua conexão – o artigo aborda as características construtivas deste aparelho, que forma a chamada tensão de partida e mantém o modo de operação ideal das luminárias.

São apresentados esquemas elétricos de ligação de lâmpadas fluorescentes com o uso de reator eletrônico de partida, bem como recomendações em vídeo sobre o uso de tais aparelhos. Estes são uma parte integrante do esquema das lâmpadas de descarga de gás, embora a construção dessas fontes de luz possa variar significativamente.

Construções dos módulos de partida e regulação

As construções de lâmpadas fluorescentes industriais e domésticas geralmente são equipadas com módulos REA. A sigla é bastante clara – aparelho eletrônico de partida e regulação.

Dispositivo eletromagnético de modelo antigo

Observando a construção deste dispositivo da série clássica eletromagnética, pode-se notar imediatamente uma desvantagem óbvia – o volume do módulo.

É verdade que os projetistas sempre buscaram minimizar as dimensões do REM. Até certo ponto, isso foi bem-sucedido, a julgar pelas modificações modernas já na forma de REA.

Conjunto de elementos funcionais do dispositivo eletromagnético de partida e regulação. Suas partes componentes, como se vê, são apenas dois componentes – o indutor (chamado de reator) e o starter (circuito de formação de descarga).

O volume da construção eletromagnética se deve à incorporação de um indutor de grande porte no circuito – um elemento obrigatório destinado a suavizar a tensão da rede e atuar como reator.

Além do indutor, o circuito do REM inclui starters (um ou dois). É evidente a dependência da qualidade de seu funcionamento e da durabilidade da lâmpada, pois um defeito no starter causa uma partida falsa, o que significa sobrecarga de corrente nos filamentos.

Esta é uma das variantes construtivas do arrancador do módulo eletromagnético de partida e regulação de lâmpadas fluorescentes. Existem muitas outras construções, com diferenças em tamanhos e materiais do corpo.

Além da falta de confiabilidade da partida com arrancador, as lâmpadas fluorescentes sofrem com o efeito de estroboscopia. Ele se manifesta como uma cintilação em uma frequência específica, próxima de 50 Hz.

Por fim, o aparelho de partida e regulação provoca perdas energéticas significativas, ou seja, reduz a eficiência geral das lâmpadas fluorescentes.

Aprimoramento da construção para o REA

A partir da década de 1990, os circuitos de lâmpadas fluorescentes passaram cada vez mais a ser complementados com uma estrutura aperfeiçoada do módulo de partida e regulação.

A base do módulo modernizado foi composta por elementos eletrônicos semicondutores. Consequentemente, as dimensões do dispositivo diminuíram e a qualidade de operação é notada em um nível mais elevado.

O resultado da modificação dos reguladores eletromagnéticos são dispositivos eletrônicos semicondutores de partida e ajuste da luminescência de lâmpadas fluorescentes. Do ponto de vista técnico, diferenciam-se por indicadores operacionais mais elevados.

A introdução de reatores eletrônicos semicondutores levou praticamente à eliminação total das deficiências presentes nos circuitos dos aparelhos de formato antigo.

Os módulos eletrônicos apresentam operação estável e de qualidade, aumentando a durabilidade das luminárias fluorescentes.

Maior eficiência, ajuste suave de brilho, fator de potência elevado – todos esses são indicadores vantajosos dos novos módulos de reator eletrônico.

Do que consiste o dispositivo?

Os principais elementos constituintes do circuito do módulo eletrônico são:

• dispositivo retificador;
• filtro de radiação eletromagnética;
• corretor de fator de potência;
• filtro de suavização de tensão;
• circuito inversor;
• elemento de indutor;

A construção do esquema prevê uma de duas variações – ponte completa ou meia-ponte. As estruturas que utilizam o esquema de ponte completa geralmente suportam o funcionamento com lâmpadas de alta potência.

Aproximadamente para esses dispositivos de iluminação (potência a partir de 100 watts) são projetados os módulos de partida e regulação feitos em esquema de ponte completa. Este, além de suportar potência, tem um efeito positivo nas características da tensão de alimentação.

No entanto, majoritariamente nas luminárias fluorescentes são utilizados módulos construídos com base no esquema de meia-ponte.

Tais dispositivos são mais comuns no mercado em comparação com os de ponte completa, pois para aplicações tradicionais bastam luminárias com potência de até 50 W.

Características de funcionamento do aparelho

O funcionamento da eletrônica pode ser dividido aproximadamente em três etapas de trabalho. Primeiramente, é ativada a função de pré-aquecimento dos filamentos, o que é importante para a durabilidade das lâmpadas a gás.

Essa função é especialmente necessária em ambientes de baixa temperatura.

Vista da placa eletrônica de trabalho de um dos modelos do módulo de partida e regulação baseado em elementos semicondutores. Esta placa pequena e leve substitui completamente a funcionalidade do reator indutivo massivo e adiciona uma série de propriedades aprimoradas.

Em seguida, o circuito do módulo aciona a função de geração de um pulso de impedância de alta tensão – nível de tensão de cerca de 1,5 kV.

A presença de uma tensão dessa magnitude entre os eletrodos inevitavelmente resulta na ruptura do meio gasoso do bulbo da lâmpada fluorescente – acendimento da lâmpada.

Finalmente, a terceira etapa de trabalho do circuito do módulo é ativada, cuja função principal é criar uma tensão estabilizada para a queima do gás dentro do bulbo.

O nível de tensão neste caso é relativamente baixo, garantindo baixo consumo de energia.

Esquema elétrico do reator de partida

Como já mencionado, um design frequentemente utilizado é o módulo reator eletrônico montado em um circuito meia-ponte push-pull.

Diagrama esquemático do dispositivo de meia-ponte para partida e ajuste de parâmetros de luminárias fluorescentes. No entanto, esta não é a única solução de circuito utilizada na fabricação de reatores eletrônicos.

Este circuito funciona na seguinte sequência:

1. A tensão da rede de 220V é aplicada a uma ponte retificadora de diodos e a um filtro.
2. Na saída do filtro, forma-se uma tensão contínua de 300-310V.
3. O módulo inversor aumenta a frequência da tensão.
4. Do inversor, a tensão passa para um transformador simétrico.
5. No transformador, através das chaves de controle, é formado o potencial de trabalho necessário para a lâmpada fluorescente.

As chaves de controle, instaladas no circuito das duas seções do primário e no enrolamento secundário, regulam a potência necessária.

Portanto, no enrolamento secundário, forma-se um potencial específico para cada etapa de trabalho da lâmpada. Por exemplo, um para o aquecimento dos filamentos, outro para o modo de operação normal.

Vamos considerar o diagrama esquemático de um reator eletrônico meia-ponte para lâmpadas de até 30 W. Aqui, a tensão da rede é retificada por um conjunto de quatro diodos.

A tensão retificada da ponte de diodos vai para um capacitor, onde é suavizada em amplitude e filtrada de harmônicos.

A qualidade do funcionamento do circuito é influenciada pela seleção correta dos componentes eletrônicos. O funcionamento normal é caracterizado pelo parâmetro de corrente no terminal positivo do capacitor C1. A duração do pulso de ignição da luminária é determinada pelo capacitor C4.

Em seguida, por meio da parte inversora do circuito, montada em dois transistores chave (meia ponte), a tensão proveniente da rede com frequência de 50 Hz é convertida em um potencial de frequência mais alta – a partir de 20 kHz.

Já é aplicado nos terminais da lâmpada fluorescente para garantir o regime de operação.

O circuito em ponte funciona aproximadamente pelo mesmo princípio. A diferença é que ele não usa dois inversores, mas quatro transistores chaveadores. Consequentemente, o circuito se torna um pouco mais complexo, com a adição de elementos extras.

Nó do circuito do inversor, montado em configuração de ponte. Aqui, no funcionamento do nó, participam não dois, mas quatro transistores de chaveamento. E frequentemente, a preferência é dada a elementos semicondutores de estrutura de campo. No diagrama: VT1…VT4 – transistores; Tp – transformador de corrente; Up, Un – conversores.

No entanto, é precisamente a variante de montagem em ponte que garante a conexão de um grande número de lâmpadas (mais de duas) em um único reator. Geralmente, os dispositivos montados com circuito em ponte são projetados para potência de carga de 100 W ou mais.

Opções de ligação de lâmpadas fluorescentes

Dependendo das soluções de circuito utilizadas na construção dos equipamentos de partida e regulação, as opções de conexão podem ser as mais variadas.

Se um modelo de dispositivo suporta, por exemplo, a conexão de uma luminária, outro modelo pode suportar já o funcionamento simultâneo de quatro lâmpadas.

A opção mais simples de alimentação da luminária através de um elemento de partida eletromagnético: 1 – filamento de aquecimento; 2 – starter; 3 – bulbo de vidro; 4 – reator; L – linha de fase de alimentação; N – linha neutra

A conexão mais simples parece ser a opção com um dispositivo eletromagnético, onde os principais elementos do circuito são apenas reator e starter.

Aqui, a partir da interface de rede, a linha de fase é conectada a um dos dois terminais do reator, e o fio neutro é levado a um terminal da lâmpada fluorescente.

A fase, suavizada no indutor, é retirada do seu segundo terminal e conectada ao segundo terminal (oposto).

As duas terminais que permanecem livres da lâmpada são conectadas ao soquete do starter. Esta é, na verdade, toda a configuração que era usada universalmente antes do surgimento dos modelos eletrônicos semicondutores de EPRA.

Opção de conexão de duas luminárias fluorescentes através de um reator: 1 – capacitor de filtro; 2 – reator, com potência igual à potência de dois dispositivos de iluminação; 3, 4 – lâmpadas; 5, 6 – starters de acionamento; L – linha de fase de alimentação; N – linha neutra

Com base no mesmo diagrama, é implementada uma solução para conectar duas lâmpadas fluorescenetes, um reator e dois starters. No entrado, neste caso, é necessário selecionar o reator pela potência, com base na potência total das luminárias a gás.

A variante do circuito com reator pode ser modificada para eliminar o defeito de estroboscopia. Ele ocorre com frequância justamente em luminárias com reator eletromagnético.

A modificação é acompanhada pela adção de uma ponte de diodos ao circuito, que é inserida após o reator.

Conexão a módulos eletrônicos

As opções de conexão de lâmpadas fluorescenetes em módulos eletrônicos são um pouco diferenes. Cada reator eletrônico possui terminais de entrada para alimentção da tensão da rede e terminais de saída para a carga.

Depedendo da configução do reator eletrônico, uma ou mais lâmpadas são conecdadas. Geralmente, no coro do dispositvo de qualquer potência, projeado para conectar o número corrsponden de luminárias, há um diagrama esomático de ligação.

Procedimeno de conexão das luminárias fluorescenetes ao dispositvo de partida e regulação, operado em elementos semicondutores: 1 – interface para rede e aterameno; 2 – interface para luminárias; 3,4 – – luminárias; L – linha de fase de alimentação; N – linha neutra; 1…6 – – contatos da interface

No diagrama acma, por exmplo, é prevista a alimentação de no máimo duas lâmpadas fluorescenetes, pois é utilizado um modelo de reator para duas lâmpadas.

As duas interfaces do dispositvo são projeadas assim: uma para conectar a tensão da rede e o fio de aterameno, a seguda para conectar as lâmpadas. Esta opção também é da séri e de soluções simples.

Um dispositvo semelhante, mas já projeado para rabalhar com quatro lâmpadas, difere por apresentar um número maior de terminais na interface de conexão da carga. A interface de rede e a linha de conexão de aterameno permanecem inalteradas.

Esquema de conexão para a variante de quatro lâmpadas. Como dispositvo de partida e regulação, também é utilizado um reator eletrônico semiconductr. No diagrama, 1…10 – contatos da interface do dispositvo de partida e regulação.

No entado, além dos disposivos simples – para uma, duas, quatro lâmpadas – existem construções de partida e regulação cujo esquema prevê o uso da função de ajuste do brilho das lâmpadas fluoesnetes por meio de.

Estes são os chamados modelos controlados de reguladores. Recomendamos que você se familiarize mais detalhadamente com o princípio de funcionamento do regulador de potência dos dispositivos de iluminação.

Como esses dispositivos diferem dos já analisados? Pelo fato de que, além da rede e da carga, eles também são equipados com uma interface para conectar a tensão de controle, cujo nível geralmente é de 1 a 10 volts de corrente contínua.

Configuração de quatro lâmpadas com possibilidade de ajuste suave do brilho da luz: 1 – interruptor de modo; 2 – contatos de alimentação da tensão de controle; 3 – contato de aterramento; 4, 5, 6, 7 – lâmpadas fluorescentes; L – linha de alimentação de fase; N – linha neutra; 1…20 – contatos da interface do dispositivo de partida e regulação

Assim, a diversidade de configurações dos módulos eletrônicos de partida e regulação permite organizar sistemas de dispositivos de iluminação de diferentes níveis. Isto se refere não apenas ao nível de potência e cobertura de áreas, mas também ao nível de controle.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O material de vídeo, baseado na prática de um eletricista, conta e mostra – qual dos dois dispositivos deve ser considerado pelo usuário final como mais qualitativo e prático.

Este episódio confirma mais uma vez que soluções simples parecem confiáveis e duráveis:

Enquanto isso, os reatores eletrônicos (EPRA) continuam a ser aperfeiçoados. Novos modelos desses dispositivos aparecem periodicamente no mercado. As construções eletrônicas também não são isentas de defeitos, mas em comparação com as versões eletromagnéticas, mostram claramente melhores qualidades técnicas e operacionais.

Você entende de questões sobre o princípio de funcionamento e esquemas de conexão dos reatores eletrônicos (EPRA) e deseja complementar o material acima com observações pessoais? Ou deseja compartilhar recomendações úteis sobre as nuances de reparo, substituição ou escolha do dispositivo de partida e regulação? Por favor, escreva seus comentários sobre esta postagem no bloco abaixo.