วงจรนีออนอิเล็คทรอนิค36W STAR LUMINAIREรุ่นIWACHI-T8 CIRCUIT FLUORESCENT ELECTRONIC

วงจรนีออนอิเล็คทรอนิค36W STAR LUMINAIREรุ่นIWACHI-T8 CIRCUIT FLUORESCENT ELECTRONIC

18/1/2560 SONGCHAI PRAPATRUNGSEE

วงจรนีออนอิเล็คทรอนิค36W STAR LUMINAIREรุ่นIWACHI-T8 CIRCUIT FLUORESCENT ELECTRONIC

การซ่อมต้องใส่รองเท้า และห้ามเปียกน้ำ

และห้ามมีส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกาย

แตะถูกตัวนำไฟฟ้า

เพราะอันตรายอาจถึงชีวิตได้

ยี่ห้อSTAR LUMINAIREรุ่นIWACHI-T8-36W

CURRENT 0.28A  70องศา

เปิดนีออนโดยใส่หลอดฟิลลิปส์36W

เสียบปุ๊ปกินไฟ 162มิลลิแอมป์เอซี

ผ่านไปประมาณ5นาทีกินกระแสเป็น 165มิลลิแอมป์เอซี

นีออนถ้ายิ่งร้อนยิ่งกินกระแสเพิ่มขึ้นนั่นเอง

ประหยัดกว่าหลอดนีออนบัลลาสท์ธรรมดาเกือบ3เท่าตัว

คือ ประมาณว่าบัลลาสท์ธรรมดา1หลอด

กินไฟเท่ากับหลอดนีออนบัลลาสท์อิเล็คทรอนิคส์3หลอดนั่นเอง

//////////////////////////////////////////////////////////////////////

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ Electronic Ballast

      บัลลาสต์เป็นอุปกรณ์จำเป็นที่ต้องใช้

ต้องมีอยู่ในระบบไฟฟ้าแสงสว่างที่ใช้หลอดไฟประเภทฟลูออเรสเซนต์

ประเภทหลอดคายประจุความดันสูง

โดยมีหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ผ่านเข้าไปในขั้วหลอดให้มีค่าเหมาะสม

สม่ำเสมอตามแต่ละประเภท หลอดแต่ละชนิด แต่ละรุ่น แต่ละขนาด

บัลลาสต์ประหยัดพลังงานที่นิยมใช้กันมาก

คือ บัลลาสต์โลว์ลอส (Low Loss Ballast)

และอิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์ (Electronic Ballast)

แต่ในที่นี้จะพูดถึงบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์เพียงอย่างเดียว

        อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์ (Electronic Ballast)

มีข้อดีและข้อเสียสรุปโดยสั้น ๆ คือ อิเล็กทรอนิกส์บัลลาสต์

สามารถลดความสูญเสียประมาณ 10-12 วัตต์ต่อหลอด

เมื่อเทียบกับบัลลาสต์ธรรมดา

แต่จะมีราคาแพงกว่าสำหรับระยะเวลาการคืนทุน

และผลประหยัดที่จะได้รับนั้นจะมากหรือน้อย

ขึ้นอยู่กับชั่วโมงการเปิดใช้งานของหลอดไฟ

เมื่อการประหยัดพลังงาน

หมายถึง การลดต้นทุนที่สามารถเอาชนะคู่แข่งได้

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์จึงเข้ามามีบทบาทเป็นอย่างมาก

ในการถูกเลือกให้เป็นหนึ่งในบรรดาอุปกรณ์ประหยัดพลังงาน

เพราะนอกเหนือจากการประหยัดพลังงานได้ถึง 30% แล้ว

ยังคืนกำไรให้กับผู้ลงทุนได้ในอัตราผลตอบแทนที่สูง

เพราะหากใช้งานมากเท่าไรยิ่งกำไรเร็วขึ้นเท่านั้น

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์มีหน้าที่เช่นเดียวกับบัลลาสต์แกนเหล็ก

แต่บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

จะเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสสลับความถี่ปกติ 50 เฮิรตซ์ (Hz)

เป็นไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูงค่าระหว่าง 25 ถึง 50 กิโลเฮิรตซ์ (kHz)

เพื่อป้อนให้กับหลอดฟลูออเรสเซนต์

กระแสไฟฟ้าสลับจากแหล่งจ่ายจะถูกเรียงกระแสและกรอง

เพื่อที่จะเปลี่ยนเป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าตรง

สำหรับวงจรสวิตซ์อิเล็กทรอนิกส์

ตัวกำเนิดความถี่จะผลิตสัญญาณความถี่สูง

ซึ่งจะขับตัวทรานซิสเตอร์ให้ทำงานสลับกัน

คือทรานซิสเตอร์ใช้2ตัว เช่นเป็นชนิดNPNทั้ง2ตัว

ทรานซิสเตอร์ทั้ง2ตัวจะต้องได้รับไฟที่ตรงข้ามกันเสมอ

คือบวกลบสลับกันไป

โดยมีตัวเหนี่ยวนำแกนเฟอร์ไรท์ทำหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้า

และตัวเก็บประจุคร่อมหลอดทำหน้าที่กำหนดความถี่ และการสตาร์ท

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ความถี่ด้านออกอยู่ในช่วง 25 ถึง 50 กิโลเฮิรตซ์

เพื่อป้องกันการรบกวนต่อความถี่เสียงและความถี่วิทยุ

และเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างของหลอดฟลูออเรสเซนต์

โดยสามารถลดกำลังสูญเสียที่หลอดลงมาได้ 10 %

และยังคงความสว่างเท่ากันเมื่อขับหลอดที่ความถี่ปกติ 50 เฮิรตซ์

และเนื่องจากบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ประกอบกันเป็นวงจร

เพื่อทำงานในย่านความถี่สูง

ซึ่งสิ่งเหล่านี้สามารถที่จะลดกำลังการสูญเสียที่ตัวบัลลาสต์ 60%

โดยเปรียบเทียบกับบัลลาสต์แกนเหล็กธรรมดาที่แสงสว่างออกมาเท่ากัน

  คุณสมบัติของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

ช่วยประหยัดไฟได้ 10 วัตต์ต่อหลอด

ไม่ว่าจะใช้กับหลอด 18 วัตต์ 36 วัตต์

จากเดิมที่กินไฟ 28 วัตต์ 46 วัตต์ ตามลำดับ

ประหยัดไฟของเครื่องปรับอากาศได้ประมาณ 3.3 วัตต์ต่อหลอด

เนื่องจากเกิดการสูญเสียที่น้อยกว่า

อุณหภูมิขณะทำงานของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

ต่ำกว่าบัลลาสต์แกนเหล็ก

ช่วยประหยัดค่าสตาร์ทเตอร์ได้

เพราะบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ต้องใช้สตาร์ทเตอร์

จึงทำให้ประหยัดค่าสตาร์ทเตอร์และค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยน

ประหยัดหลอดไฟได้

เพราะบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์มีการควบคุมการจุดหลอม

ที่แน่นอนกว่าบัลลาสต์แกนเหล็ก

จึงทำให้หลอดฟลูออเรสเซนต์มีอายุยาวนานกว่าเดิม 20-50%

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์มีค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์มากกว่า 0.95

ลดการใช้กระแสไฟมากกว่า 80%

ทำให้สายไฟและขั้วหลอดมีความร้อนสะสมขณะใช้งานลดลง

จึงทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์เมื่อเปิดสวิตซ์

หลอดไฟจะติดทันทีไม่มีปัญหาของการกระพริบ

เนื่องจากสตาร์ทหรือหลอดเสื่อมคุณภาพ

โดยใช้ได้กับหลอดทั่วไป

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ให้แสงที่นุ่มนวล

ไม่มีการกระพริบที่ขั้ววหลอด (Stroboscopic Effect) ซึ่งจะช่วยถนอมสายตา

	บัลลาสต์แกนเหล็ก	บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์
หลอดฟลูออเรสเซนต์หรือนีออน	36 วัตต์	36 วัตต์
กำลังไฟฟ้าที่หลอด	36 วัตต์	34 วัตต์
กำลังสูญเสียที่บัลลาสต์	10 วัตต์	0 วัตต์
กำลังไฟฟ้าวงจรรวม	46 วัตต์	34 วัตต์
เปอร์เซนต์เปรียบเทียบความสูญเสีย	100	78 วัตต์

       

  ข้อดีและข้อเสียของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

    บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์มีหน้าที่

ไม่แตกต่างกับบัลลาสต์แบบขดลวดแกนเหล็กธรรมดา

แต่แทนที่จะใช้แกนเหล็กพันขดลวดธรรมดา

ก็เปลี่ยนมาใช้เป็นวงจรทางอิเล็กทรอนิกส์แทน

ดังนั้นภายในตัวบัลลาสต์จึงบรรจุไว้ด้วยชิ้นส่วนทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นหลัก

  ข้อดี

มีการสูญเสียพลังงานในตัวต่ำประมาณ 2-4 วัตต์

และมีค่าตัวประกอบกำลังที่ดี

ไม่ต้องใช้สตาร์ทเตอร์ภายนอกมาต่อเติมและบัลลาสต์อิเล็กทรอสิกส์ 1 ตัว

สามารถใช้กับหลอดไฟฟ้าได้ 1,2,3 หรือ 4 หลอด

ทำให้สามารถเลือกใช้ได้หลากหลายออกไป

ได้ระบบไฟฟ้าและแสงสว่างที่มีคุณภาพดีขึ้น

เนื่องจากไม่มีการกระพริบ และได้แสงที่มีคามสว่างสม่ำเสมอ

ซึ่งจะมีผลต่อสายตาในระยะยาว

ทำให้หลอดไฟมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น 30-50%

บัลลาสต์ที่ออกแบบพิเศษสามารถหรี่ไฟในหลอดฟลูออเรสเซนต์ได้

 ข้อเสีย

มีราคาแพงกว่าบัลลาสต์ธรรมดา

มีข้อจำกัดในการใช้งานในสถานที่หรือบริเวณที่มีอุณภูมิสูง

มีละอองไอน้ำสูง ไอน้ำมันหรือฝุ่นผงสูงเป็นพิเศษ

มักจะทำให้บัลลาสต์มีอายุการใช้งานที่สั้นลง

อาจก่อให้เกิดผลกระทบเพิ่มเติมในระบบไฟฟ้า

หรือบัลลาสต์อาจมีระบบคลื่นความถี่แทรกซ้อนได้

บัลลาสต์อาจมีอายุการใช้งานสั้น ไม่ทนทาน

ถ้าเป็นบัลลาสต์ที่ไม่ได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับลักษณะการใช้งาน

และเลือกใช้วัสดุชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ดี

รวมไปถึงมาตรฐานในการผลิตที่ไม่ได้มาตรฐาน

แหล่งข้อมูล

เอกสารเผยแพร่ความรู้เทคโนโลยีประหยัดพลังงาน

การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

http://www2.dede.go.th/bhrd/old/dataenergy/DocEnergy/energy%20saving%20Technogy8.htm

////////////////////////////////////////////////////////////////

เรื่องน่ารู้เกี่ยวกับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

      ปัจจุบันมีการใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์

ในการให้แสงสว่างกันอย่างแพร่หลาย

เนื่องจากประสิทธิภาพในการให้แสงสว่างสูงถึง 75 ลูเมนต่อวัตต์

ในขณะที่หลอดไส้ให้แสงสว่างได้เพียง 12 ลูเมนต่อวัตต์

การต่อวงจรหลอดฟลูออเรสเซนต์เพื่อการใช้งานนั้น

โดยทั่วไปใช้อุปกรณ์เสริมอีก 3 อย่างคือ

  1.) บัลลาสต์ชนิดขดลวด  คือบัลลาสต์ที่มีขดลวดพันอยู่บนแกนเหล็ก 

มีหน้าที่เพิ่มแรงดันในการจุดหลอดให้ติด

และรักษากระแสไฟฟ้าที่วิ่งผ่านหลอดให้เหมาะสมกับขนาดวัตต์ของหลอด

  2.) สตาร์ตเตอร์  ช่วยในการเริ่มจุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ให้ทำงาน

  3.) ตัวเก็บประจุ  มีหน้าที่เพิ่มค่าประกอบกำลัง (Power Factor) ของวงจร 

แต่บางครั้งก็ไม่ใส่ตัวเก็บประจุในวงจรเพื่อลดต้นทุนในการติดตั้ง

        บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ (Ballast Electronics)

เป็นอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่ง

ซึ่งทำหน้าที่เหมือนกับอุปกรณ์เสริมทั้ง 3 อย่างข้างต้นพร้อมกัน

โดยที่บัลลาสต์อิเล็คทรอนิคส์จะสร้างความถี่สูงถึง 50 กิโลเฮิร์ท (kHz)

จ่ายให้กับหลอดฟลูออเรสเซนต์

ซึ่งหลอดฟลูออเรสเซนต์จะตอบสนองความถี่สูง

ได้ดีกว่าความถี่ 50Hz ที่ใช้อยู่ในบ้าน

เป็นผลให้สามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ไม่น้อยกว่า 30%

และยังยืดอายุการใช้งานของหลอดได้นานกว่า 25%

เมื่อเทียบกับการต่อวงจรโดยใช้บัลลาสต์ชนิดขดลวด

การใช้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ยังมีข้อดีอื่นๆอีกเช่นหลอดเปิดติดทันที,

แสงสว่างที่ออกมาไม่กระพริบให้รำคาญสายตา,

ไม่มีเสียงฮัมรบกวนสมาธิขณะทำงาน,

ไม่สะสมความร้อนเหมือนบัลลาสต์ชนิดขดลวด

และหลอดยังคงติดแม้แรงดันไฟฟ้าตก

            บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่จำหน่ายในเมืองไทย

จะใช้แรงดันไฟฟ้า 220V ความถี่ 50Hz

มีข้อมูลที่สำคัญอื่นๆที่เกี่ยวข้องกับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่ควรทราบดังนี้

  1.) ปริมาณของกระแสขณะทำงาน (Irms และ Ipeak)

ปริมาณของกระแสยิ่งน้อยเท่าใดความสูญเสีย

เนื่องจากความร้อนที่เกิดบนสายไฟก็ยิ่งน้อยลง

  2.) ค่าประกอบกำลัง (Power Factor) 

เป็นค่าที่บอกว่าบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้อยู่

สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างกระแสและแรงดัน

ให้สอดคล้องกันได้มากน้อยเพียงไร

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณภาพสูง

จะมีค่า Power Factor ใกล้เคียง 1.0 

ในขณะที่บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์คุณภาพต่ำจะมีค่า Power Factor ต่ำ 

เมื่อติดตั้งบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีค่าPower Factor ต่ำจำนวนมาก

จะทำให้สูญเสียพลังงานไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า

และในตัวบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์เอง

ซึ่งพลังงานที่สูญเสียนี้จะเป็นสัดสวนผกผันกับค่า Power Factor

  3.) ค่า THD (Total Harmonics Distortion)

เป็นค่าที่บอกว่าบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้อยู่

มีสัญญาณรบกวนความถี่สูงมากน้อยเพียงไร

สัญญาณรบกวนความถี่สูงที่เกิดจากบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

จะไหลเข้าไปในระบบไฟฟ้า

และจะไหลผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีอยู่ในเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆในบ้าน

ทำให้เกิดความร้อนขึ้น

มีผลให้อายุการใช้งานของเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านลดลง

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีคุณภาพสูงจะมีค่า THD ต่ำ

 ข้อมูลทางไฟฟ้าแสดงคุณภาพของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ได้ดังนี้

       

กระแส	Power Fact or	THD	บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์
สูง	ต่ำ	สูง	คุณภาพต่ำ
ต่ำ	สูง	ต่ำ	คุณภาพสูง

               

                       

                       

คุณสมบัติทางไฟฟ้าของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ KPE (model: BL02)

                        [18W]

       

V

Hz

Irms

Ipeak

PF

THD (%)

KPE

220

50

0.08

0.17

0.95

27

ทั่วไปในท้องตลาด

220

50

0.14

0.21

0.60

70

                        [32W (หลอดกลม)]

       

V

Hz

Irms

Ipeak

PF

THD (%)

KPE

220

50

0.14

0.30

0.95

27

ทั่วไปในท้องตลาด

220

50

0.24

0.65

0.60

70

                        [36W]

       

V

Hz

Irms

Ipeak

PF

THD (%)

KPE

220

50

0.16

0.35

0.95

27

ทั่วไปในท้องตลาด

220

50

0.26

0.71

0.60

70

การคัดเกรดบัลลาสต์แบบง่ายๆ

เกรดA  {บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ราคาประมาณ  500  บาทขึ้นไป}

    คุณสมบัติ

        - ประะหยัดพลังงานมากกว่า  30%

        - ยืดอายุหลอดไฟมากกว่า  25%

        - กระแสไฟฟ้าไหลน้อย

        - สัญญาณรบกวนน้อยมาก

        - ถ้าไฟตก แสงสว่างคงที่

เกรดB {บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ราคาประมาณ  300 - 500  บาท (KPE) }

    คุณสมบัติ

        - ประหยัดพลังงานมากกว่า  30%

        - ยืดอายุหลอดไฟมากกว่า  25%

        - กระแสไฟฟ้าไหลน้อย

        - สัญญาณรบกวนน้อย

เกรดC {บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ราคาประมาณ  150 - 300  บาท (ทั่วไปในท้องตลาด)}

    คุณสมบัติ

        - ประหยัดพลังงานมากกว่า  30%

        - ยืดอายุหลอดไฟมากกว่า  25%

เกรดD {บัลลาสต์แกนเหล็ก}

    คุณสมบัติ

        - กินไฟมากเพราะร้อน

        - อายุหลอดสั้นเพราะกระแสจ่ายให้หลอดมาก

ระยะเวลาคุ้มทุนของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์เมื่อเทียบกับบัลลาสต์แกนเหล็ก

ระยะเวลาคุ้มทุนคือ ช่วงระยะเวลาที่ประหยัดราคาค่าไฟฟ้าลงได้เท่ากับส่วนต่างของราคาการลงทุนซื้อบัลลาสต์อิเลคทรอนิกส์ที่มากไปกว่าราคาบัลลาสต์แกนเหล็ก

วิธีคำนวณ

๑.      หาอัตราการประหยัดพลังงานไฟฟ้าของหลอดบัลลาสต์อิเลคทรอนิกส์เมื่อเทียบกับหลอดธรรมดาที่ใช้หลอดไฟฟ้าในหนึ่งหน่วยเวลาเท่ากัน ( ใช้ข้อมูลจากการทดลอง )

๒.    เทียบส่วนหาระยะเวลาเมื่อค่าการประหยัดไฟฟ้าเท่ากับส่วนเกินของการลงทุน

ข้อมูลอื่น ๆ ที่ใช้ในการคำนวณ

- คิดจากบัลลาสต์ KPE ขนาด 36W

- อัตตราค่าไฟฟ้าหน่วยละ 3 บาท

- ใช้หลอดไฟฟ้าวันละ 8 ชั่วโมง

- อัตตราการใช้ไฟฟ้าของหลอดไฟได้มาจากการทดลองจริงกับ Kilowatt-hour meter

กราฟแสดงระยะเวลาคุ้มทุนของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์KPE

การเปรียบเทียบแรงดันและกระแสของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

                บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์KPE

   Vrms=216.7V

   Irms=165mA

   Ipeak=400mA

   THD=30%

   PF=0.897 (ฑ0.05)

                บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปในท้องตลาด

   Vrms=216.7V

   Irms=264mA

   Ipeak=750mA

   THD=71%

   PF=0.606(ฑ0.05)