De voorschakelapparatuur

Sommige lichtbronnen zoals gloeilampen werken zonder voorschakelapparatuur omdat ze rechtstreeks worden gevoed met een wisselspanning van 230 V (de netspanning). 
Voor andere bronnen zoals halogeenlampen met zeer lage spanning of gasontladingslampen zijn voorschakelapparaten nodig.

Er bestaan 3 types van voorschakelapparaten:

  • transformatoren
  • ballasten
  • omvormers voor LED's

De transformatoren

Transformatoren zijn voorschakelapparaten waarmee de netspanning (230 V wisselspanning) kan worden omgevormd in een andere gelijk- of wisselspanning (bijvoorbeeld: 12 V).

  • ferromagnetische transformatoren
  • elektronische transformatoren

De ferromagnetische transformatoren leveren een wisselspanning die (vaak verkleind) de spanning van het elektriciteitsnet volgt. De afgeleverde spanning kan dus onderhevig zijn aan schommelingen.

De elektronische transformatoren kunnen zowel wisselspanning als gelijkspanning leveren. De afgeleverde spanning is relatief stabiel, ook bij schommelingen op het elektriciteitsnet.

Transformatoren worden meestal gebruikt in halogeenlamptoepassingen voor een voeding met (zeer) lage spanning in de typische configuratie van inbouwhalogeenspots. Ze kunnen ook gebruikt worden om de spanning te variëren en op die manier een lamp te dimmen.

 

voorbeelden van transformatoren

 

Transformatoren hebben een intrinsiek elektrisch verbruik dat hoog kan oplopen. Hun vermogen kan 5 W en meer bedragen.

De voorschakelapparatuur (ballast) voor gasontladingslampen

Fluorescentielampen of compacte fluorescentielampen hebben een zogenaamde ballast nodig als voorschakelapparaat. Dit systeem dient om de lampen te ontsteken en de stroom die door de lampen vloeit te stabiliseren.

Er bestaan 2 types ballast:

  • elektromagnetische ballasten;
  • elektronische ballasten.

Elektromagnetische ballasten

Het voorschakelapparaat bestaat hier uit een ferromagnetische ballast  en een starter die de ontlading op gang brengt.

 

een voorbeeld en het werkingsschema van elektromagnetische ballast

 

Veel bestaande installaties, in het bijzonder die met T12-fluorescentielampen, werken nog met de oude klassieke elektromagnetische ballastmodellen waarbij veel energie verloren gaat. Ze zijn goedkoper bij aankoop, maar hun verliezen zijn zodanig dat ze op middellange termijn duurder uitvallen dan elektronische ballasten. Daarenboven is hun werkingsprincipe nefast voor de levensduur van de gasontladingslamp.

Elektronische ballasten

De elektronische ballasten bieden een dubbel voordeel tegenover elektromagnetische ballasten:

  • ze werken op hoge frequentie (meer dan 30 kHz);
  • ze hebben een intrinsiek lager verbruik dan elektromagnetische ballasten.

De werking van een elektronische ballast (de starter-functie is bij deze types geïntegreerd in de ballast) is voordeliger voor de lamp:

  • een beter lichtrendement (hogere lichtstroom voor een lager totaal verbruik).;
  • De werking op hogere frequentie vermijdt de flikkering die te zien is bij gebruik van ferromagnetische ballasten. 
    Daarnaast voorkomt het vermoeiende stroboscoopeffecten voor de ogen (vooral bij werk aan computerschermen).
  • Er bestaat een “dimbare” versie die toelaat om de lamp te dimmen, met andere woorden de hoeveelheid licht die door de lamp wordt uitgestraald kan precies worden ingesteld.

Dit zeer interessante type voorschakelapparaat is aan te raden voor gebruik in alle toepassingen, zowel in woon- als in kantoorgebouwen.

 

een voorbeeld en het werkingsschema van elektronische ballast

 

Ze zijn ingedeeld in 3 categorieën:

  • elektronische ballasten zonder voorverwarming die fluorescentielampen koud ontsteken;
  • elektronische ballasten met voorverwarming die fluorescentielampen ontsteken door middel van een (zeer snelle) voorverwarming, wat de levensduur van de lampen aanzienlijk verlengt;
  • dimbare elektronische ballasten die de fluorescentielampen ontsteken en waarmee de lichtstroom kan worden geregeld naar behoefte. Deze ballasten zijn het interessantst want ze maken grote besparingen mogelijk, bijvoorbeeld bij de regeling van de verlichtingsinstallatie in functie van daglichtbeschikbaarheid.

De omvormers voor LED's

LED's zijn lichtgevende diodes die op een zeer lage gelijkspanning werken en daarom voorschakelapparaten nodig hebben. Deze elementen kunnen worden geïntegreerd in de LED-module of als aparte elementen worden toegepast.

Men onderscheidt omvormers met constante stroom en omvormers met constante spanning. De omvormers met constante spanning leveren doorgaans een zeer lage spanning van 10 of 24 V. De omvormers met constante stroom werken doorgaans met stroomsterkten van 350, 500 of 700 mA.