Un sencillo cebador electrónico muy económico


Las luminarias fluorescente, también denominada tubos fluorescentes, aunque su efecto se basa exactamente en la fosforescencia, son  luminarias que cuentan  con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y son  utilizadas normalmente para la iluminación doméstica e industrial

Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética y muy bajo coste  ,aunque esto esta siendo revatido gracias a las luminarias basadas en   leds SMD de alta potencia muy superiores en cuanto a prestaciones    pues  no son contaminantes ( no contienen mercurio ni irradian RF) , tienen una  mayor vida y eficiencia, ofrecen una luz muy similar a la luz solar pero a cambio su coste aun es demasiado elevado si lo comporamos con los viejos  tubos fluorescentes   .

Este tipo de s luminarias estan formadas  por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con diversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmente no contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él. Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. El tubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, a una presión más baja que la presión atmosférica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases.

Por tanto los tubos fluorescentes son lámparas   con un electrodo situado a cada lado, cuyo interior contiene vapor de mercurio junto con cierta cantidad de polvo fluorescente de fósforo produciendose  la luz se  mediante la activación de la fluorescencia de dicho polvo por la radiación ultravioleta de una descarga eléctrica provocada entre los electrodos y mantenida en el vapor de mercurio encerrado en el tubo.

Antes de provocar la descarga, los electrodos son precalentados por medio del famoso cebador que, al abrirse, genera un pico de alta tensión suficiente como para provocar el encendido de la lámpara.

En resumen estas son las carastericticas de los tubos fluorescentes:

  • LUMINOSIDAD: Las lámparas fluorescentes tienen un rendimiento luminoso que puede estimarse entre 50 y 90 lúmenes por vatio (lm/W), de hecho  una cuestión curiosa es que la luminosidad de la lámpara depende no solamente del revestimiento luminescente, sino de la superficie emisora, de modo que al variar la potencia varía el tamaño, por ejemplo, la de 18 W mide unos 60 cm, la de 36 W, 1,20 m y la de 58 W 1,50 m.
  • VIDA ÚTIL: vida útil es también mucho mayor que la de las lámparas de incandescencia, pudiendo variar con facilidad entre 5000 h y más de 75000 h (entre 5 y 75 veces más), lo que depende de diversos factores, tales como el tipo de lámpara fluorescente o el equipo complementario que se utilice con ella.
  • COLOR: Hay en el mercado distintos modelos con diferentes temperaturas de color comprendida generalmente entre los 3000 K y los 6500 K (del Blanco Cálido a Luz Día Frío). Sin embargo, en la actualidad se pueden conseguir tubos con una amplia gama de temperatura de color, lo que permite encontrar con relativa facilidad modelos que van desde los 2700 K hasta los 10000 K, siendo el mas recomendado el color blanco (4000K).

Aunque la eficiencia  y su  bajisimo  coste han justificado  su existencia , los tubos   adolecen de los siguintes   problemas:

  • Las lámparas fluorescentes no dan una luz continua, sino que muestran un parpadeo que depende de la frecuencia de la corriente alterna aplicada
  • El parpadeo puede causar el efecto estroboscópico, de forma que un objeto que gire a cierta velocidad podría verse estático bajo una luz fluorescente. Por tanto, en algunos lugares (como talleres con maquinaria) podría no ser recomendable esta luz.
  • El parpadeo, aunque poco perceptible, puede afectar notablemente la salud de algunas personas con algunos tipos migrañas, epilepsia y, en algunos casos, su efecto es tan devastador para la salud que hay quienes quedan excluidos completamente de algunos ámbitos públicos (bibliotecas, trabajo, deportes,…) en los que suelen utilizarse este tipo de iluminación.
  • El parpadeo también causa problemas con las cámaras de vídeo, ya que la frecuencia a la que lee la imagen del sensor puede coincidir con las fluctuaciones (oscilaciones) en intensidad de la lámpara fluorescente.
  • Las lámparas fluorescentes ven reducida su vida útil si son encendidas y apagadas de manera continuada, visto que su acción de encender les cuesta mucho más trabajo que mantenerse encendidas.
  • Las lámparas fluorescentes con balasto antiguo no pueden conectarse a un atenuador normal o dimmer (un regulador para controlar el brillo). Hay lámparas especiales (de 4 contactos) y controladores especiales que permiten usar un interruptor con regulador de intensidad.

Desde mediados de la década de los 80, hay una solución para evitar la mayoria de los  inconvenientes mencionados , que es el balasto electrónico, que ha cobrado gran importancia a partir de mediados de los 90 hasta la actualidad  sobre todo desde la aparicion de las  lámparas fluorescentes compactas(LFC).

En este sistema se hace funcionar al tubo de la misma manera que en la forma tradicional pero esta vez en una frecuencia de más de 20 kHz con lo que se evita completamente el efecto estroboscópico, logra que el parpadeo sea invisible para el ojo humano (y a su vez que las cámaras de vídeo difícilmente logren captarlo), y que desaparezcan ruidos por trabajar por encima del espectro audible. En definitiva se obtiene una mejora del 10% en el rendimiento de la lámpara, un menor consumo, menor calor disipado, silencio absoluto de la reactancia y mayor vida útil a los tubos .

Los balastos electrónicos utiliza un circuito  elecronico  para proporcionar a las lámparas y a los tubos fluorescentes  un arranque más rápido, sin parpadeo, y sirven para alimentar varias lamparas.

En general, los balastos electrónicos aumentan la frecuencia de trabajo a 20 kHz o más con lo que se consigue hacer inapreciable el parpadeo que se produce cuando se trabaja a 100 o 120 Hz (dos veces la frecuencia de la alimentación). Además, el rendimiento de las lamparas fluorescentes aumenta un 9% cuando se llega a 10 kHz y continua aumentando poco a poco hasta los 20 kHz. este aumento de la frecuencia permite pues aumentar el rendimiento energético de conjunto lámpara-balasto.

El balasto electrónico remplaza el conjunto del balasto convencional, el cebador y el condensador. La carcasa que contiene los componentes tiene forma oblonga para encajar en el lugar de los viejos balastros en las luminarias.

Otras ventajas:

  • Silencioso y con un rendimiento energético superior al 98% lo que es mucho, comparado con el los balastos corrientes, y se debe principalmente a que casi no se calientan (no disipan energía en forma de calor).
  • El rendimiento luminoso aumenta con la frecuencia de algunos centenares de kHz, con 32 W se obtiene el mismo flujo luminoso que con 36 W con balasto normal, considerando el consumo exclusivamente del tubo.
  • Un solo balasto puede encender uno a o más tubos.

Algunos balastos electrónicos no utilizan electrodos de calentamiento, lo que puede limitar la duración de las lámparas en caso de ciclos de encendido-apagado repetitivos.

Dada la gran popularidad que han tenido los LFC, simpre  que  la potencia del tubo   fluorescente sea  similar o menor   a la de una lampara  LFC ,   debido  a   su bajisimo  coste  podemos    extraer el balast electronico de un  LFC  en desuso  o estropeada ( normalmente el tubo se agota antes qeu la electronica se estopee )  para usuarlo en una lampara fluorescente.

Debemos  tener cuidado  extremo  con la extraccion del  balasto   por la gran toxicidad del mercurio contenido  en el interior del tubo  intentando en ningun caso romper el tubo para hacer mas facil al extraccion .Normalmente haciendo palanca  sobre la parte central de la parte superior del casquillo   permite  que se pueda abrir   el compartimiento de pástico   ne dos partes    que  incluye en su interior el balast

Antes de extraer el  balast de la LFC   debemos  fijarnos y  marcar  muy bien en las 6 conexiones de este :

  • 2 conexiones que iran   directamente a la red de CA
  • 2 conexiones  que iran a un extremo el tubo fluorescente
  • 2 conexiones que iran a otro extremo del tubo fluorescente

Una vez extraido el balast     deberemos re-acondicionar  la instalación  eléctrica  del tubo fluorescente para incluir el  nuevo balast que susititura por completo   tanto al balast inductivo o  reactancia   como el  clásico  cebador

Si observamos el montaje clásico , deberemos eliminar la reactancia  y el cabador y montar en su lugar el balast electrónico extraído del LFC

Eliminada la reactancia y el cebador   del tubo fluorescente , debemos ahora de conectar el nuevo  balast por un lado a la red ca  y  por otro lado los   4 hilos a los respectivos filamentos del tubo  no olvidando de aislar el balast con cinta adhesiva u otro material aislante

nuevo esquema

Y por último una imagen  que muestra  el tubo fluorescente con un balast reciclado de un luminaria compacta .

 

IMG_20140123_192658

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4 comentarios el “Un sencillo cebador electrónico muy económico

  1. Ángel dice:

    ¿Y de la potencia ni hablamos? ¿Qué tal si tomo el balstro de un LFC de 18W y se lo pongo a un tubo fluorescente de 30W?

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  2. Don dice:

    Es una manera de reutilizarlo, la más sencilla. Pero el circuito puede ser empleado en otras cosas más interesantes. He visto alguien hacer un pequeño amplificador de sonido. Como no soy electronico me he matado buscando como hacer esa conversión, el adicionar una entrada jack y convertir el circuito en un sistema de sonido.

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    • Como maximo va a poder recicilar dos transistores de pequeña señal que para poco van a servir para hacer un amplificador de audio
      Hoy en día hay circuitos integrados que en si mismo incluyen toda la electronica necesaria y a un precio irrisorio ( por ejemplo el lm386)

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