Aydınlatma sistemlerinin güvenli bir şekilde çalışması için tüm sistemin sorunsuz olması gerekir. Bu noktada yalnızca ampul bağlantılarının ya da kablo sistemlerinin kurulumu yeterli olmaz. Özellikle bazı türdeki aydınlatma sistemleri için kimi zaman ek bir kontrol elemanına da gereksinim doğabilir. Floresan lambalar, deşarj lambaları ve bazı LED sistemleri için gerekli ek kontrol elemanı ihtiyacında devreye giren balast oluyor. Balast adı malzemenin en temel özelliği elektrik akımını sınırlamasıdır. Gerilimi düzenleme ve aynı zamanda lambanın doğru şekilde çalışmasını sağlama gibi özelliklere sahip olan balastın yaygın kullanılan bir devre elemanı olduğunu belirtmeliyiz.
Balast, "akım dengeleyici" görevini üstlenen bir elektrik malzemesidir. Floresan lambalarda, cıva buharlı ışıklandırma ürünlerinde akımın sürekli olarak artması halinde lambanın kullanılamaz hale gelmesi uzun sürmeyecektir. Bunun nedeni lambanın yükselen akım nedeniyle yanmasıdır. Dolayısıyla balast kullanımı ile aydınlatma ürünlerinin kullanım ömrünün uzatılması sağlanır ve enerji verimliliği de yükselir.
Elektrik devresinde akımın kontrol edilmesini ve aynı zamanda sınırlandırılmasını sağlayan balastın aydınlatma sistemlerinde sıklıkla kullanılması da bu özelliklerinden kaynaklanır. Gaz deşarj prensibiyle çalışan lamba çeşitlerinin olduğu aydınlatma sistemlerinde mutlaka balast çeşitlerine de yer verilmesi önerilir. Çünkü bu sistemlerde lambanın ateşlendikten sonra hızla yükseldiğini ve bunun da lambanın yanmasına, patlamasına neden olduğunu söyleyebiliriz. Eğer balast kullanılırsa böyle bir sorun yaşanmaz. Çünkü devreye seri şekilde bağlanan balast, akımın artışını kontrol altında tutar. Lambanın da daha kararlı ve problemsiz şekilde yanmasına olanak tanır.
Balast, elektrik akımı regülatörü olarak da bilinir. Lambaya elektrik ulaştığında ilk anda yüksek gerilim sağlar ve bu sayede lambanın ışık vermesi mümkün olur. Sonrasında akımın sürekli artmaması için gerilimi sınırlandırır. Sabit bir çalışma koşulu oluşturur, aydınlatma ürünlerinin kullanım ömrünün yüksek gerilim nedeniyle kısalmasının önüne geçer.
Balast çeşitlerinin temel görevi elektrik devresindeki akımı sınırlamaktır ve kullanım amacı da budur. Fakat bu devre elemanının daha farklı işlevlere de sahip olduğunu belirtmeliyiz. Bu işlevler şu şekildedir:
Balastlar, çalışma prensiplerine göre ikiye ayrılır ve bunlar; manyetik (indüktif) ve elektronik olarak adlandırılır. Elbette her iki balast türünün de görevi aynıdır ancak hem yapıları hem de performansları açısından farklı özellikler sergilediklerini söyleyebiliriz.
Manyetik Balast
Manyetik balast çeşitleri bobin ile demir çekirdekten oluşan bir yapıya sahiptir. Alternatif akımın manyetik etkisinden faydalanarak çalışırlar ve akımı sınırlandırırlar. Çalışması esnasında hafif bir uğultu sesinin çıkabileceğini ve ısınma eğilimi gösterebileceğini de ekleyelim. Uzun yıllar özellikle floresan lambalarda yaygın biçimde kullanılan manyetik balastların günümüzde çok fazla ilgi gördüğünü söylemek güçtür. Bunun nedeni ise yüksek enerji tüketiyor olması ve titreşimli ışık üretimine neden olabilmesidir. Bu nedenle günümüzde elektronik balast çeşitleri daha sık tercih ediliyor.
Elektronik Balast
Elektronik balast çeşitleri ise modern aydınlatma sistemlerinde sıklıkla tercih edilir. Akımın mikroişlemci kontrollü devrelerle düzenleme özelliği, elektronik balast çeşitlerinin önemli özelliklerinden biridir. Sessiz ve verimli bir şekilde çalışma özelliğine sahip olan elektronik balast çeşitleri, frekanslarının yüksek olmasıyla da bilinen ürünlerdir. Bu özellikleri ise titreşim riskinin en düşük düzeye indirger. Böylece ışık kalitesinin artması da mümkün olur. Daha düşük enerji kullanıyor olan elektronik balast çeşitleri çok daha uzun bir kullanım ömrüne sahip olmasıyla da dikkat çeker. Gelişmiş modellerin sensörlere entegre çalışma özelliği de bulunur. Hareket durumuna göre ampulün parlaklığını otomatik biçimde ayarlama gibi özelliklere sahip elektronik balast çeşitleri de mevcuttur.
Balast çeşitlerinin çalışma prensibi aslında akım sınırlama üzerine kuruludur. Gaz deşarj lambalarında ilk ateşleme için yüksek gerilim gerektiği bilinir. Çünkü lambada bulunan gazın iyonlaşması gereklidir. Sonrasında balast devreye girer ve devreden geçen akımı sınırlandırır. Eğer sınırlandırmazsa lamba yanar ve kullanılamaz hale gelir. Kısacası balast, akım yükseldikçe direnç uygulayan bir devre elemanıdır ve gerilimin belirli bir değerde sabit kalmasını sağlayacak çalışma prensibine sahiptir.
Günümüzde daha sık tercih edilen elektronik balast çeşitlerinde tüm bu işleyişin çok daha hassas bir biçimde devam ettiğini de eklemek gerekir. Frekans dönüşümü ya da darbe modülasyonu gibi teknikler yardımı ile sabit akım seviyesinin yakalanması çok daha kolay olur.
Balast çeşitlerinin yaygın kullanım alanlarını şu şekilde sıralayabiliriz:
Floresan lambalar
Balast, en sık floresan lambalarda kullanılır.
Cıva buharlı, sodyum buharlı, metal halide lambalar
Endüstriyel ve dış aydınlatma sistemleri de balast çeşitlerinin kullanıldığı alanlar arasındadır.
Neon tabelalar
Neon gazının kontrollü yanmasını sağlama yönüyle neon tabelalarda da kullanılırlar.
Akvaryum ve sera aydınlatmaları
Özel floresan veya UV lambalarının kararlı çalışmasını destekleme yönüyle bu alanda kullanılırlar.
Bazı LED sistemleri
Bazı LED sistemlerinde akım kontrolü için mini elektronik balastlar kullanılır.
Diğer devre elemanlarında olduğu gibi balast çeşitlerinde de kimi zaman arızalar meydana gelebilir. Aşırı ısınma, voltaj dalgalanması ya da uzun süreli kullanım gibi faktörler, balast çeşitlerinin en yaygın arıza nedenleridir. Elbette daha farklı nedenlere bağlı olarak da arızalar oluşabilir. Balast çeşitlerinde arıza belirtileri genellikle şu şekildedir:
Bu gibi durumlarda en doğru tercih balastın değiştirilmesi olacaktır. Elektronik balast çeşitlerinde çoğunlukla arıza göstergesi bulunur ve bu da arızanın rahatlıkla belirlenmesine olanak tanır.
Balast çeşitlerinden maksimum verim alınabilmesi için gelişigüzel tercih yapılmamalıdır. Seçim yaparken ne tür bir lamba için kullanılacağı, lambanın gücü, çalışma gerilimi ve akım türü gibi unsurlar mutlaka göz önünde bulundurulmalıdır. Aynı zamanda kullanım ortamının da dikkate alınmasında fayda olacaktır. Bununla birlikte elektronik balastların manyetik balast çeşitlerine nazaran çok daha verimli olduğunu da ekleyelim. Eğer balastın kullanılacağı ortamda sıcaklık yüksekse ısıya dayanıklı modellere yönelmek gerekir. Dış mekanda kullanım için bir balast modeline ihtiyacınız varsa suya, neme ve toza dayanıklı, yüksek IP sınıfına sahip bir balast çeşidini seçmelisiniz.