Kegunaan dan fungsi ballast adalah
Dalam
bidang penerangan, lampu fluorescent atau dikenal juga dengan lampu TL
telah digunakan secara luas baik di dalam industri maupun digunakan oleh
rumah tangga. Lampu jenis fluorescent atau lampu TL merupakan jenis
lampu yang paling banyak digunakan dari semua jenis lampu yang mempunyai
prinsip kerja yang sama yaitu pelepasan muatan listrik.
Lampu
fluorescent merupakan lampu jenis lampu yang cukup efisien dalam
mengubah energi listrik menjadi energi cahaya, terutama jika
dibandingkan dengan lampu jenis kawat pijar. Tetapi dengan semakin
mahalnya harga energi listrik , akhir–akhir ini telah banyak
diperkenalkan lampu–lampu jenis fluorescent dengan berbagai bentuk dan
ukuran yang ternyata cukup hemat akan penggunaan energi listrik. Salah
satunya adalah lampu fluorescent dengan ballast kumparan berinti besi.
Lampu
fluorescent adalah lampu dengan yang prinsip kerjanya dalam mengubah
energi listrik menjadi energi cahaya berdasarkan pada berpendarnya
radiasi ultra violet pada permukaan yang dilapisi dengan serbuk fluorescent misalnya jenis phospor. Radiasi
ultra violet akan terjadi bilamana elektron–elektron bebas hasil dari
emisi elektron pada elektroda bertumbukan dengan atom–atom gas yang
terdapat dalam tabung pelepas muatan.
Agar
elektroda–elektroda dapat memancarkan elektron, maka perlu bagi
elektroda untuk mendapatkan mekanisme pembantu proses tersebut. Pada
lampu fluorescent biasa, maka proses emisi elektron ini dilakukan dengan
proses pemanasan elektroda–elektroda terlebih dahulu, proses ini
dilakukan oleh alat yang kita kenal dengan nama starter (penganjak).
Untuk dapat menyala maka lampu tabung fluorescent memerlukan tegangan
yang cukup tinggi yaitu kurang lebih 400 Volt, jadi tegangan ini jauh
lebih tinggi dari tegangan jala–jala yang tersedia, oleh karena itu
fungsi starter selain membantu memanaskan elektroda, juga berfungsi
sebagai alat untuk menciptakan tegangan penyalaan bagi lampu.
Jika
penyalaan telah selesai dilakukan, arus listrik akan mengalir melalui
tabung lampu fluorescent, dan karena tegangan pada starter lebih besar
sehingga bimetal pada starter akan terbuka. Oleh karena lampu
fluorescent memiliki karakteristik arus - tegangan negatif, artinya
tegangan pada lampu akan turun bila arus naik dan sebaliknya tegangan
pada lampu akan naik bila arus turun, maka setelah proses penyalaan
berlangsung, arus yang lewat pada tabung akan naik sampai tegangan kerja
pada lampu tercapai. Tegangan ini jauh lebih rendah dari tegangan
jala–jala.
Untuk memelihara tegangan kerja inilah maka pada lampu jenis fluorescent digunakan alat bernama ballast. Fungsi utama dari ballast adalah membatasi besar arus dan mengoperasikan lampu pada karakteristik listrik yang sesuai.
Seperti
yang telah dijelaskan didepan, lampu fluorescent banyak digunakan oleh
masyarakat karena apabila dibandingkan dengan lampu jenis pijar, maka
lampu jenis fluorescent tampak mempunyai efisiensi yang lebih tinggi
yaitu dengan besar daya yang sama, diperoleh kuat penerangan yang lebih
besar, selain itu pada lampu jenis pijar, banyak energi listrik yang
diubah menjadi energi panas saja.
Walaupun
lampu jenis fluorescent mempunyai efisiensi lebih tinggi dari pada
lampu jenis pijar, tetapi lampu ini masih mempunyai kerugian – kerugian
yang cukup berarti yaitu :
Harga
lebih mahal, hal ini tidak terlalu menjadi masalah, sebab masih
terjangkau oleh masyarakat kalangan tertentu. Memerlukan ballast, dengan
adanya ballast ini akan menimbulkan kerugian daya pada ballast sendiri,
yang kerugian cukup besar, dan juga rendahnya harga faktor kerja ( Cos φ
) karena pada lampu jenis fluorescent yang konvensional digunakan
ballast jenis induktor ( kumparan ).
Karena
semakin mahalnya energi listrik, maka dimulailah beberapa cara untuk
menghemat energi listrik, sehingga semakin banyak misalnya digunakan
lampu – lampu jenis tabung fluorescent karena dianggap lebih efisien
dalam mengubah energi listrik menjadi energi cahaya, tetapi kendala
timbul setelah digunakan dalam jumlah yang banyak dan beban yang cukup
besar mengakibatkan menurunya faktor daya sumber yang berakibat tidak
tercapainya jumlah beban dan jumlah daya tersedia dari sumber, akibatnya
penggunaan lampu jenis ini akan menurunkan jumlah daya yang tersedia
dari sumber, juga kesulitan lain berupa sulit menyala dengan normal pada
saat terjadi beban puncak dan menurunya tegangan sumber.
Untuk
mengatasi hal ini maka penggunaan lampu jenis fluorescent yang tetap
dapat dioperasikan seimbang antara jumlah beban (jumlah lampu) dengan
jumlah daya yang tersedia dari sumber. Dengan kata lain kita berusaha
agar daerah atau rentangan beban (lampu TL) yang masuk pada sistem
mempunyai faktor daya lebih tinggi mendekati faktor daya dari sumber
agar tercapai efisiensi penggunaan daya listrik, sehingga akan sama atau
mendekati sama antara daya nominal beban dengan daya nominal sumber.