Concetti Base

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[Concetti base] Lampade HMI: Illuminare con luce giorno

posted by VMStaff

I BALLAST
Abbiamo spiegato precedentemente il principio di funzionamento di un ballast; esistono due tipi di ballast: "ballast elettromagnetico" e "ballast elettronico". 

Ballast elettromagnetico: è scarsamente usato, tende a essere obsoleto.
Egualmente chiamato ballast selfico, oppure ballast sinusoidale, fu il primo tipo di ballast a essere usato per le lampade a scarica H.M.I.
E’ costituito da una grossa bobina (posta in serie alla lampada) ed ad alcuni circuiti di temporizzazione. Semplice e robusto, questa grossa bobina, rende il ballast pesante, poco maneggevole e ingombrante.
Inoltre il ballast elettromagnetico è sensibile alle variazioni di tensione sulla rete elettrica (o del generatore) riportando in uscita queste fluttuazioni le quali vanno a modificare la temperatura colore e la potenza della lampada.

Un altro problema che hanno i ballast elettromagnetici è quello di fornire alla lampada un segnale sinusoidale il quale non garantisce, in particolari riprese cinematografiche, l’assenza dell’effetto "flicker" (fluttuazioni di luce, riprese dalla pellicola).

[Concetti base] Lampade HMI: Illuminare con luce giorno

Vantaggi:

  • Resistente e robusto
  • Poco sensibile all’umidità e alle variazioni di temperatura
  • Costa poco
  • Inconvenienti:

  • Impossibilità di cambiare la velocità di otturazione delle macchine da presa
  • Impossibilità di attenuare l’intensità luminosa (no dimmer)
  • Il ballast funziona con una rete elettrica di 110volt-60Hz oppure 220volt 50Hz
  • Il suo peso e ingombro
  • Ballast elettronico:Anche chiamato "ballast flicker free" oppure "ad onda quadra", questo ballast elettronico è sicuramente più adatto ad alimentare le lampade H.M.I.
    Dei particolari circuiti elettronici controllano la corrente di uscita del ballast anche nel caso di fluttuazioni della tensione di rete o del generatore.
    Questi tipi di ballast alimentano la lampada con una tensione quadra a circa 75Hz sopprimendo tutti i problemi inerenti al flicker.

    [Concetti base] Lampade HMI: Illuminare con luce giorno

    Costituito da diversi sistemi elettronici i quali regolano: il controllo del fattore di potenza PFC, la corrente ed i circuiti che gestiscono la sicurezza.
    Sicuramente un ballast molto più elaborato!

    Vantaggi:

  • Peso ed ingombro ridotti
  • Meno sensibile alle variazione della rete elettrica (Gruppo elettrogeno, etc.)
  • Riprese garantite fino a 10000 fotogrammi al secondo
  • Funzionamento automatico con tensioni di 110V e 220V 60-50Hz
  • Riaccensione a caldo delle lampade H.M.I.
  • Aumento del tempo di vita della lampada
  • Offre la possibilità di variare l’intensità luminosa: è "dimmerabile"!
  • N.B. Questa ultima possibilità, non è senza conseguenza, in effetti variando l’intensità luminosa si altera la temperatura colore della lampada, compensando con del "verde" l’effetto "magenta" di una lampada troppo vecchia.
    Un buon termocolorimetro ci darà sicuramente la giusta temperatura colore.
    Se la diminuzione della corrente si avvicina al 50%, l’incidenza sul rendimento luminoso non supererà il 30%.

    Inconvenienti:

  • Fragilità relativa in quanto i componenti elettronici hanno delle condizioni d’uso particolari (temperature estreme e forte umidità sono pericolose)
  • Il suo costo è più elevato
  • I "rumori elettronici" del ballast fanno sibilare la lampada (la causa sono i vari segnali ad alta frequenza)
  • Per ovviare a questo problema con un interruttore posto sul ballast si accede ad una posizione di "basso rumore" assicurando cosi al fonico una giusta registrazione audio, ma in questa posizione non si potrà più rialzare la velocità di otturazione della cinepresa.
    E’ assolutamente sconsigliato cambiare o alzare la velocità della macchina da presa in questo modo "silenzioso" (In quanto posizionando l’interruttore in "silent mode" il ballast non eroga più una corrente esattamente quadra, c’è il rischio quindi di avere delle riprese con delle fluttuazioni luminose ).
  • Il rendimento energetico dei ballast, anche chiamato "fattore di potenza".

    Tutti gli apparecchi elettrici che trasformano la corrente consumano energia, anche i ballast.
    Quindi la formula è semplice:

    La potenza dell’apparecchio (dichiarata generalmente dal fabbricante) diviso il fattore di potenza

    (F) , da la potenza realmente consumata.

    Con l’apporto dell’elettronica di potenza, si è potuto compensare il difetto del grande assorbimento di corrente di questi ballast, diminuendone sensibilmente il consumo.

    Oggi esistono ballast con la "correzione del fattore di potenza" eguale o circa 1.
    (Comunque questa compensazione rimane costosa e ovviamente non si trova sui ballast elettronici di potenza inferiore a 1200 watt).
    Esempi di ballast elettromagnetici ed elettronici senza correzione:

    F fattore di potenza =0,7

    Se il ballast è dato per 4000 watt, allora la potenza realmente consumata sarà:

    4000/0,7= 5714 watt cioè il 42% in più.

    Per sicurezza dovremmo avere quindi l’abitudine di moltiplicare per 1,5 la potenza del proiettore (data dal costruttore) per valutare la potenza realmente consumata ed equilibrare giustamente le linee elettriche che arrivano dalla rete o dall’eventuale gruppo elettrogeno.

    Esempio di ballast elettronici corretti (In generale tutti ballast di potenza superiore a 1200 watt):

    F fattore di potenza =1

    Se il ballast è dato per 4000 watt, allora la potenza realmente consumata rimane eguale:

    4000/1 = 4000 watt

    Esempio:
    Su un set cinematografico, usiamo 30kw di luci con ballast elettroniche corrette, la potenza elettrica rimane 30kw (e non 30kw x 1,5 = 45kw).
    Con un generatore di 5KVA ed un proiettore da 4000 watt con il suo ballast non compensato, andremo a consumare (con un metodo rapido di calcolo): 4000 x 1,5 = circa 6000 watt, mettendo fuori uso il generatore da 5KVA.

    Precisiamo:
    La Potenza reale è la potenza assorbita dalla lampada in uscita del ballast: P = U x I.
    La Potenza apparente è la potenza presa in considerazione dal fornitore di energia consumata dall’insieme ballast + lampada.
    E’ generalmente espressa in Volt Ampere ( VA ): P = U x I x cosfi (cosfi è lo sfasamento tra la corrente e il voltaggio creato dal ballast oppure dall’apparecchio elettrico in generale).

    N.B. I ballast di potenza inferiore a 1200 watt non sono compensati, il loro fattore di potenza è in pratica uguale a 0,8.

    E’ ovvio che bisogna calcolare bene le utenze elettriche prima di usare un inverter con batteria a 12 volt, oppure adoperare un generatore elettrico con parecchie luci.
    In pratica si vuole dire che per accendere un ballast da 400 watt con il suo proiettore bisogna avere 500 watt di energia disponibile (400/0,8 = 500).

    Un inverter con batteria da 1200 watt per accendere due ballast da 575 watt (575/0,8 = 718), sarà sicuramente insufficiente per il loro consumo reale di 718×2 = 1436 watt.
    Ricordiamo che i ballast elettronici sono spesso monofase (una linea + neutro + terra) e che i generatori di alta potenza sono generalmente trifasi (tre linee + neutro + terra).
    Consigliamo nell’uso di ballast elettronici di alta potenza di:

    • Porre adeguata attenzione all’equilibrio delle linee elettriche per il buon funzionamento anche del generatore
    • Stare attenti a non collegare involontariamente il ballast a due linee 380Vac rischiando di danneggiare irrimediabilmente il ballast
    • Creare una terra: vuole dire posizionare una palina di rame di almeno 50cm. nella terra umida (oppure collegarsi ad un parafulmine o ad una rete di terra preesistente)
    • Nel coprire il ballast in caso di pioggia bisogna porre attenzione alla giusta areazione (lasciando aria per la ventilazione)
    • Se possibile stendere sempre i cavi, non lasciandoli arrotolati, altrimenti si scaldano. Per il loro trasporto è consigliabile connettere sempre le estremità dei cavi evitando cosi sporcizia.
    • Sostenere meccanicamente i cavi per evitare il peso della prolunga sui connettori del proiettore.
    • Per altre problematiche consultare sempre un tecnico e verificare con lui le varie possibilità di malfunzionamento.

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