Расчет мощности трансформатора для ламп и схема подключения
Продаются сегодня различные трансформаторы, поэтому существуют определенные правила подбора необходимой мощности. Не стоит брать трансформатор слишком мощный. Он будет работать практически вхолостую. Недостаток мощности приведет к перегреву и дальнейшему выходу устройства из строя.
Рассчитать мощность трансформатора можно самостоятельно. Задачка скорее математическая и по силам каждому начинающему электрику. Например, необходимо установить 8 точечных галогенок напряжением 12 В и мощностью 20 ватт. Общая мощность при этом составит 160 ватт. Берем с запасом на 10 % примерно и приобретаем мощностью 200 ватт.
Схема №1 выглядит примерно таким образом: на линии 220 стоит одноклавишный выключатель, при этом оранжевый и синий провод подсоединяются ко входу трансформатора (первичные клеммы).
На линии 12 вольт все лампы подключаются к трансформатору (на вторичные клеммы). Соединяющие медные провода обязательно должны иметь одинаковое сечение, иначе яркость у лампочек будет разная.
Еще одно условие: провод, соединяющий трансформатор с галогеновыми лампами, должен быть длиной не менее 1,5 метров, лучше, если 3. Если сделать его слишком коротким, он начнет греться, и яркость лампочек снизится.
Схема №2 – для подключения галогеновых светильников. Здесь можно поступить по-другому. Разбить, к примеру, шесть светильников на две части. Для каждой установить понижающий трансформатор. Правильность такого выбора обусловлена тем, что при поломке одного из блоков питания вторая часть светильников все-таки будет продолжать работать. Мощность одной группы составляет 105 ватт. С небольшим коэффициентом запаса получаем, что приобрести необходимо два трансформатора на 150 ватт.
Что необходимо знать для правильного подбора устройства?
Выбор электронного трансформатора предусматривает расчет суммарной мощности, потребляемой галогенными лампами, и ее соответствие с выходной мощностью понижающего устройства.
При этом необходимо учитывать определенный запас, то есть полная мощность потребителей должна быть меньше полной мощности трансформатора на 5-10% от максимального значения на выходе из устройства. Например, схема предполагает наличие 5 ламп, каждая из которых потребляет 35 Вт, то суммарное потребление составляет 175 Вт, для работы необходим трансформатор мощностью не менее 200Вт.
Перед выбором электронного преобразователя напряжения, нужно знать схему будущей проводки для питания ламп, так как если источников света много, то применяют либо один блок питания требуемой мощности, либо несколько устройств, у которых суммарная мощность покрывает потребность ламп.
Трансформаторы могут отличаться по своим размерам, это тоже нужно учесть перед покупкой.
Особенности ремонта
При поломке устройства или нерабочем состоянии люстры можно поделать несколько несложных действий, которые помогут возобновить работу. В одних ситуациях можно проверить контакты, на этом остановиться. В других придется заменить трансформатор. Ниже рассмотрены ситуации, при которых нужно обращаться к той или иной схеме действия.
Проверка и чистка контактов
Проверка производится с обмотки. На ней написана маркировка, где указываются тип и номера выводов. Проверить контакты можно с помощью мультиметра. Это прибор, в функции которого входит обнаружение дефектов и поломок в трансформаторах и других электрических устройствах (а также свойства вольтметра, амперметра). Мультиметром проверяют обрыв обмотки и замыкание. Один конец прикрепляется к началу обмотки, второй – к концу. Проверяют каждый выход. При нуле на устройстве поломка найдена.
В трансформаторе может возникнуть межвитковое замыкание. Такую проблему невозможно найти с помощью мультиметра. Если на проводах не видно почернений, нет соответствующего запаха гари, всё в порядке. При любом из условий следует аккуратно отсоединить трансформатор из цепи. Межвитковую проблему устраняют еще одним слоем намотки.
При чистке трансформатора используется ветошь, смоченная бензином. При негодности старых проводов ставятся новые. После проведения всех операций устройство сушат в темном месте и ставят в цепь.
С пультом управления
Важно: галогенные лампы нельзя трогать руками!
При выходе из строя трансформатора не будет работать часть лампочек. Возможно такое, что провода окислились или начали неисправно работать по другим причинам. В любом случае, если проблема с трансформатором, его следует отцепить от сети и протереть ватной палочкой. Если же проблема не в нем, то нужно проверить сами лампы (могут сгореть) или пульт управления (сели батарейки).
Замена трансформатора
В случае полного сгорания прибора его следует заменить. Как понять, что устройство перестало работать? Если при включении не светят галогенные лампы, значит трансформатор выше из строя. Ниже описано, как подобрать мощность и заменить прибор в люстре.
Как выбрать и рассчитать мощность трансформатора
Как было сказано в статье, существует два типа ламп. Одни рассчитаны на 220 В без понижения, другие действуют на напряжении в 6, 12 и 24 В. Для большей безопасности рекомендуется использовать вторые лампы, покупая трансформатор.
Для того чтобы рассчитать нужный коэффициент понижения, нужно знать количество лампочек и их мощность. Следует умножить количество галогенных ламп на мощность и прибавить к числу 15% от него. Подбирать трансформатор следует с той цифрой, которая ненамного выше вычисленной. Набор мощностей состоит из 50-70, 105, 150, 200, 250, 300-400 Вт. Если получится число 98, то трансформатор нужно брать 105.
Как правильно поменять
Проблема возникает при лампах, для которых нужно напряжение в 12 В. Для галогенных ламп необходимо равное постоянно количество тока. При смене трансформатора заменяется также электрическая цепь. Починить не так сложно: следует при отключённом питании отцепить прибор от сети, заменить его на новый, вставив на то же место. При подключении проводов необходимо наблюдать за входами.
Электронный блок управления
Блок управления по-другому называется контроллер. Проблема может возникнуть, когда не включается одно реле. Проверять исправность следует с помощью мультиметра. При включенном токе напряжение не должно быть больше 12 В. Если ремонт не принес никаких результатов, контроллер можно купить. Большинство блоков управления имеют одинаковую структуру, что облегчает их выбор.
Лучшие понижающие трансформаторы на 2021 год
Gals ET-190E 60 Вт
Устройство ориентировано на низковольтные галогенные лампы (12 В). Максимальная мощность трансформатора составляет 60 Вт. Прибор работает от обычной бытовой сети (220 В). Максимальная длинна провода до лампы не должна превышать 2 метров.
трансформатор Gals ET-190E 60 Вт
Достоинства:
- небольшие размеры;
- плавное включение;
- бесшумность;
- низкая стоимость.
Недостатки:
CVGaudio T-20/16
Понижающий трансформатор используется в акустических системах (16o hm), которые подключаются к трансляционной линии. Устройство оснащено четырьмя выходами для отвода различной мощности и подключает динамик номинальной мощностью 20/10/5/2,5W в 100V режиме. Оно имеет 2 ножки, которые благодаря специальным отверстиям можно зафиксировать на корпусе аудио системы. Ее рекомендуемая мощность составляет 30-50W (16o hm).
трансформатор CVGaudio T-20/16
Достоинства:
- демократичная цена;
- в комплект поставки входит кабель длиной 15 м для подключения, его концы зачищены и лужены;
- разноцветные кабеля для удобства подключения;
- не искажает звук.
Недостатки:
TR-08 8В AC
Маленькое компактное устройство предназначено для питания бытовых приборов не требующих стабилизирующего напряжения, максимальная мощность которого составляет 8В. Допускается работа совместно со стабилизатором.
трансформатор TR-08 8В AC
Достоинства:
- возможна эксплуатация при температуре от -25 до 35 С;
- предохранить тепловой защиты срабатывающий при температуре +115 С;
- компактные габариты;
- надежное крепление винтовыми зажимами;
- максимальная мощность выходного тока составляет 1А.
Недостатки:
Предназначение и классификация трансформаторов
Главное предназначение блока питания или трансформатора заложено в его названии – преобразование сетевого напряжения с 220 вольт до 12В. На практике используются четыре основных вида блоков:
-
В пластиковых корпусах. Главным их достоинством закономерно является компактность, презентабельный внешний вид и малый вес. Можно также упомянуть и герметичность, но она одновременно приводит к возникновению главного недостатка таких систем – сложности теплообмена. Это прямо ограничивает мощность осветительного прибора, какой можно подключить. На рисунке справа можно видеть блок на 12 вольт,
-
В алюминиевых корпусах. В сравнении с предыдущим видом, более дорогой и увесистый. Но герметичный металлический корпус напротив не утрудняет, а способствует теплообмену. Такие приборы более прочные, надежные и долговечные. Они устойчивы к негативному влиянию внешней среды, поэтому используются во внешней рекламной продукции,
-
Открытого типа. Наиболее массовый и дешевый, ввиду своей простоты, вариант трансформатора. Более габаритный, нежели предыдущие модели, к тому же имеет менее презентабельный внешний вид. Также имеют довольно низкий уровень пыле- и влагозащищенности (если они вообще предусмотрены конструкцией),
-
Компактного типа. Маленький, простой конструктивно и в эксплуатации прибор, где реализован принцип нестационарного монтажа. Мощность их не превышает 60 Вт. Используются для питания лент стандартной длины (не более 5 м). Такой блок очень просто подключить, что является главным его достоинством.
Механизм взаимодействия диммера и трансформатора
Как работает диммер легко понять, если присмотреться к конститутивным особенностям кругового механизма
По схеме подачи электроэнергии важно, что он потребляет минимальную мощность, кпд высокое. Функционал:
- подача рабочего напряжения;
- зарядка конденсатора;
- смещение рабочих фаз;
- получение сигнала напряжения;
- открытие полупроводника;
снижение сопротивления; - появление света;
- распределение тока;
- смещение напряжения — при частоте около 100 Гц будет мерцать.
Регулировать подачу напряжения может пользователь. Он выбирает показатели сам, плавно перемещая головку диммера. Подключение проводят через лампочки, в двух местах внизу конструкции.
Почему нельзя использовать ЭТ со светодиодными лампами
Есть пять причин, по которым нельзя обеспечивать питание светодиодных ламп, используя стандартные электронные трансформаторы:
- Светодиодные лампы предусматривают необходимость постоянного напряжения, что обусловлено их нелинейной вольтамперной характеристикой и чувствительностью к любым отклонениям от номинального показателя напряжения. При малейшем превышении такие лампы в итоге могут быстро выйти из строя.
- Электронные трансформаторы являются источниками переменного напряжения с высокой частотой, а показатели всплесков и пиков в некоторых ситуациях достигают 40В, что в итоге часто приводит к полной поломке светодиодов или же драйверов, использующихся в конструкции современных LED-ламп. Помимо этого, подобный подход чреват их нестабильной работой.
- Электронные трансформаторы отличаются наличием в них минимальной нагрузки. Таким образом, если нагрузка подключенной лампы не будет достигать уровня, указанного на блоке питания, трансформатор может вообще не начать работать или же будет работать с повышенными пульсациями, отключаться. Это является критичным моментом, так как потребляемая мощность галогенных ламп значительно превышает аналогичные показатели у светодиодных.
- Блоки питания, предназначенные для энергоснабжения светодиодных ламп, обеспечивают стабилизированное и постоянное напряжение.
- Галогенные лампы отличаются непривередливостью к тому, идет через сеть постоянный или переменный ток. Роль играет только его напряжение. В связи с этим их можно подключать к любым источникам питания.
Плюсы и минусы трансформаторов
Данная техника имеет свои преимущества и недостатки. При выборе определенных моделей нужно учитывать все нюансы. Начнем с плюсов:
- Безопасность человека дома и в условиях промышленности гарантируется данным механизмом, который снижает уровень интенсивности электрического тока до 12 В, тем самым гарантируя сохранение жизни и здоровья.
- Входящее напряжение имеет не слишком большое значение, поскольку выходящий ток имеет стабильные характеристики.
- Компактность и миниатюрность коробки.
- Простота в перемещении и установке.
- Слабый нагрев корпуса.
- Аккуратная регуляция напряжения.
Перейдем к слабым сторонам механизма:
- Не слишком долгое время служения.
- Высокая стоимость.
- Недостаточная мощность.
Конструкция дросселя лампы дневного света
Проволока
Проводники представляют собой нити, изготавливаемые из вольфрама, который дополнительно легируется высокотемпературными силикатами калия или алюминия. Минимальная температура рекристаллизации проводника – не менее 2100С.
Сердечник
Один из электродов представляет собой биметаллическую полосу, которая изгибается при нагревании, вызывая контакт с другим электродом. Когда два электрода соприкасаются друг с другом, ток становится постоянным.
Заливочная масса
В колбы люминесцентных светильников бытового предназначения закачивается аргон. Инертные свойства аргона исключают корродирующее действие кислорода, особенно в источниках с горячей вольфрамовой нитью. Использование аргона предотвращает испарение проводников.
Корпус
Стеклянная трубка содержит небольшое количество ртути и аргон, находящийся под очень низким давлением. Трубка также содержит люминофорный порошок, который наносится на внутреннюю часть стекла. Стекло корпуса должно иметь высокую механическую и диэлектрическую прочность.
Правила выбора понижающего оборудования
Подбирая трансформатор для источников света галогенного типа, нужно учесть множество факторов. Начать стоит с двух важнейших характеристик: выходного напряжения прибора и его номинальной мощности. Первая должна строго соответствовать величине рабочего напряжения подключенных к устройству ламп. Вторая же определяет суммарную мощность источников света, с которыми будет работать трансформатор.
На корпусе трансформатора всегда присутствует маркировка, изучив которую можно получить полную информацию об устройстве
Для точного определения нужной номинальной мощности желательно произвести несложный расчет. Для этого нужно сложить мощности всех источников света, которые будут подключены к понижающему устройству. К полученной величине следует прибавить 20% «запаса», необходимого для корректной работы прибора.
Проиллюстрируем конкретным примером. Для освещения гостиной планируется установить три группы галогенных ламп: по семь штук в каждой. Это точечные приборы напряжением 12 В и мощностью в 30 Вт. Потребуется три трансформатора для каждой группы. Подберем подходящий. Начнем с расчета номинальной мощности.
Подсчитаем и получим, что общая мощность группы – 210 Вт. С учетом требуемого запаса получаем 241 Вт. Таким образом, для каждой группы потребуется трансформатор, выходное напряжение которого 12 В, номинальная мощность прибора 240 Вт.
Под эти характеристики подходят как электромагнитные, так и импульсные устройства
Останавливая свой выбор на последнем, нужно обратить особое внимание на номинальную мощность. Она должна быть представлена в виде двух цифр
Первая обозначает минимальную рабочую мощность. Нужно знать, что общая мощность ламп должна быть больше этой величины, иначе прибор не будет работать.
И небольшое замечание от специалистов, касающееся выбора мощности. Они предупреждают, что мощность трансформатора, которая указывается в технической документации, является максимальной. То есть, в нормальном состоянии он будет выдавать где-то на 25-30% меньше. Поэтому так называемый «запас» мощности необходим. Потому что если заставить устройство работать на пределе возможностей, долго оно не прослужит.
Для продолжительной эксплуатации галогенных светильников очень важно грамотно выбрать мощность понижающего трансформатора. При этом она должна иметь некоторый «запас», чтобы устройство не работало на пределе своих возможностей. Еще один важный нюанс касается размеров выбранного трансформатора и места его размещения
Чем мощнее прибор, тем он массивнее. Особенно это актуально для электромагнитных агрегатов. Желательно сразу найти подходящее место его установки. Если светильников несколько пользователи чаще предпочитают разделить их на группы и установить для каждой отдельный трансформатор
Еще один важный нюанс касается размеров выбранного трансформатора и места его размещения. Чем мощнее прибор, тем он массивнее. Особенно это актуально для электромагнитных агрегатов. Желательно сразу найти подходящее место его установки. Если светильников несколько пользователи чаще предпочитают разделить их на группы и установить для каждой отдельный трансформатор.
Объясняется это очень просто. Во-первых, при выходе из строя понижающего устройства остальные осветительные группы будут нормально работать. Во-вторых, каждый из установленных в таких группах трансформатор будет иметь меньшую мощность, чем общий, который нужно было бы поставить для всех ламп. Следовательно, его стоимость будет заметно ниже.
Базовый принцип работы
Электронное преобразовательное устройство предусмотрено для снижения мощности обычного электротока с 220-ти до 12 В. По сути, оно является двухтактным автогенератором (импульсным блоком питания) с довольно простым устройством. Функционирует по полумостовой обычной схеме, имеет форму коробочки с 4-мя выходящими кабелями: 2-мя на вход (220 В) и столько же на выход (12 В). Корпусная поверхность, как правило, производится из поликарбоната, алюминия, закреплена несколькими болтами.
Преобразовательное устройство в разобранном виде
Внутри такого изделия сердечник из феррита (в виде буквы «ш» или кольца с 2-мя обмотками). Вид конструкции определяется производителем. Второй тип с кольцевым сердечником легче адаптировать под какие-то свои требования (делают питающие блоки для иных электронных приборов). Обычно силовой частью изделия являются биполярные транзисторы. Их частота в противофазе — 30-35 кГц.
Обзор видов и характеристик
По типу источника питания различают две группы ламп: низковольтные (12V) и аналоги для подключения напрямую к сети 220V. Разница между ними заключается в том, где располагается драйвер/блок питания: внутри конструкции или является отдельным узлом. Разнятся такие лампочки еще и по мощности. Диапазон значений нагрузки: от 0,4 до 7,8 Вт. Причем исполнения с дробной (1,5W; 1,2W) и целой величиной (2W; 3W; 5W) в равной степени популярны.
https://youtube.com/watch?v=3xKagVDvPm4
Еще одним фактором, на основании которого делается отличие между лампами G4, является форма колбы. Так, распространены открытые источники света, аналоги с колбой разных форм и уплощенные лампочки в форме диска (таблетки). Количество диодов может разниться также как их тип.
SMD диоды, отличающиеся компактностью, высоким коэффициентом яркости, мощностью и широкой диаграммой направленности.
Чаще используются светодиоды SMD, их размеры зашифрованы в обозначении: 3528, 2835, 5050, 5630 и пр. Чем больше габариты источника света, тем более яркий свет он обеспечит.
Основные технические характеристики лампочек с держателем G4:
Таблица цветовой температуры
Для упрощения понимания, какой свет обеспечивает лампа G4, нередко указывается принадлежность к теплым или холодным оттенкам.
Галогенные лампы. Схема подключения галогенных ламп
Используя галогенные лампы можно создавать множество вариантов дизайнерского освещения многоуровневых потолков. Чтобы увеличить электробезопасность и для экономии электроэнергии используют лампы не на 220 В, а на пониженное напряжение 6 – 24 В. Однако низковольтные галогенки имеют недостаток в сильном нагреве.
С понижением напряжения увеличивается ток потребления этих ламп, что приводит их к сильному нагреванию. В целях пожарной безопасности галогеновые лампы снабжены специальной пожаробезопасной арматурой. Еще один недостаток заключается в использовании трансформаторов для питания низковольтных ламп.
Но хорошие технические характеристики (экономичность, яркость свечения светового потока) имеют большее значение чем перечисленные недостатки. Такую схему подключения точечных светильников можно устанавливать в сыром ванном помещении. Существуют несколько типов галогенных ламп, в зависимости от их профессионального или бытового назначения, это;
– линейный тип галогенок;
– лампы консульной конструкции;
– лампы с отражателем;
– лампы для бытового пользования.
Галогенные лампы могут быть предназначены для напряжения 220 В или быть рассчитаны на низковольтное напряжение. Для низковольтных ламп требуется установка трансформаторов пониженного напряжения. Схема подключения галогенных ламп очень проста. Подключение через трансформатор проводится со стороны 220 В и со стороны низкого напряжения.
Схема подключения каждой галогенной лампы через свой трансформатор
Все подключения делаются в распределительной коробке, чтобы была возможность быстро устранить неисправность. Как обычно при подключении выключателей, с распределительной коробки к выключателю подводится фаза. Фазовый проводник от выключателя соединяется с проводником идущим на клемму фазы L трансформатора.
Также нулевой провод клеммы N трансформатора соединяется с нулем в распределительном коробе. Соединение проводов в распределительном коробе может быть сделано клеммниками Wago, пайкой или опрессовкой – удобным для вас способом, но с соблюдением требований к соединению проводов. От трансформатора галогенные лампы подсоединяются через клеммники. Длина проводника к одной лампе не должна быть свыше 2 метров.
Схема подключения паралельно трех галогенных ламп через трансформатор
Это необходимо, чтобы не ограничивать ток ламп сопротивлением провода, и не допустить снижение яркости галогеновой лампы. Если необходимо установить светильник на большую длину, нужно соответственно увеличивать сечение жил проводов. Для удобного доступа при устранении неисправностей, на потолках устанавливают люки рядом с трансформатором. Трансформатор также не рекомендуется располагать вблизи отопительных систем.
При выборе мощности трансформатора суммируются все мощности ламп, затем определяют максимальную мощность трансформатора с запасом 15%. Если мощность трансформатора превышает 200 Вт, тогда необходимо приобретать два трансформатора с более низкой мощностью.
Схема подключения точечных галогенных ламп через двухклавишный выключатель и трансформатор
Разбивка освещения на несколько групп с пониженной мощностью трансформаторов позволяет уменьшить токовую нагрузку на проводники и снизить температуру трансформатора, что увеличивает его срок службы. В этом случае при отказе одного трансформатора остальные будут нормально функционировать. Для контроля за перегрузкой, в схему подключения галогенных ламп устанавливают автоматический выключатель.
Особенности выбора трансформатора
В процессе выбора трансформатора для галогенных светильников на 12 вольт обязательно учесть определённые факторы. В первую очередь определяют тип устройства: электронный или электромагнитный адаптер
. В последнее время предпочтение отдают электронным преобразователям для галогенных источников света, которые благодаря своей незначительной массе и габаритам могут использоваться в любой сфере электротехники.
Как это достигается через понижающий трансформатор. И этот тип схемы очень распространен. Вот почему понижающие трансформаторы еще более распространены и используются, чем повышающие трансформаторы. И, конечно же, понижающие трансформаторы также используются, когда вам нужно преобразовать энергию из страны, которая использует меньшую мощность для страны, которая использует большую мощность.
Таким образом, зная все это использование трансформаторов, будь то повышение или понижение, показывает, насколько важны трансформаторы. Они жизненно важны для многих, многих схем, практически всех схем, имеющих вилку. Таким образом, в этой схеме очень просто, мы демонстрируем, как подключить силовой трансформатор, чтобы мы могли работать в цепи.
Главным параметром понижающего трансформатора вне зависимости от типа устройства является мощность прибора
. Из-за того, что в большинстве случаев используется параллельная схема подключения галогенных ламп, то мощностные показатели трансформатора должны приравниваться к суммарной мощности всех осветительных приборов. Например, если подключается две лампы по 40 Вт, то мощность преобразователя составляет 80 Вт плюс запас 10-15%.
В этой схеме мы будем использовать понижающий трансформатор. Поэтому трансформаторы жизненно важны. Схема, которая демонстрирует, как включить трансформатор в схему, показана ниже. Ниже представлен макет схемы выше. Это низкочастотное устройство с огромной эффективностью преобразования. Преобразование постоянного тока в переменный ток достигается с помощью мощного тороидального трансформатора. Энергосберегающий режим с приоритетом потребления батареи.
Контроллер защищает перезаряжаемую батарею и используется для всех типов батарей. Если электрическая мощность 220 В больше не доступна, инвертор автоматически переключается на аккумулятор. Приоритет батареи — работа панели солнечных батарей Если приоритет установлен на батареях, инвертор сначала потребляет батарею, хранящуюся в батареях, до тех пор, пока минимальное напряжение батареи не достигнет 5 В, а затем автоматически переключится на сеть или генератор. Аккумулятор автоматически заряжает до 13, 3 В выпрямитель, а затем переключается обратно в режим работы от батареи.
Естественно, приобретение трансформатора с чрезмерным мощностным запасом нецелесообразно по той простой причине, что в значительной степени возрастает стоимость прибора. Помимо этого, такое несоответствие приводит к поломке преобразователя, а часто и галогенных ламп. Каждый адаптер имеет минимальные показатели нагрузки
, необходимые для стабильной работы прибора.
Выходные параметры напряжения трансформатора должны соответствовать номинальным показателям галогенных ламп. Стандартные источники света выпускаются с номинальными параметрами напряжения 6, 12 и 24 В. Но самую большую популярность получили 12 вольтовые источники света
. Если галогенное освещение монтируется в помещениях с высокой влажностью, то нужно приобретать преобразователь, имеющий гальваническую развязку.
Для подключения к адаптеру большого числа осветительных приборов на 12 вольт не всегда целесообразно использовать один дорогой прибор
с большими мощностными показателями. Зачастую лучше приобрести несколько бюджетных устройств с меньшей мощностью и использовать их для подключения отдельных групп галогенных источников света.
Такой вариант более практичен, так как в случае выхода из строя одного из нескольких адаптеров гореть не будет только одна группа светильников, в то время как все остальные лампы будут и дальше освещать квартиру. При этом замена одного маломощного прибора для ламп будет значительно дешевле
, чем покупка дорогостоящего мощного понижающего трансформатора, так как его цена пропорциональна его мощностным показателям.
Какие бывают трансформаторы
Трансформаторами называют устройства электромагнитного или электронного типа. Они несколько отличаются принципом работы и некоторыми другими характеристиками. Электромагнитные варианты изменяют параметры стандартного сетевого напряжения на характеристики, пригодные для работы галогенок, электронные устройства кроме указанной работы выполняют еще преобразование тока.
Тороидальный электромагнитный прибор
Простейший тороидальный трансформатор собран из двух обмоток и сердечника. Последний называют еще магнитопроводом. Его изготавливают из ферромагнитного материала, обычно это сталь. Обмотки размещаются на стержне. Первичная подключена к источнику энергии, вторичная, соответственно, к потребителю. Электрическая связь между вторичной и первичной обмотками отсутствует.
Несмотря на невысокую стоимость и надежность в эксплуатации тороидальный электромагнитный трансформатор сегодня редко используется при подключении галогенных ламп
Таким образом мощность между ними передается только электромагнитным путем. Для увеличения индуктивной связи между обмотками используется магнитопровод. При подаче переменного тока клемму, соединенную с первой обмоткой, он образует внутри сердечника магнитный поток переменного типа. Последний сцепляется с обеими обмотками и индуцирует в них электродвижущую силу или ЭДС.
Под ее воздействием во вторичной обмотке создается переменный ток с напряжением, отличным от того, что было в первичной. В зависимости от числа витков устанавливается тип трансформатора, который может быть повышающим либо понижающим, и коэффициент трансформации. Для галогенных ламп всегда используются только понижающие аппараты.
Достоинствами обмоточных устройств считаются:
- Высокая надежность в работе.
- Простота в подключении.
- Невысокая стоимость.
Тем не менее, тороидальные трансформаторы можно встретить в современных схемах с галогенными лампами достаточно редко. Это объясняется тем, что в силу конструктивных особенностей такие устройства имеют довольно внушительные габариты и массу. Поэтому их сложно замаскировать при обустройстве мебельной или потолочной подсветки, например.
Пожалуй, главный недостаток тороидальных электромагнитных трансформаторов — массивность и значительные габариты. Их крайне сложно замаскировать, если необходима скрытая установка
Также к минусам устройств этого типа можно отнести нагрев в процессе функционирования и чувствительность к возможным перепадам напряжения в сети, что отрицательно сказывается на сроке эксплуатации галогенок. Помимо этого обмоточные трансформаторы могут гудеть при работе, это не всегда приемлемо. Поэтому устройства используются большей частью в нежилых помещениях либо в производственных зданиях.
Импульсное или электронное устройство
Трансформатор состоит из магнитопровода или середчника и двух обмоток. В зависимости от формы сердечника и способа размещения на нем обмоток различают четыре разновидности таких устройств: стержневой, тороидальный, броневой и бронестрежневой. Разным может быть и число витков вторичной и первичной намотки. Варьируя их соотношения, получают понижающие и повышающие устройства.
В конструкции импульсного трансформатора присутствуют не только обмотки с сердечником, но и электронная начинка. Благодаря этому в него можно встроить системы защиты от перегрева, плавного включения и другие
Принцип работы трансформатора импульсного типа несколько отличается. На первичную обмотку подаются короткие однополярные импульсы, благодаря этому сердечник постоянно находится в состоянии намагничивания. Импульсы на первичной обмотке характеризуются как кратковременные сигналы прямоугольной формы. Они генерируют индуктивность с такими же характерными перепадами.
Они в свою очередь создают импульсы на вторичной катушке. Эта особенность дает электронным трансформаторам целый ряд преимуществ:
- Небольшой вес и компактность.
- Высокий уровень КПД.
- Возможность встроить дополнительную защиту.
- Расширенный рабочий диапазон напряжения.
- Отсутствие нагрева и шума при работе.
- Возможность корректировки выходящего напряжения.
Из недостатков стоит отметить регламентируемую минимальную нагрузку и достаточно высокую цену. Последнее связано с определенными сложностями в процессе изготовления таких устройств.
Схема электронного трансформатора для галогенных ламп 12 В
Электронный трансформатор для галогенных ламп схема
Наиболее простой вариант электронного устройства, который получил широкое распространение на практике, это прибор с полумостовой схемой соединения и положительной обратной связью по току (схема приведена ниже).
Работа трансформатора собранного по этой схеме осуществляется следующим образом:
- При подаче напряжения на вход устройства происходит заряд конденсаторов С3 и С4;
- На участке «R5 – C2 – VS1» формируется импульс, служащий для запуска галогенной лампы;
- На конденсаторе С2 происходит заряд и при достижении напряжения достаточного для порога открывания динистора, последний открывается, после чего напряжение поступает на базу транзистора VT2;
- Транзистор VT2 открывается и электрический ток подается в схему устройства (участок: конденсаторы С3 и С4 – первичная обмотка Т2 – обмотка III – транзистор VT2 – диодный мост VD1);
- На обмотке II появляется напряжение, которое поддерживает транзистор VT2 в открытом состоянии;
- Одновременно обратное напряжение подается на транзистор VT1 с обмотки I (обмотки трансформатора включены в противофазе);
- Ток, проходящий через обмотку III, приводит к насыщению трансформатора, после чего напряжение на обмотках I и II снижается до нулевых значений;
- Транзистор VT2 закрывается, трансформатор Т1 выходит из состояния насыщения;
- На обмотках I и II происходит рост напряжения;
- Открывается транзистор VT1, электрический ток подается в схему устройства (участок: диодный мост VD1 – обмотка III – первичная обмотка трансформатора Т2 – конденсаторы С3 иС4);
- Процесс повторяется, в линии потребителя (нагрузке) формируется вторая полуволна напряжения.
Наличие в схеме диода VD4 создает возможность поддерживать конденсатор С2 в разряженном состоянии.
После завершения полупериода выпрямленного напряжения сети, процесс генерации прекращается. При начале следующего полупериода – генерации запускается вновь.
Плюсом электронного трансформатора для питания галогенных ламп является то, что данное электронное устройство не запустится при отсутствии нагрузки (галогенных лампочек).
Существует большое количество разнообразных схем электронных трансформаторов для питания галогенных ламп, которые различаются по мощности подключаемых светильников, выходному напряжению, комплектации и дополнительными усовершенствованиями и защитами.