Как правильно подбирать трансформаторы для галогенных ламп. Трансформатор 220 на 12 вольт для галогенных ламп
Электронные трансформаторы для галогенных ламп на 12 В
Электропитание
Главная 
Радиолюбителю Электропитание
В статье описаны так называемые электронные трансформаторы, по сути, представляющие собой импульсные понижающие преобразователи для питания галогенных ламп, рассчитанных на напряжение 12 В. Предложены два варианта исполнения трансформаторов - на дискретных элементах и с применением специализированной микросхемы.
Галогенные лампы являются, по сути, более усовершенствованной модификацией обычной лампы накаливания. Принципиальное отличие заключается в добавлении в колбу лампы паров соединений галогенов, которые блокируют активное испарение металла с поверхности нити накала во время работы лампы. Это позволяет разогревать нить накала до более высоких температур, что даёт более высокую светоотдачу и более равномерный спектр излучения. Помимо этого, увеличивается срок службы лампы. Эти и другие особенности делают галогенную лампу весьма привлекательной для домашнего освещения, и не только. Промышленно выпускается широкий ассортимент галогенных ламп различной мощности на напряжение 230 и 12 В. Лампы с напряжением питания 12 В обладают лучшими техническими характеристиками и большим ресурсом по сравнению с лампами на 230 В, не говоря уже об электробезопасности. Для питания таких ламп от сети 230 В необходимо уменьшить напряжение. Можно, конечно, применить обычный сетевой понижающий трансформатор, но это дорого и нецелесообразно. Оптимальный выход - использовать понижающий преобразователь 230 В/12 В, часто называемый в таких случаях электронным трансформатором или галогенным конвертором (halogen convertor). О двух вариантах таких устройств и пойдёт речь в этой статье, оба рассчитаны на мощность нагрузки 20...105 Вт.
Один из наиболее простых и распространённых вариантов схемных решений для понижающих электронных трансформаторов - это полумостовой преобразователь с положительной обратной связью по току, схема которого приведена на рис. 1. При подключении устройства к сети конденсаторы С3 и С4 быстро заряжаются до амплитудного напряжения сети, формируя половинное напряжение в точке соединения. Цепь R5C2VS1 формирует запускающий импульс. Как только напряжение на конденсаторе С2 достигнет порога открывания динистора VS1 (24.32 В), он откроется и к базе транзистора VT2 будет приложено прямое напряжение смещения. Этот транзистор откроется, и ток потечёт по цепи: общая точка конденсаторов С3 и С4, первичная обмотка трансформатора Т2, обмотка III трансформатора Т1, участок коллектор - эмиттер транзистора VT2, минусовый вывод диодного моста VD1. На обмотке II трансформатора Т1 появится напряжение, поддерживающее транзистор VT2 в открытом состоянии, при этом к базе транзистора VT1 будет приложено обратное напряжение от обмотки I (обмотки I и II включены противофазно). Протекающий через обмотку III трансформатора Т1 ток быстро введёт его в состояние насыщения. Вследствие этого напряжение на обмотках I и II Т1 устремится к нулю. Транзистор VT2 начнёт закрываться. Когда он почти полностью закроется, трансформатор станет выходить из насыщения.
Рис. 1. Схема полумостового преобразователя с положительной обратной связью по току
Закрывание транзистора VT2 и выход из насыщения трансформатора Т1 приведут к изменению направления ЭДС и росту напряжения на обмотках I и II. Теперь к базе транзистора VT1 будет приложено прямое напряжение, ак базе VT2 - обратное. Транзистор VT1 начнёт открываться. Ток потечёт по цепи: плюсовой вывод диодного моста VD1, участок коллектор - эмиттер VT1, обмотка III Т1, первичная обмотка трансформатора Т2, общая точка конденсаторов С3 и С4. Далее процесс повторяется, а в нагрузке формируется вторая полуволна напряжения. После запуска диод VD4 поддерживает в разряженном состоянии конденсатор С2. Поскольку в преобразователе не используется сглаживающий оксидный конденсатор (в нём нет необходимости при работе на лампу накаливания, даже, наоборот, его присутствие ухудшает коэффициент мощ-ности устройства), то по окончании полупериода выпрямленного напряжения сети генерация прекратится. С приходом следующего полупериода генератор запустится снова. В результате работы электронного трансформатора на его выходе формируются близкие по форме к синусоидальным колебания частотой 30...35 кГц (рис. 2), следующие пачками с частотой 100 Гц (рис. 3).
Рис. 2. Близкие по форме к синусоидальным колебания частотой 30...35 кГц
Рис. 3. Колебания частотой 100 Гц
Важная особенность подобного преобразователя - он не запустится без нагрузки, поскольку при этом ток через обмотку III Т1 будет слишком мал, и трансформатор не войдёт в насыщение, процесс автогенерации сорвётся. Эта особенность делает ненужной защиту от режима холостого хода. Устройство с указанными на рис. 1 номиналами стабильно запускается при мощности нагрузки от 20 Вт.
На рис. 4 приведена схема усовершенствованного электронного трансформатора, в который добавлены помехоподавляющий фильтр и узел защиты от короткого замыкания в нагрузке. Узел защиты собран на транзисторе VT3, диоде VD6, стабилитроне VD7, конденсаторе C8 и резисторах R7-R12. Резкое увеличение тока нагрузки приведёт к увеличению напряжения на обмотках I и II трансформатора Т1 с 3...5 В в номинальном режиме до 9...10 В в режиме короткого замыкания. В результате на базе транзистора VT3 появится напряжение смещения 0,6 В. Транзистор откроется и зашунтирует конденсатор цепи запуска С6. В результате со следующим полупериодом выпрямленного напряжения генератор не запустится. Конденсатор С8 обеспечивает задержку отключения защиты около 0,5 с.
Рис. 4. Схема усовершенствованного электронного трансформатора
Второй вариант электронного понижающего трансформатора показан на рис. 5. Он более прост в повторении, поскольку в нём нет одного трансформатора, при этом более функционален. Это тоже полумостовой преобразователь, но под управлением специализированной микросхемы IR2161S. В микросхему встроены все необходимые защитные функции: от пониженного и повышенного напряжения сети, от режима холостого хода и короткого замыкания в нагрузке, от перегрева. Также IR2161S обладает функцией мягкого старта, который заключается в плавном нарастании напряжения на выходе при включении от 0 до 11,8 В в течение 1 с. Это исключает резкий бросок тока через холодную нить лампы, что значительно, иногда в несколько раз, повышает срок её службы.
Рис. 5. Второй вариант электронного понижающего трансформатора
В первый момент, а также с приходом каждого последующего полупериода выпрямленного напряжения питание микросхемы осуществляется через диод VD3 от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD2. Если питание осуществляется напрямую от сети 230 В без использования фазового регулятора мощности (диммера), то цепь R1-R3C5 не нужна. После входа в рабочий режим микросхема дополнительно питается с выхода полумоста через цепь d2VD4VD5. Сразу же после запуска частота внутреннего тактового генератора микросхемы - около 125 кГц, что значительно выше частоты выходного контура С13С14Т1, в результате напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т1 будет мало. Внутренний генератор микросхемы управляется напряжением, его частота обратно пропорциональна напряжению на конденсаторе С8. Сразу же после включения этот конденсатор начинает заряжаться от внутреннего источника тока микросхемы. Пропорционально росту напряжения на нём будет уменьшаться частота генератора микросхемы. Когда напряжение на конденсаторе достигнет 5 В (приблизительно через 1 с после включения), частота уменьшится до рабочего значения около 35 кГц, а напряжение на выходе трансформатора достигнет номинального значения 11,8 В. Так реализован мягкий старт, после его завершения микросхема DA1 переходит в рабочий режим, в котором вывод 3 DA1 можно использовать для управления выходной мощностью. Если параллельно конденсатору С8 подключить переменный резистор сопротивлением 100 кОм, можно, изменяя напряжение на выводе 3 DA1, управлять выходным напряжением и регулировать яркость свечения лампы. При изменении напряжения на выводе 3 микросхемы DA1 от 0 до 5 В частота генерации будет меняться от 60 до 30 кГц (60 кГц при 0 В - минимальное напряжение на выходе и 30 кГц при 5 В - максимальное).
Вход CS (вывод 4) микросхемы DA1 является входом внутреннего усилителя сигнала ошибки и используется для контроля тока нагрузки и напряжения на выходе полумоста. В случае резкого увеличения тока нагрузки, например, при коротком замыкании, падение напряжения на датчике тока - резисторах R12 и R13, а следовательно, и на выводе 4 DA1 превысит 0,56 В, внутренний компаратор переключится и остановит тактовый генератор. В случае же обрыва нагрузки напряжение на выходе полумоста может превысить предельно допустимое напряжение транзисторов VT1 и VT2. Чтобы избежать этого, к входу CS через диод VD7 подключён резистивно-ёмкостный делитель C10R9. При превышении порогового значения напряжения на резисторе R9 генерация также прекращается. Более подробно режимы работы микросхемы IR2161S рассмотрены в [1].
Рассчитать число витков обмоток выходного трансформатора для обоих вариантов можно, например, с помощью простой методики расчёта [2], выбрать подходящий магнитопровод по габаритной мощности можно с помощью каталога [3].
Согласно [2], число витков первичной обмотки равно
NI = (Uc max·t0 max) / (2·S·Bmax),
где Uc max - максимальное напряжение сети, В; t0 max - максимальное время открытого состояния транзисторов, мкс; S - площадь поперечного сечения магнитопровода, мм2; Bmax- максимальная индукция, Тл.
Число витков вторичной обмотки
NII = NI / k
где k - коэффициент трансформации, в нашем случае можно принять k = 10.
Чертёж печатной платы первого варианта электронного трансформатора (см. рис. 4) приведён на рис. 6, расположение элементов - на рис. 7. Внешний вид собранной платы показан на рис. 8. обложки. Электронный трансформатор собран на плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Все элементы для поверхностного монтажа установлены со стороны печатных проводников, выводные - на противоположной стороне платы. Большинство деталей (транзисторы VT1, VT2, трансформатор Т1, динистор VS1, конденсаторы С1-С5, С9, С10) подойдут от массовых дешёвых электронных балластов для люминесцентных ламп типа Т8, например, Tridonic PC4x18 T8, Fintar 236/418, Cimex CSVT 418P, Komtex EFBL236/418, TDM Electric EB-T8-236/418 и др., поскольку они имеют схожую схемотехнику и элементную базу. Конденсаторы С9 и С10 - металлоплёночные полипропиленовые, рассчитанные на большой импульсный ток и переменное напряжение не менее 400 В. Диод VD4 - любой быстродействующий с допустимым обратным на рис 11 пряжением не менее 150 В.
Рис. 6. Чертёж печатной платы первого варианта электронного трансформатора
Рис. 7. Расположение элементов на плате
Рис. 8. Внешний вид собранной платы
Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе с магнитной проницаемостью 2300 ±15 %, его внешний диаметр - 10,2 мм, внутренний диаметр - 5,6 мм, толщина - 5,3 мм. Обмотка III (5-6) содержит один виток, обмотки I (1-2) и II (3-4) - по три витка провода диаметром 0,3 мм. Индуктивность обмоток 1-2 и 3-4 должна быть 10...15 мкГн. Выходной трансформатор Т2 намотан на магнитопроводе EV25/13/13 (Epcos) без немагнитного зазора, материал N27. Его первичная обмотка содержит 76 витков провода 5x0,2 мм. Вторичная обмотка содержит восемь витков литцендрата 100x0,08 мм. Индуктивность первичной обмотки равна 12 ±10 % мГн. Дроссель помехоподавляющего фильтра L1 намотан на маг-нитопроводе Е19/8/5, материал N30, каждая обмотка содержит по 130 витков провода диаметром 0,25 мм. Можно применить подходящий по габаритам стандартный двухобмоточный дроссель индуктивностью 30...40 мГн. Конденсаторы С1, С2 желательно применить Х-класса.
Чертёж печатной платы второго варианта электронного трансформатора (см. рис. 5) показан на рис. 9, расположение элементов - на рис. 10. Плата также изготовлена из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, элементы для поверхностного монтажа расположены со стороны печатных проводников, выводные - на противоположной стороне. Внешний вид готового устройства приведён на рис. 11 и рис. 12. Выходной трансформатор Т1 намотан накольцевом магнитопроводе R29.5 (Epcos), материал N87. Первичная обмотка содержит 81 виток провода диаметром 0,6 мм, вторичная - 8 витков провода 3x1 мм. Индуктивность первичной обмотки равна 18 ±10 % мГн, вторичной - 200 ±10 % мкГн. Трансформатор Т1 рассчитывался на максимальную мощность до 150 Вт, для подключения такой нагрузки транзисторы VT1 и VT2 необходимо установить на теплоотвод - алюминиевую пластину площадью 16...18 мм2, толщиной 1,5...2 мм. При этом, правда, потребуется соответствующая переделка печатной платы. Также выходной трансформатор можно применить от первого варианта устройства (потребуется добавить на плате отверстия под иное расположение выводов). Транзисторы STD10NM60N (VT1, VT2) можно заменить на IRF740AS или аналогичные. Стабилитрон VD2 должен быть мощностью не менее 1 Вт, напряжение стабилизации - 15,6...18 В. Конденсатор С12 - желательно дисковый керамический на номинальное постоянное напряжение 1000 В. Конденсаторы С13, С14 - металлопленочные полипропиленовые, рассчитанные на большой импульсный ток и переменное напряжение не менее 400 В. Каждую из резистивных цепей R4-R7, R14-R17, R18-R21 можно заменить одним выводным резистором соответствующих сопротивления и мощности, но при этом потребуется изменить печатную плату.
Рис. 9. Чертёж печатной платы второго варианта электронного трансформатора
Рис. 10. Расположение элементов на плате
Рис. 11. Внешний вид готового устройства
Рис. 12. Внешний вид собранной платы
Литература
1. IR2161 (S) & (PbF). Halogen convertor control IC. - URL: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2161.pdf (24.04.15).
2. Peter Green. 100VA dimmable electronic convertor for low voltage lighting. - URL: http:// www.irf.com/technical-info/refdesigns/ irplhalo1e.pdf (24.04.15).
3. Ferrites and Accessories. - URL: http:// en.tdk.eu/tdk-en/1 80386/tech-library/ epcos-publications/ferrites (24.04.15).
Автор: В. Лазарев, г. Вязьма Смоленской обл.
Дата публикации: 30.10.2015
Мнения читателей- Веселин / 08.11.2017 - 22:18Какие электронные трансформаторы из представленных на рынке с им 2161 или подобные
- Эдуард / 26.12.2016 - 13:07Здрвствуйте, можно ли вместо трансформатора на 160вт поставить на 180вт? Спасибо.
- Михаил / 21.12.2016 - 22:44Я переделывал вот такие http://ali.pub/7w6tj
- Юрий / 05.08.2016 - 17:57Здравствуйте! Нельзя ли узнать частоту переменного напряжения на выходе трансформатора для галогенных ламп? Спасибо.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:
www.radioradar.net
Электронные трансформаторы. Устройство и работа. Особенности
Рассмотрим основные преимущества, достоинства и недостатки электронных трансформаторов. Рассмотрим схему их работы. Электронные трансформаторы появились на рынке совсем недавно, но успели завоевать широкую популярность не только в радиолюбительских кругах.
В последнее время в интернете часто наблюдаются статьи на основе электронных трансформаторов: самодельные блоки питания, зарядные устройства и многое другое. На самом деле электронные трансформаторы являются простым сетевым импульсным блоком питания. Это самый дешевый блок питания. Зарядное устройство для телефона стоит дороже. Электронный трансформатор работает от сети 220 вольт.
Устройство и принцип действия
Схема работы
Генератором в этой схеме является диодный тиристор или динистор. Сетевое напряжение 220 В выпрямляется диодным выпрямителем. На входе питания присутствует ограничительный резистор. Он одновременно служит и предохранителем, и защитой от бросков сетевого напряжения при включении. Рабочую частоту динистора можно определить от номиналов R-С цепочки.
Таким образом можно увеличить рабочую частоту генератора всей схемы или уменьшить. Рабочая частота в электронных трансформаторах от 15 до 35 кГц, ее можно регулировать.
Трансформатор обратной связи намотан на маленьком колечке сердечника. В нем присутствуют три обмотки. Обмотка обратной связи состоит из одного витка. Две независимые обмотки задающих цепей. Это базовые обмотки транзисторов по три витка.
Это равноценные обмотки. Ограничительные резисторы предназначены для предотвращения ложных срабатываний транзисторов и одновременно ограничения тока. Транзисторы применяются высоковольтного типа, биполярные. Часто используют транзисторы MGE 13001-13009. Это зависит от мощности электронного трансформатора.
т конденсаторов полумоста тоже многое зависит, в частности мощность трансформатора. Они применяются с напряжением 400 В. От габаритных размеров сердечника основного импульсного трансформатора также зависит мощность. У него две независимые обмотки: сетевая и вторичная. Вторичная обмотка с расчетным напряжением 12 вольт. Наматывается она, исходя из требуемой мощности на выходе.
Первичная или сетевая обмотка состоит из 85 витков провода диаметром 0,5-0,6 мм. Используются маломощные выпрямительные диоды с обратным напряжением в 1 кВ и током в 1 ампер. Это самый дешевый выпрямительный диод, который можно найти серии 1N4007.
На схеме детально виден конденсатор, частотно задающий цепи динистора. Резистор на входе предохраняет от бросков напряжения. Динистор серии DB3, его отечественный аналог КН102. Также имеется ограничивающий резистор на входе. Когда напряжение на частотно задающем конденсаторе достигает максимального уровня, происходит пробой динистора. Динистор – это полупроводниковый искровой разрядник, который срабатывает при определенном напряжении пробоя. Тогда он подает импульс на базу одного из транзисторов. Начинается генерация схемы.
Транзисторы работают по противофазе. Образуется переменное напряжение на первичной обмотке трансформатора заданной частоты срабатывания динистора. На вторичной обмотке мы получаем нужное напряжение. В данном случае все трансформаторы рассчитаны на 12 вольт.
Модель трансформатора китайского производителя Taschibra
Он предназначен для питания галогенных ламп на 12 вольт.
Со стабильной нагрузкой, как галогенные лампы, такие электронные трансформаторы могут работать бесконечно долго. Во время работы схема перегревается, но не выходит из строя.
Принцип действия
Подается напряжение 220 вольт, выпрямляется диодным мостом VDS1. Через резисторы R2 и R3 начинает заряжаться конденсатор С3. Заряд продолжается то тех пор, пока не пробьется динистор DB3.
Напряжение открытия этого динистора составляет 32 вольта. После его открытия на базу нижнего транзистора поступает напряжение. Транзистор открывается, вызывая автоколебания этих двух транзисторов VT1 и VT2. Как работают эти автоколебания?
Ток начинает поступать через С6, трансформатор Т3, трансформатор управления базами JDT, транзистор VT1. При прохождении через JDT он вызывает закрытие VT1 и происходит открытие VT2. После этого ток течет через VT2, через трансформатор баз, Т3, С7. Транзисторы постоянно открывают и закрывают друг друга, работают в противофазе. В средней точке появляются прямоугольные импульсы.
Частота преобразования зависит от индуктивности обмотки обратной связи, емкости баз транзисторов, индуктивности трансформатора Т3 и емкостей С6, С7. Поэтому частотой преобразования управлять очень сложно. Еще частота зависит от нагрузки. Для форсирования открытия транзисторов используются ускоряющие конденсаторы на 100 вольт.
Для надежного закрытия динистора VD3 после возникновения генерации прямоугольные импульсы прикладываются к катоду диода VD1, и он надежно запирает динистор.
Кроме этого, есть устройства, которые используют для осветительных приборов, питают мощные галогенные лампы в течение двух лет, работают верой и правдой.
Блок питания на основе электронного трансформатора
Сетевое напряжение через ограничительный резистор поступает на диодный выпрямитель. Сам диодный выпрямитель состоит из 4-х маломощных выпрямителей с обратным напряжением в 1 кВ и током 1 ампер. Такой же выпрямитель стоит на блоке трансформатора. После выпрямителя постоянное напряжение сглаживается электролитическим конденсатором. От резистора R2 зависит время заряда конденсатора С2. При максимальном заряде срабатывает динистор, возникает пробой. На первичной обмотке трансформатора образуется переменное напряжение частоты срабатывания динистора.
Основное достоинство этой схемы – это наличие гальванической развязки с сетью 220 вольт. Основным недостатком является малый выходной ток. Схема предназначена для питания малых нагрузок.
Модель трансформатора DM-150T06A
Потребление тока 0,63 ампера, частота 50-60 герц, рабочая частота 30 килогерц. Такие электронные трансформаторы предназначены для питания более мощных галогенных ламп.
Достоинства и преимущества
Если использовать приборы по прямому назначению, то имеется хорошая функция. Трансформатор не включается без входной нагрузки. Если вы просто включили в сеть трансформатор, то он не активен. Нужно подключить на выход мощную нагрузку, чтобы началась работа. Эта функция экономит электроэнергию. Для радиолюбителей, которые переделывают трансформаторы в регулируемый блок питания, это является недостатком.
Можно реализовать систему автовключения и систему защиты от короткого замыкания. Несмотря на имеющиеся недостатки, электронный трансформатор всегда будет самой дешевой разновидностью блоков питания полумостового типа.
В продаже можно найти более качественные недорогие блоки питания с отдельным генератором, но все они реализуются на основе полумостовых схем с применением самотактируемых полумостовых драйверов, таких как IR2153 и ему подобные. Такие электронные трансформаторы гораздо лучше работают, более стабильны, реализована защита от короткого замыкания, на входе сетевой фильтр. Но старая Taschibra остается незаменимой.
Недостатки электронных трансформаторов
Они имеют ряд недостатков, несмотря на то, что они сделаны по хорошим схемам. Это отсутствие каких-либо защит в дешевых моделях. У нас простейшая схема электронного трансформатора, но она работает. Именно эта схема реализована в нашем примере.
На входе питания отсутствует сетевой фильтр. На выходе после дросселя должен стоять хотя бы сглаживающий электролитический конденсатор на несколько микрофарад. Но он тоже отсутствует. Поэтому на выходе диодного моста мы можем наблюдать нечистое напряжение, то есть, все сетевые и другие помехи передаются на схему. На выходе мы получаем минимальное количество помех, так как реализована гальваническая развязка.
Рабочая частота динистора крайне неустойчива, зависит от выходной нагрузки. Если без выходной нагрузки частота составляет 30 кГц, то с нагрузкой может наблюдаться довольно большой спад до 20 кГц, зависит от конкретной нагруженности трансформатора.
Еще одним недостатком можно назвать то, что на выходе этих электронных трансформаторов переменная частота и ток. Чтобы использовать его в качестве блока питания, нужно выпрямить ток. Выпрямлять нужно импульсными диодами. Обычные диоды тут не подходят из-за повышенной рабочей частоты. Поскольку в таких блоках питания не реализованы никакие защиты, то стоит лишь замкнуть выходные провода, блок не просто выйдет из строя, а взорвется.
Одновременно при коротком замыкании ток в трансформаторе увеличивается до максимума, поэтому выходные ключи (силовые транзисторы) просто лопнут. Выходит из строя и диодный мост, поскольку они рассчитаны на рабочий ток в 1 ампер, а при коротком замыкании рабочий ток резко увеличивается. Выходят также из строя ограничительные резисторы транзисторов, сами транзисторы, диодный выпрямитель, предохранитель, который должен предохранять схему, но не делает этого.
Еще несколько компонентов могут выйти из строя. Если у вас имеется такой блок электронного трансформатора, и он случайно выходит по каким-то причинам из строя, то ремонтировать его нецелесообразно, так как это не выгодно. Только один транзистор стоит 1 доллар. А готовый блок питания также можно купить за 1 доллар, совсем новый.
Мощности электронных трансформаторов
Сегодня в продаже можно найти разные модели трансформаторов, начиная от 25 ватт и заканчивая несколькими сотнями ватт. Трансформатор на 60 ватт выглядит следующим образом.
Производитель китайский, выпускает электронные трансформаторы мощностью от 50 до 80 ватт. Входное напряжение от 180 до 240 вольт, частота сети 50-60 герц, рабочая температура 40-50 градусов, выход 12 вольт.
Похожие темы:
electrosam.ru
Нельзя подключать LED-лампы 12V к электронным трансформаторам для галогенных ламп
Для простоты восприятия сугубо технической информации, сразу сформулируем основные тезисы по данной теме.
Электронные трансформаторы, предназначенные для питания галогенных ламп, использовать для питания светодиодного оборудования нельзя. Пробуем объяснить почему.
1. Значение напряжения в 12 вольт, указанное в паспорте электронного трансформатора – это не что иное, как действующее усредненное напряжение. На самом деле в выходном напряжении данного устройства могут присутствовать короткие импульсы, амплитудой (Внимание:) до 40 вольт! Производители драйверов для светодиодных ламп не могут обеспечить нормальную работу ламп при таких экстремальных режимах эксплуатации.
2. Напряжение на выходе электронного трансформатора является высокочастотным и невыпрямленным. Импульсный сигнал имеет при этом разную полярность, как положительную, так и отрицательную.
3. Экспериментальным путём установлено, что выходное действующее напряжение электронных трансформаторов нестабильно. Оно очень критично и напрямую зависит от входного напряжения питающей сети, также зависит от мощности подключаемой нагрузки и от температуры окружающей среды. По этим причинам напряжение электронных трансформаторов может находиться в довольно широких диапазонах, что в свою очередь также негативно влияет на срок службы светотехники.
4. Очень важно отметить, что электронные трансформаторы не могут работать при маленьких нагрузках. Вот почему трансоформатор может исправно запитывать галогенную лампу мощностью 75 Ватт, в то время, как светодиодную лампу AR111 10 Ватт он или не зажжёт вовсе, или будут наблюдаться мерцания (чередования периодов включения/выключения).
Подключение 12-вольтовых AR111 светодиодных ламп на свой страх и риск к электронным трансформаторам, вне зависимости от нашей воли, приведёт к поломке диодной светотехники. Часто LED лампы на 12В выходят из строя уже при первой коммутации. Такие поломки производители, имея на то полное право, не считают гарантийным случаем.
Таким образом, если перед Вами стоит задача: установить светодиодные лампы G53 в карданных светильниках или поменять ГЛ AR111 на led-лампы AR111, рекомендация специалистов - не скупиться и не испытывать судьбу. Тем более, что уже хорошо известно, что завершение таких испытаний всегда одинаковое, потраченное время, пустой кошелёк и испорченная нервная система! В случае, если Вы примите решение о необходимости покупки надёжных, недорогих блоков питания для светодиодных ламп AR111, мы с удовольствием Вам в этом поможем. Источники питания для led ламп AR111 на 12 Вольт.
aladd-in.com
Галогенная лампа схема подключения через трансформатор
Обычные лампы накаливания существенно уступают галогенным лампам в плане разнообразия ассортимента. Галогенные лампы находят свое применение в самых разных областях деятельности человека.
Они одинаково широко используются как для обеспечения освещения в общественных зданиях, так и для работы в домашних условиях. Продукция отдельных компаний даже подразделяется на категории в зависимости от того или иного ее назначения.
К примеру, стоимость профессиональной аппаратуры оказывается существенно дороже бытовой. Кроме того, наличие конструктивных особенностей различных галогенных ламп определяет их принадлежность к тому или иному виду:
- - линейным;
- - капсульным;
- - лампы с рефлектором;
- - лампы с бытовым патроном.
В целях экономии и повышения безопасности эксплуатации электроэнергии нередко обращаются к задействованию схем освещения, использующих намного меньшие показатели напряжения в сравнении с традиционными 220В.
Схема подключения галогенных ламп
Подключение галогенных ламп малого напряжения осуществляется через специальные источники питания на 6, 12 и 24В.
Примечательно, что низковольтные галогенные лампы на практике оказываются столь же яркими, как и обычные, в то время как потребление энергии сокращается на порядок. Кроме того, невысокое напряжение выступает дополнительной гарантией безопасности человека.
Часто такие лампы из соображений безопасности устанавливаются в ванных комнатах. Впрочем, низковольтные галогенные лампы также используются и во встроенных светильниках подвесных потолков, ввиду того, что небольшие размеры современных электронных трансформаторов позволяют осуществлять их монтаж прямо на каркас таких потолков.
Единственным ограничением для работы таких ламп является необходимость установки специального понижающего трансформатора.
Рис 1. Подключение галогенных светильников через трансформатора
Таким образом, когда для освещения используется низковольтная галогенная лампа, схема подключения к сети подразумевает наличие понижающего трансформатора на 12В.
Как подключаются галогенные лампы на схеме
Само подключение светильников оказывается чрезвычайно простым: для этого достаточно подключить галогенные лампы параллельно между собой и подсоединить их к трансформатору.
Рассмотрим более детально как подключаются между собой все элементы (трансформатор, галогенная лампа схема подключения и управления).
На рисунке ниже представлена блок схема, состоящая из двух понижающих трансформаторов и шести галогенных светильников. Синим цветом обозначен нулевой провод, коричневым – фазный.
Подключение на стороне 220 В. Подключение проводов в распределительной коробке осуществляется таким образом, что фаза питающего провода (тот который приходит в коробку) идет на выключатель.
Управление освещением (включение / отключение) осуществляется обычным выключателем. Его подключают до трансформаторов на стороне 220 В.
Нулевую жилу можно сразу соединять с нулевыми жилами проводов, которые идут к трансформаторам. После фазный провод который «пришел» с выключателя подключается к фазным проводам трансформаторов.
Для подключения проводов в трансформаторе предусмотрены специальные клеммы L и N.
Рис 2. Блок схема подключения галогенных светильников
Не имеет значения сколько будет подключатся трансформаторов в схеме. Важно чтобы каждый трансформатор подключался отдельным проводом и все они соединялись только в распределительной коробке. Если соединять провода не в коробке, а где-нибудь под потолком, то при потере контакта к месту соединения невозможно будет добраться.
Подключение на стороне 12 В. Основная часть работы выполнена, осталось самая малость, подключить галогенную лампу в схему питания. Единственное что нужно учитывать что галогенные лампы в схеме подключаются параллельно между собой.
Для одновременного подключения большого количества ламп стоит использовать специальные клеммные соединители. (На рисунке используются клеммные колодки на шесть дорожек.)
|
|
| Рис 3. Электрическая схема подключения галогенных ламп |
От клемм низкого напряжения трансформатора (12 В) идет провод к клеммной колодке, а затем от клеммника отдельный провод на каждый светильник.
Что нужно учитывать при подключении галогенных ламп
Длина выходного провода 12 В не должна превышать 2 м. При большей длине возможно возникновение потерь тока, отчего яркость ламп станет ощутимо ниже.
Во избежание перегрева трансформатора его следует располагать минимум в 20 см от любых источников выделения тепла. Избегать стоит и расположения трансформатор в полостях, объем которых составляет менее 11 литров.
Если же ввиду технических причин установка трансформатора в нишу небольших размеров оказывается неизбежна, суммарная нагрузка на устройство должна находиться на уровне до 75% от максимально возможного значения.
Ну и напоследок:
|
схема управления низковольтными галогенными лампами не должна включать в свой состав диммер (поворотный выключатель для плавного изменения яркости света). |
|
При работе с такими источниками освещения корректность работы устройства нарушается, вызывая сокращение срока службы ламп. |
Похожие материалы на сайте:
electricvdome.ru
СХЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП
Схема электронного трансформатора работает следующим образом. Напряжение сети выпрямляется с помощью выпрямительного моста до полусинусоидаьльного с удвоенной частотой. Элемент D6 типа DB3 в документации называется "TRIGGER DIODE”, - это двунаправленный динистор в котором полярность включения значения не имеет и он используется здесь для запуска преобразователя трансформатора. Динистор срабатывает во время каждого цикла, запуская генерацию полумоста. Открытие динистора можно регулировать. Это можно использовать например для функции регулировки яркости подключенной лампы. Частота генерации зависит от размера и магнитной проводимости сердечника трансформатора обратной связи и параметров транзисторов, обычно составляет в пределах 30-50 кГц.
В настоящее время начался выпуск более продвинутых трансформаторов с микросхемой IR2161, которая обеспечивает как простоту конструкции электронного трансформатора и уменьшение числа используемых компонентов, так и высокими характеристиками. Использование этой микросхемы значительно увеличивает технологичность и надежность электронного трансформатора для питания галогенных ламп. Принципиальная схема приведена на рисунке.
Особенности электронного трансформатора на IR2161:Интеллектуальный драйвер полумоста; Защита от короткого замыкания нагрузки с автоматическим перезапуском ;Защита от токовой перегрузки с автоматическим перезапуском ;Качание рабочей частоты для снижения электромагнитных помех ;Микромощный запуск 150 мкА;Возможность использования с фазовыми регуляторами яркости с управлением по переднему и заднему фронтам ;Компенсация сдвига выходного напряжения увеличивает долговечность ламп;Мягкий запуск, исключающий токовые перегрузки ламп.
Форум по электронным трансформаторам
Обсудить статью СХЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ ГАЛОГЕННЫХ ЛАМП
radioskot.ru
Трансформаторы для галогенных ламп - выбор и подключние
Подключение и использование галогенных ламп
Очень часто основой освещения в квартирах и домах, то есть в любых жилых помещениях, служат галогенные лампы. Они имеют ряд преимуществ. Во-первых, это довольно высокая светоотдача, наряду с небольшим потреблением электрической энергии. Во-вторых, галогенные источники света имеют очень компактные размеры, что может сыграть решающую роль в каком-то конкретном дизайнерском решении. Ещё один из значительных плюсов этого вида освещения является их надёжность при небольшой стоимости данной продукции, что играет для обычного человека, считающего свои финансовые расходы, определённый перевес в их сторону.
Многие галогенные лампы имеют необычное для освещения квартиры питающее напряжение 12 вольт, и тут возникает ряд вопросов как получить такое напряжение, и выбрать правильно питание для галогенного устройства освещения. Конечно, современный рынок очень разнообразен и есть возможность выбрать галогенные лампы и с напряжением питания 220 вольт, но с ними в принципе проблем при подключении не возникает, так как оно элементарно и напоминает подключение обычной лампы накаливания. Напряжение же питания 12 вольт имеет, в свою очередь, несколько положительных моментов, ведь именно такое напряжение считается абсолютно безопасным для человеческого организма даже в особо опасных помещениях, хотя обычные жилые здания к таким и не относятся. Зато появляется запас по безопасному использованию такого низковольтного освещения.
Подключение галогенных ламп осуществляется через устройство понижения напряжения которое называется трансформатор и оно не только понижает напряжение питания, но и служит гальванической развязкой. Ведь получить 12 вольт можно и без трансформатора, собрав электронную схему из нескольких запчастей, но она считается более опасной как для человека, так и для самих галогенных лампочек. Так как при пробое одного из элементов, всё полное напряжение 220 вольт окажется на клеммах ламп и спасения им уже не бедует, все источники света просто моментально перегорят. Такой итог очень огорчит любого владельца освещения на основе галогенных устройств. Неисправность трансформатора тоже может иметь место как в теории, так и в практике, но вероятность такого исхода очень низкая. Поэтому применение трансформатора 12 вольт для галогенных ламп более надёжно и безопасно.
Виды трансформаторов для подключения галогенных ламп
С ростом технологий растёт и количество видов понижающих трансформаторов для питания галогенных источников света:
- Импульсные или электронные. Они выполняются в небольших корпусах, и вес их тоже незначителен. Такой вид трансформаторов зачастую имеет защиту от короткого замыкания во вторичной цепи и защиту перегревания устройства. Также последнее время очень распространена комплектация данной продукции с системой стабилизации, что положительно сказывается на сроке службы источника, подключенного к нему. А также импульсный трансформатор современного поколения имеет систему плавного пуска что тоже приносит свои «плоды» в продолжительности жизни галогенных систем освещения. Однако стоимость такого понижающего и питающего устройства для ламп, можно считать, высокой. Нужно отметить, такие преобразователи напряжения категорически нельзя включать без нагрузки во вторичной цепи.
- Электромагнитные — тороидальные. Этот вид понижающего трансформатора используется уже давно. И надёжность его, несомненно, зависит от производителя, но если он выполнен с соблюдением технологического процесса то прослужит не один год безо всяких проблем. Он имеет большие по сравнению с предыдущим и габариты и вес, но и цена его значительно ниже, наряду с хорошей надёжностью и производительностью. Состоит такой трансформатор из кольца специального железа, на котором намотаны две обмотки первичная и вторична. Именно ко вторичной и подключаются источники галогенного света.
Выбор нужного трансформатора
Начать выбор трансформатора для галогенных ламп 220 12 нужно с определения нужно типа данного устройства, электронный или электромагнитный. Сколько места, пространства в потолке или же в другой нише человек сможет выделить под преобразователь данного типа.
После этого рекомендуется выбрать мощность трансформаторного устройства понижения напряжения в цепи галогенных источников освещения. Для этого нужно рассчитать нагрузку, которая будет подключена к нему. Она будет составлять сумму мощностей всех ламп, например, если планируется освещение из 10 ламп по 15 ватт, то мощность всего освещения будет 150 ватт. Трансформатор стоит выбирать с запасом минимум на 15, а то и 20 процентов больше чем мощность подключаемого освещения, в данном случае это не меньше чем 172,5 ватта. Но таких трансформаторов в продаже очень мало. Так как производятся они обычно мощностью кратной 50, то есть 150,200, 250 ватт. В данном случае оптимально подойдёт трансформатор мощностью 200 ватт, такой запас обеспечит устройству меньше нагрева, а значит продлит и службу всей системе освещения.
По производителям лучше отдать предпочтение отечественным компаниям, которые за последнее время вышли на неплохие показатели качества и надёжности. Нужно внимательно осмотреть упаковку и корпус устройства на повреждения. Обязательно нужно проверить маркировку на самом корпусе, где указано:
- входное и выходное напряжение;
- мощность прибора;
- изготовитель.
Схемы подключения галогенных ламп через трансформатор
Подключение системы освещения на основе галогенного источника, питающегося от пониженного напряжения, должно быть выполнено в соответствии с такими пунктами:
- Включение и отключение ламп освещения должно осуществляется через выключатель. Уровень защиты которого, должен соответствовать классификации помещений, то есть для установки во влажных помещениях, или там, где может быть повышенная запылённость, нужен класс защиты соответствующий этим факторам. Иначе такое освещение не прослужит долго.
- Распределительная коробка, в которой будет происходить монтаж проводов должна находится в доступном месте. То есть если установить коробку под уровнем натяжного потолка или же потолка из гипсокартона, то добраться до неё можно будет только после его частичного демонтажа, а это очень неудобно.
- Трансформатор понижения напряжения для питания ламп 12 вольт должен находиться в доступном месте и желательно чтобы к нему был хоть слабый поток воздуха. Замуровывать в стену их не рекомендуется.
- Лампы подключаются к клеммам трансформатора параллельно. Обычно на выходной клемме 12 вольт указана надпись или 12 вольт, или выход (Output).
- Сечение проводов рассчитывается по мощности и по току лампочек освещения. Рекомендуется медные провода, сечение которых должно составлять не меньше чем 1,5 мм2.
- Желательно при соединении проводов в распределительной коробке и, вообще, при монтаже соблюдать цветовую маркировку, это в будущем облегчит переоборудование системы освещения.
- Галогенные источники света можно подключить на несколько трансформаторов параллельно друг другу, но от разных выключателей. Мощность каждого трансформатора выбирается, так же как и относительно одного описанного выше.
В итоге хотелось бы напомнить об обязательном соблюдении правил техники безопасности, ведь даже при низком напряжении существует вероятность поражения электрическим током.
Видео о подключении трансформатора для галогенных ламп
amperof.ru
Как правильно подбирать трансформаторы для галогенных ламп
Деятельность человека не стоит на месте, и только в прошлом столетии мировой прогресс достиг таких вершин, каких не достигал за всю историю существования людей на Земле. Особенно заметен технический прорыв в последние десятилетия, что выражается в постоянно обновляющемся ассортименте различной техники и устройств. Да что там говорить, когда даже традиционную "лампочку Ильича" активно вытесняют с рынка приборы освещения, выполненные по новым технологиям. Среди лампочек нового поколения хорошо зарекомендовали себя галогенные лампы, чаще всего используемые в точечных светильниках.
Галогенное освещение
Данные агрегаты нашли себе хорошее применение в быту, как основа декоративного освещения жилых помещений, обеспечивая хорошей подсветкой и являясь в то же время частью дизайна. Мягкий свет галогенных ламп придаёт помещению особенный стиль и уют. Существуют два типа галогенных ламп, отличающихся по рабочему напряжению, - 220 и 12 V. Последний тип считается безопасным, так как напряжение 12 V не представляет опасности для человека, но для того чтобы такие лампы работали, необходимы специальные трансформаторы для галогенных ламп.
Для чего необходим трансформатор?
Если внимательно присмотреться к точечным светильникам, то можно заметить, что не всегда все лампочки светятся одинаково, одни горят ярче, а другие тусклее. Это первый признак того, что освещение работает от напряжения 12 V, где неправильно подобраны трансформаторы для галогенных ламп, разбитых на группы, или нарушена технология их монтажа. Трансформатор обеспечивает лампочки необходимым напряжением и мощностью, если он подходит под их количество. Поэтому, чтобы правильно выбрать обычные трансформаторы, а лучше электронные трансформаторы для галогенных ламп, необходимо узнать их номинальную мощность на выходе и разделить её на предполагаемое количество лампочек. Мощность не должна быть меньше, чем будут потреблять сами лампочки, иначе это не раскроет все их возможности, но и запас мощности не должен быть со значительным переизбытком .
Преимущества электронных трансформаторов
Трансформаторы для галогенных ламп первых поколений уже морально устарели и не имеют таких широких технических возможностей, как электронные, которые:
- лёгкие и компактные;
- имеют низкий уровень шумов;
- хорошо защищены от коротких замыканий;
- стабильны при работе в режиме холостого хода;
- имеют плавный уровень запуска и защиту от перегрева и перегрузки.
Любой электронный трансформатор для галогенных ламп будет обладать этими характеристиками, позволяющими использовать их для потолочного освещения и подсветки корпусной мебели. Кроме того, электронный трансформатор за счёт плавного запуска значительно продлевает срок службы лампочки и экономит деньги. Для лучшей эффективности рекомендуется делать систему освещения при помощи нескольких трансформаторов. Трансформаторы для галогенных ламп в количестве 3-4 штук лучше справляются со своей задачей, чем один мощный прибор. Кроме того, если выдет из строя единственный трансформатор, то в помещении освещения вообще не будет, а при выходе из строя трансформатора одной группы лампочек, лампочки других групп будут продолжать успешно работать.
fb.ru
