как выбрать, электронный и электромагнитный, схема подключения своими руками, фото, видео
Для подключения галогенных ламп на 12 вольт используют трансформатор 220 вольт, 12 вольт – оптимальное напряжение для работы большого количества ламп, к которым относятся галогенные, светодиодные и некоторые лампы-“экономки”.
Сегодня чаще всего для создания яркого и экономного освещения используют систему галогенных ламп, подключенных посредством трансформатора на 12 вольт. Помимо того, что галогенное освещение обладает полным и ярким спектром света, его можно устанавливать в непосредственной близости к местам повышенной влажности, так как такие лампы имеют повышенный уровень энергобезопасности.
Электромагнитный трансформаторВиды и строение трансформаторов на 12В
Современная промышленность выпускает два основных типа трансформаторов:
- Электромагнитные, или, как их еще называют, тороидальные. Такое название возникло из-за их формы, то есть кольца (или тороида), на котором установлена обмотка из большого количества витков медной проволоки. Они обладают значительным запасом надежности, а их цена достаточно невысока. Главный недостаток – большие размеры и вес (около 3-3,5 кг), что ограничивает их использование в системах освещения подвесных потолков, мебели и компактных лампах. Для них также характерны сильная восприимчивость к скачкам напряжения и перегрев.
- Электронные, или импульсные. Их явное преимущество – небольшие размеры, малый вес и наличие стабилизатора напряжения, что увеличивает срок службы подключенных к нему приборов. Большинство моделей импульсных трансформаторов обладает защитой от короткого замыкания, плавным пуском и отсутствием перегревания. Вследствие своих параметров такие приборы чаще всего используют для монтажа систем освещения в подвесных и натяжных потолках и мебели.
Принцип действия электронных трансформаторов заключается в преобразовании 220 вольт в 12 посредством электроники и полупроводниковых элементов.
Один из незначительных недостатков трансформаторов такого типа состоит в том, что их запрещено включать в сеть, если к ним не подключена достаточная нагрузка. Данный параметр указывается на корпусе изделия и в большинстве случаев составляет от 40 Вт.
Как выбрать трансформатор для галогенных ламп?
Выбор трансформатора следует начинать с определения его типа. Для создания системы освещения рекомендуется использовать более современные электронные устройства, так как они имеют компактные размеры, большую надежность и идеально подходят для использования в домашних условиях.
Следующий шаг – выбор мощности трансформатора. В данном случае главное – правильно рассчитать будущую нагрузку, которую будут создавать подключенные к нему электроприборы. Слишком большая мощность будет нецелесообразной, а низкая мощность может привести к постоянным перегревам и повышению шанса на возникновение короткого замыкания.
Трансформатор для галогенных лампДля определения оптимальной мощности трансформатора следует просуммировать мощности ламп, которые будут к нему подключены. К примеру, вы планируете создать систему освещения в ванной, которая должна состоять из четырех галогенных ламп (мощностью 35 Вт каждая). Суммарная мощность в данном случае будет составлять 140 Вт. Не рекомендуется брать трансформатор с мощностью «впритык» к требуемой, лучше оставить некоторый запас на тот случай, если потребуется подключение дополнительного освещения или нужно будет установить дополнительную лампу. В данном случае принимаем коэффициент запаса 0.15, что означает добавление минимум 15% к мощности трансформатора. В результате получаем показатель 161 Вт. Так как стандартные мощности выпускаемых устройств составляют 50, 60, 70, 105, 150, 200, 250, 300 и 400 Вт, оптимальное значение для нас – 200 Вт.
Для проверки общей надежности системы часто используют трансформатор нагрузочный НТ-12, позволяющий определить максимальную нагрузку на систему, при которой срабатывает автоматическая защита от короткого замыкания. Но для приборов небольшой мощности (с правильно подобранными параметрами трансформатора) угроза короткого замыкания очень незначительна.
Подключение ламп к трансформатору
Для создания простой системы освещения ламп на 12В потребуются следующие элементы:
- Одноклавишный выключатель. Для установки выключателя внутри ванной следует выбирать модель устройства с защитой от влаги не ниже IP X3, а лучше – IP X4, где Х – степень защиты от пыли (в данном случае может быть любой), а цифра – степень защиты от влаги. Показатель 3 означает защиту от брызг, которые летят под углом до 60°, 4 – стойкость к всесторонним брызгам и каплям.
- При вынесении выключателя за границы помещения с повышенной влажностью тип выключателя не имеет значения, но проводку следует осуществлять скрытым способом согласно требованиям правил устройства электроустановок (ПУЭ).
- Распределительная коробка. Используется для упрощения последующего ремонта или переоборудования системы освещения. В условиях ванной комнаты лучше всего использовать модели с защитой от пыли и влаги не ниже IP55.
- Импульсный трансформатор 220 12 вольт. Как уже упоминалось ранее, данное устройство используется для преобразования напряжения сети с 220 до 12В.
- Система освещения с галогенными лампами. Все лампы подключаются к трансформатору параллельно клеммам устройства с маркировкой Output («Выход»). Подсоединение производится при помощи отдельных медных проводов, сечение которых составляет не менее 1,5 мм2. Чтобы добиться равномерного свечения всех ламп, следует выбирать провода со строго одинаковыми сечением и длиной.
Электрические провода, подключенные к выключателю, подводят к распределительной коробке, где их соединяют с кабелями, подключенными к входным клеммам трансформатора. При этом важно соблюдать цветовую маркировку кабелей, так как это облегчит будущий возможный ремонт или переоборудование системы освещения. От трансформатора посредством клемм выхода провода параллельно подключают к галогенным лампам, соблюдая одинаковую длину и сечение отдельных проводов.
Существуют и другие, более сложные схемы подключения системы освещения. Например, при парном количестве ламп их разбивают на две группы, каждую из которых подключают к отдельному трансформатору. В результате получаем две относительно независимые группы светильников. При выходе из строя трансформатора в одной части системы вторая продолжает полноценно функционировать. Еще одно преимущество такого способа подключения состоит в том, что стоимость двух отдельных трансформаторов невысокой мощности может оказаться даже ниже, чем цена одного мощного устройства.
Похожим образом, имея два трансформатора, легко осуществить подключение к двухклавишному выключателю, что позволит управлять двумя независимыми друг от друга половинами системы освещения.
Заключение по теме
Использование трансформатора 220 12 вольт дает возможность создать надежную, безопасную и экономную систему освещения галогенными лампами в ванной комнате, туалете, кухне или коридоре.
Такое освещение имеет высокую защиту от короткого замыкания и позволяет произвести установку даже в условиях повышенной влажности (в ванной или на кухне).
Простота создания галогенного освещения посредством подключения к импульсному трансформатору позволяет осуществить ее даже новичкам, главное – придерживаться техники безопасности при работе с электрическим оборудованием и использовать влагозащищенные элементы системы.
Электронный трансформатор. Устройство и схема.
Устройство и схема электронного трансформатора
Электронные трансформаторы приходят на смену громоздким трансформаторам со стальным сердечником. Сам по себе электронный трансформатор, в отличие от классического, представляет собой целое устройство – преобразователь напряжения.
Применяются такие преобразователи в освещении для питания галогенных ламп на 12 вольт. Если вы ремонтировали люстры с пультом управления, то, наверняка, встречались с ними.
Вот схема электронного трансформатора JINDEL (модель GET-03) с защитой от короткого замыкания.
Как видим, схема довольно проста и собрана из радиодеталей, которые легко обнаружить в любом электронном балласте для питания люминесцентных ламп, а также в лампах – «экономках».
Основными силовыми элементами схемы являются n-p-n транзисторы MJE13009, которые включены по схеме полумост. Они работают в противофазе на частоте 30 — 35 кГц. Через них прокачивается вся мощность, подаваемая в нагрузку – галогенные лампы EL1…EL5. Диоды VD7 и VD8 необходимы для защиты транзисторов V1 и V2 от обратного напряжения. Симметричный динистор (он же диак) необходим для запуска схемы.
На транзисторе V3 ( 2N5551) и элементах VD6, C9, R9 — R11 реализована схема защиты от короткого замыкания на выходе (short circuit protection).
Если в выходной цепи произойдёт короткое замыкание, то возросший ток, протекающий через резистор R8, приведёт к срабатыванию транзистора V3. Транзистор откроется и заблокирует работу динистора DB3, который запускает схему.
Резистор R11 и электролитический конденсатор С9 предотвращают ложное срабатывание защиты при включении ламп. В момент включения ламп нити холодные, поэтому преобразователь выдаёт в начале пуска значительный ток.
Для выпрямления сетевого напряжения 220V используется классическая мостовая схема из 1,5-амперных диодов 1N5399.
В качестве понижающего трансформатора используется катушка индуктивности L2. Она занимает почти половину пространства на печатной плате преобразователя.
В силу своего внутреннего устройства, электронный трансформатор не рекомендуется включать без нагрузки. Поэтому, минимальная мощность подключаемой нагрузки составляет 35 — 40 ватт. На корпусе изделия обычно указывается диапазон рабочих мощностей. Например, на корпусе электронного трансформатора, что на первой фотографии указан диапазон выходной мощности: 35 — 120 ватт. Минимальная мощность нагрузки его составляет 35 ватт.
Галогенные лампы EL1…EL5 (нагрузку) лучше подключать к электронному трансформатору проводами не длиннее 3 метров. Так как через соединительные проводники протекает значительный ток, то длинные провода увеличивают общее сопротивление в цепи. Поэтому лампы, расположенные дальше будут светить тусклее, чем те, которые расположены ближе.
Также стоит учитывать и то, что сопротивление длинных проводов способствует их нагреву из-за прохождения значительного тока.
Стоит также отметить, что из-за своей простоты электронные трансформаторы являются источниками высокочастотных помех в сети. Обычно, на входе таких устройств ставится фильтр, который блокирует помехи. Как видим по схеме, в электронных трансформаторах для галогенных ламп нет таких фильтров. А вот в компьютерных блоках питания, которые собираются также по схеме полумоста и с более сложным задающим генератором, такой фильтр, как правило, монтируется.
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Светодиодные лампы 220в вместо галогенок 12в
Скорее всего, в Вашей люстре установлены маленькие лампы с цоколем G4. Всё, что ниже написано, исходит именно из этого предположения.
А ярче, может, не и получится
Вы не указали мощность установленных галогенных ламп, но если она 20 ватт или более, то заменой ламп на светодиодные Вы не получите больше света. Вообще никак, чтобы там не говорили в магазинах продавцы. В лучшем случае света будет столько же.
Простое решение
Если цель – просто сделать ярче, несмотря на расход ЭЭ, то стоит убрать трансформатор и поставить более мощные галогенки, но на 220 вольт. Имеющихся проводов к лампам точно хватит при таком подходе, т.к. токи будут существенно ниже. Но увеличится тепловыделение – нужно смотреть по плафонам, допускают ли они такую мощность, не будет ли перегрева.
Если используются совсем маленькие галогенки G4, так называемые «мизинчиковые», то найти такие на 220 вольт может быть сложно — они есть, но встречаются реже, чем на 12 вольт. В этом случае можно купить галогенки на цоколе GU4 на 220 вольт — они чуть больше, но почти всегда могут быть вставлены в цоколь G4 (эти цоколя, как правило, универсальные).
Как заменить лампы светодиодными?
Если же всё-таки хотите поставить светодиодные лампы, то ни в коем случае не стоит покупать светодиодные лампы G4 на 220 вольт. Вот тут мы ответили, почему не бывает мощных ламп G4 и на 220 вольт. Вот типичные проблемы покупателей таких «изделий»:
Плохо работают лампы G4 на 220 вольт
Светодиодные лампы G4 на 220 вольт мерцают
Также посмотрите наш ответ на аналогичный вопрос.
Для замены ламп на светодиодные нужно менять трансформатор на светодиодный и ставить максимально яркие светодиодные лампы G4, которые поместятся в плафон по размерам. Но, ещё раз – больше света, чем от 20-и ваттных галогенок Вы не получите, никак вообще. Но есть и плюсы: расход электроэнергии упадёт в 8-10 раз, а люстра перестанет нагреваться, т.е. никаких потемнений потолка над люстрой больше не будет.
Процедуру замены замены галогенок G4 в люстре мы описали в этом ответе на вопрос.
Связанные разделы каталога:
Понижающиетрансформаторы
220 — 12 вольт
Светодиодныелампы
с цоколем G4