Transformator for halogenlamper: hvorfor du trenger det, driftsprinsippet og tilkoblingsregler

Relaterte videoer

Som du vet, er parallellkobling av lamper mye brukt i hverdagen. Imidlertid kan en seriekrets også brukes og være nyttig.

La oss se på alle nyansene til begge ordningene, feil som kan gjøres under montering og gi eksempler på deres praktiske implementering hjemme.

I begynnelsen bør du vurdere den enkleste sammenstillingen av to seriekoblede glødelamper.

• to lamper skrudd inn i stikkontakter

• to strømledninger som kommer ut av patronene

Hva trenger du for å koble dem i serie? Det er ikke noe komplisert her. Bare ta hver ende av ledningen fra hver pære og vri dem sammen.

På de to gjenværende endene må du bruke en spenning på 220 volt (fase og null).

Hvordan ville en slik ordning fungere? Når en fase påføres ledningen, passerer den gjennom glødetråden til en lampe, gjennom vridningen kommer den inn i den andre pæren. Og møter så null.

Hvorfor brukes en så enkel tilkobling praktisk talt ikke i leiligheter og hus? Dette forklares av det faktum at lampene i dette tilfellet vil brenne på mindre enn full varme.

I dette tilfellet vil stresset fordeles jevnt over dem. For eksempel, hvis dette er vanlige lyspærer på 100 watt med en driftsspenning på 220 volt, så vil hver av dem ha pluss eller minus 110 volt.

Følgelig vil de skinne mindre enn halvparten av sin opprinnelige kraft.

Grovt sett, kobler du to 100W lamper parallelt, vil du ende opp med en 200W lampe. Og hvis den samme kretsen er satt sammen i serie, vil den totale effekten til lampen være mye mindre enn kraften til bare en lyspære.

Basert på beregningsformelen får vi at to lyspærer lyser med en effekt lik alt: P=I*U=69,6W

Hvis de er forskjellige, la oss si at en av dem er 60W og den andre er 40W, så vil spenningen på dem fordeles annerledes.

Hva gir dette oss i praktisk forstand i gjennomføringen av disse ordningene?

En lampe vil brenne bedre og lysere, der glødetråden har mer motstand.

Ta for eksempel lyspærer som er radikalt forskjellige i effekt - 25W og 200W og kobles i serie.

Hvem av dem vil lyse nesten med full intensitet? Den med P=25W.

Beregning av transformatoreffekt for lamper og koblingsskjema

Ulike transformatorer selges i dag, så det er visse regler for valg av nødvendig kraft. Ikke ta en transformator for kraftig.Den vil gå nesten på tomgang. Mangel på strøm vil føre til overoppheting og ytterligere feil på enheten.

Du kan selv beregne kraften til transformatoren. Problemet er ganske matematisk og innenfor makten til enhver nybegynner elektriker. For eksempel må du installere 8 punkthalogener med en spenning på 12 V og en effekt på 20 watt. Den totale effekten i dette tilfellet vil være 160 watt. Vi tar med en margin på 10 % ca og skaffer oss en effekt på 200 watt.

Skjema nr. 1 ser omtrent slik ut: det er en enkelt-gjengs bryter på linje 220, mens de oransje og blå ledningene er koblet til transformatorinngangen (primære terminaler).

På 12 volt-linjen er alle lamper koblet til en transformator (til sekundærterminalene). Kobbertrådene må nødvendigvis ha samme tverrsnitt, ellers vil lysstyrken til pærene være annerledes.

En annen betingelse: ledningen som kobler transformatoren til halogenlampene må være minst 1,5 meter lang, helst 3. Hvis du gjør den for kort, vil den begynne å varmes opp og lysstyrken på pærene reduseres.

Skjema nr. 2 - for tilkobling av halogenlamper. Her kan du gjøre det annerledes. Bryt for eksempel seks lamper i to deler. For hver, installer en nedtrappingstransformator. Riktigheten av dette valget skyldes det faktum at hvis en av strømforsyningene bryter sammen, vil den andre delen av armaturene fortsatt fungere. Effekten til en gruppe er 105 watt. Med en liten sikkerhetsfaktor får vi at du må kjøpe to 150-watts transformatorer.

Råd! Strøm hver nedtrappingstransformator med dine egne ledninger og koble dem til koblingsboksen. La tilkoblingene være frie.

Regler for valg av nedtrappingsutstyr

Velge en transformator for halogen lyskilder type, er det mange faktorer å vurdere. Det er verdt å starte med to viktigste egenskaper: utgangsspenningen til enheten og dens nominelle effekt. Den første må strengt tatt samsvare med driftsspenningen til lampene som er koblet til enheten. Den andre bestemmer den totale effekten til lyskildene som transformatoren skal fungere med.

Det er alltid en markering på transformatorhuset, etter å ha studert som du kan få fullstendig informasjon om enheten

For nøyaktig å bestemme den nødvendige nominelle effekten, er det ønskelig å gjøre en enkel beregning. For å gjøre dette må du legge til kraften til alle lyskildene som skal kobles til nedtrappingsenheten. Til den oppnådde verdien, legg til 20% av "marginen" som er nødvendig for riktig drift av enheten.

La oss illustrere med et spesifikt eksempel. For å lyse opp stuen er det planlagt å installere tre grupper halogenlamper: syv i hver. Dette er punktenheter med en spenning på 12 V og en effekt på 30 watt. Du trenger tre transformatorer for hver gruppe. La oss velge den rette. La oss starte med beregningen av merkeeffekten.

Vi regner ut og får at den totale effekten til gruppen er 210 watt. Tar vi hensyn til nødvendig margin, får vi 241 watt. For hver gruppe er det derfor nødvendig med en transformator, hvis utgangsspenning er 12 V, enhetens nominelle effekt er 240 W.

Både elektromagnetiske og pulserende enheter er egnet for disse egenskapene.

Hvis du stopper valget ditt på sistnevnte, må du være spesielt oppmerksom på den nominelle effekten.Den må presenteres som to sifre.

Den første indikerer minimum driftseffekt. Du må vite at den totale effekten til lampene må være større enn denne verdien, ellers vil enheten ikke fungere.

Og et lite notat fra ekspertene angående valg av kraft. De advarer om at kraften til transformatoren, som er angitt i den tekniske dokumentasjonen, er maksimal. Det vil si at i normal tilstand vil den gi ut et sted 25-30% mindre. Derfor er den såkalte "reserven" av makt nødvendig. For hvis du tvinger enheten til å fungere på grensen, vil den ikke vare lenge.

For langvarig drift av halogenlamper er det veldig viktig å velge kraften til nedtrappingstransformatoren riktig. Samtidig må den ha en viss "margin" slik at enheten ikke fungerer på grensen av dens evner. En annen viktig nyanse gjelder dimensjonene til den valgte transformatoren og dens plassering.

Jo kraftigere enheten er, jo mer massiv er den. Dette gjelder spesielt for elektromagnetiske enheter. Det er tilrådelig å umiddelbart finne et passende sted for installasjonen. Hvis det er flere armaturer, foretrekker brukere ofte å dele dem inn i grupper og installere en separat transformator for hver

En annen viktig nyanse gjelder størrelsen på den valgte transformatoren og dens plassering. Jo kraftigere enheten er, jo mer massiv er den. Dette gjelder spesielt for elektromagnetiske enheter. Det er tilrådelig å umiddelbart finne et passende sted for installasjonen. Hvis det er flere armaturer, foretrekker brukere ofte å dele dem inn i grupper og installere en separat transformator for hver.

Dette er veldig enkelt forklart. For det første, hvis nedtrappingsenheten svikter, vil resten av lysgruppene fungere normalt.For det andre vil hver av transformatorene som er installert i slike grupper ha mindre strøm enn den totale som må tilføres alle lamper. Derfor vil kostnadene være merkbart lavere.

Hva er transformatorer

Transformatorer er enheter av elektromagnetisk eller elektronisk type. De skiller seg noe i operasjonsprinsippet og noen andre egenskaper. Elektromagnetiske alternativer endrer parametrene til standard nettspenning til egenskaper som er egnet for drift av halogener, elektroniske enheter, i tillegg til det spesifiserte arbeidet, utfører også strømkonvertering.

Toroidal elektromagnetisk enhet

Den enkleste toroidale transformatoren er satt sammen av to viklinger og en kjerne. Sistnevnte kalles også en magnetisk krets. Den er laget av et ferromagnetisk materiale, vanligvis stål. Viklene er plassert på stangen. Den primære er koblet til energikilden, den sekundære henholdsvis til forbrukeren. Det er ingen elektrisk forbindelse mellom sekundær- og primærviklingene.

Til tross for den lave kostnaden og påliteligheten i drift, brukes den toroidale elektromagnetiske transformatoren sjelden i dag når du kobler til halogenlamper.

Dermed overføres kraften mellom dem bare elektromagnetisk. For å øke den induktive koblingen mellom viklingene, brukes en magnetisk krets. Når en vekselstrøm påføres terminalen som er koblet til den første viklingen, danner den en magnetisk fluks av vekslende type inne i kjernen. Sistnevnte låser sammen med begge viklingene og induserer en elektromotorisk kraft eller EMF i dem.

Under dens påvirkning skapes en vekselstrøm i sekundærviklingen med en spenning som er forskjellig fra den som var i primærviklingen.Avhengig av antall omdreininger settes type transformator, som kan være step-up eller step-down, og transformasjonsforholdet. For halogenlamper brukes alltid kun nedtrappingsanordninger.

Fordelene med viklingsenheter er:

• Høy pålitelighet i arbeidet.
• Enkel tilkobling.
• Lav kostnad.

Imidlertid kan ringkronetransformatorer finnes i moderne kretser med halogenlamper sjelden nok. Dette skyldes det faktum at på grunn av designfunksjonene har slike enheter ganske imponerende dimensjoner og vekt. Derfor er det vanskelig å skjule dem når man for eksempel ordner møbler eller takbelysning.

Kanskje den største ulempen med toroidale elektromagnetiske transformatorer er deres massivitet og betydelige dimensjoner. De er ekstremt vanskelige å skjule hvis skjult installasjon er nødvendig.

Også ulempene med enheter av denne typen inkluderer oppvarming under drift og følsomhet for mulige spenningsfall i nettverket, noe som negativt påvirker levetiden til halogener. I tillegg kan viklingstransformatorer summe under drift, dette er ikke alltid akseptabelt. Derfor brukes enhetene mest i yrkeslokaler eller i industribygg.

Puls eller elektronisk enhet

Transformatoren består av en magnetisk kjerne eller kjerne og to viklinger. Avhengig av formen på kjernen og måten viklingene er plassert på den, skilles fire typer slike enheter ut: stang, toroidal, pansret og pansret stang. Antall omdreininger av sekundær- og primærviklingene kan også være forskjellig. Ved å variere deres forhold oppnås nedtrappings- og opptrappingsanordninger.

I utformingen av en pulstransformator er det ikke bare viklinger med en kjerne, men også en elektronisk fylling. Takket være dette er det mulig å integrere beskyttelsessystemer mot overoppheting, mykstart og annet

Prinsippet for drift av en transformator av pulstype er noe annerledes. Korte unipolare pulser påføres primærviklingen, på grunn av hvilke kjernen konstant er i en magnetiseringstilstand. Pulsene på primærviklingen karakteriseres som kortsiktige firkantbølgesignaler. De genererer induktans med samme karakteristiske fall.

De på sin side skaper impulser på sekundærspolen. Denne funksjonen gir elektroniske transformatorer en rekke fordeler:

• Lett vekt og kompakt.
• Høy effektivitet.
• Mulighet for å bygge ekstra beskyttelse.
• Utvidet driftsspenningsområde.
• Ingen varme eller støy under drift.
• Evnen til å justere utgangsspenningen.

Blant manglene er det verdt å merke seg den regulerte minimumsbelastningen og den ganske høye prisen. Sistnevnte er forbundet med visse vanskeligheter i produksjonsprosessen av slike enheter.

Sjåfør

Bruken av en driver i stedet for en transformatorenhet skyldes særegenhetene ved driften av LED, som et integrert element i moderne belysningsutstyr. Saken er at enhver LED er en ikke-lineær belastning, hvis elektriske parametere varierer avhengig av driftsforholdene.

Ris. 3. Volt-ampere karakteristikk for LED

Som du kan se, selv med små spenningssvingninger, vil det oppstå en betydelig endring i strømstyrken. Spesielt tydelig merkes slike forskjeller av kraftige lysdioder.Det er også en temperaturavhengighet i arbeidet, derfor, fra oppvarming av elementet, avtar spenningsfallet, og strømmen øker. Denne driftsmodusen har en ekstremt negativ effekt på driften av LED, og ​​det er grunnen til at den svikter raskere. Du kan ikke koble den direkte fra nettlikeretteren, som drivere brukes til.

Det særegne ved LED-driveren er at den produserer samme strøm fra utgangsfilteret, uavhengig av størrelsen på spenningen som påføres inngangen. Strukturelt moderne drivere for tilkobling av lysdioder kan utføres både på transistorer og mikrochip basert. Det andre alternativet får mer og mer popularitet på grunn av de bedre egenskapene til sjåføren, enklere kontroll over driftsparametrene.

Følgende er et eksempel på et sjåføroperasjonsskjema:

Ris. 4. Eksempel på driverkrets

Her tilføres en variabel verdi til inngangen til nettspenningslikeretteren VDS1, deretter overføres den likerettede spenningen i driveren gjennom utjevningskondensatoren C1 og halvarmen R1 - R2 til BP9022-brikken. Sistnevnte genererer en serie PWM-pulser og overfører den gjennom en transformator til utgangslikeretteren D2 og utgangsfilteret R3 - C3, som brukes til å stabilisere utgangsparametrene. På grunn av innføringen av ekstra motstander i strømkretsen til mikrokretsen, kan en slik driver justere utgangseffekten og kontrollere intensiteten til lysfluksen.

Enhet og operasjonsprinsipp

Elektroniske og elektromagnetiske modeller av transformatorer er forskjellige både i design og i driftsprinsippet, derfor bør de vurderes separat:

Transformatoren er elektromagnetisk.

Som allerede nevnt ovenfor, er grunnlaget for denne designen en toroidal kjerne laget av elektrisk stål, som primær- og sekundærviklingene er viklet på. Det er ingen elektrisk kontakt mellom viklingene, forbindelsen mellom dem utføres ved hjelp av et elektromagnetisk felt, hvis virkning skyldes fenomenet elektromagnetisk induksjon. Diagrammet av den nedtrappede elektromagnetiske transformatoren er vist i figuren nedenfor, hvor:

• primærviklingen er koblet til et 220 volt nettverk (U1 i diagrammet) og en elektrisk strøm "i1" strømmer i den;
• når spenning påføres primærviklingen, dannes en elektromotorisk kraft (EMF) i kjernen;
• EMF skaper en potensiell forskjell på sekundærviklingen (U2 i diagrammet) og, som et resultat, tilstedeværelsen av en elektrisk strøm "i2" med en tilkoblet belastning (Zn i diagrammet).

Elektronisk og kretsskjema av en ringkjerteltransformator

Den spesifiserte spenningsverdien på sekundærviklingen opprettes ved å vikle et visst antall ledninger på kjernen av enheten.

Transformatoren er elektronisk.

Utformingen av slike modeller sørger for tilstedeværelsen av elektroniske komponenter, gjennom hvilke spenningskonvertering utføres. I diagrammet nedenfor blir spenningen til det elektriske nettverket påført inngangen til enheten (INPUT), hvoretter den konverteres til en konstant ved hjelp av en diodebro, som enhetens elektroniske komponenter fungerer på.

Kontrolltransformatoren er viklet på en ferrittring (viklingene I, II og III), og det er viklingene som styrer driften av transistorene, og gir også kommunikasjon med utgangstransformatoren som sender ut den konverterte spenningen til enhetens utgang. (PRODUKSJON).I tillegg inneholder kretsen kondensatorer som gir den nødvendige formen på utgangsspenningssignalet.

Skjematisk diagram av en elektronisk transformator 220 til 12 Volt

Ovennevnte elektroniske transformatorkrets kan brukes til å koble til halogenlamper og andre lyskilder som opererer med en spenning på 12 volt.

Hjelpsomme hint

Når du kobler til halogenlamper, må du følge de nyttige tipsene:

• Ofte produseres armaturer med ikke-standard ledningsmerker. Dette tas i betraktning ved tilkobling av fase og null. Feil tilkobling vil forårsake problemer.
• Når du installerer armaturer gjennom en dimmer, bør spesielle LED-lamper også brukes.
• Ledninger må være jordet.
• Utgangsledningen bør ikke være lengre enn 2 meter, ellers vil det være et tap av strøm og lampene vil lyse mye svakere.
• Transformatoren bør ikke overopphetes, for dette er de installert ikke nærmere enn 20 centimeter fra selve belysningsenheten.

• Når transformatoren er plassert i et lite hulrom, må belastningen reduseres til 75 prosent.
• Montering av spotlights gjøres etter fullstendig overflatebehandling.
• Installasjon av halogenspotlights kan gjøres uavhengig, i henhold til installasjonsreglene.
• Hvis lampen er firkantet, kuttes først en sirkel ut med en krone, og deretter kuttes hjørnene (for plast, gipsplater undertak).
• Ved installasjon på badet må du bruke en transformator på 12 V. En slik spenning vil ikke skade en person.

Vi anbefaler deg å se videoinstruksjonen:

Transformatorkoblingsskjema for trinn ned

Hvordan koble til en 220 til 12 volt transformator er av interesse for mange. Alt gjøres enkelt.Foreslår algoritmen for handlingsmarkering ved koblingspunktene. Utgangsklemmene på tilkoblingspanelet med kontaktledningene til forbrukerenheten er merket med latinske bokstaver. Terminalene som den nøytrale ledningen er koblet til er merket med symbolene N eller 0. Effektfasen er betegnet L eller 220. Utgangsterminalene er merket med tallene 12 eller 110. Det gjenstår ikke å forvirre terminalene og svare på spørsmålet av hvordan du kobler en nedtrappingstransformator 220 med praktiske handlinger.

Fabrikkmerkingen av terminalene sikrer sikker tilkobling av en person som ikke er kjent med slike handlinger. Importerte transformatorer passerer innenlandssertifiseringskontroll og utgjør ingen fare under drift. Koble produktet til 12 volt i henhold til prinsippet beskrevet ovenfor.

Nå er det klart hvordan en fabrikklaget nedtrappingstransformator er koblet til. Det er vanskeligere å bestemme seg for en hjemmelaget enhet. Vanskeligheter oppstår når de under installasjonen av enheten glemmer å merke terminalene

For å gjøre tilkoblingen uten feil, er det viktig å lære hvordan du visuelt bestemmer tykkelsen på ledningene. Primærspolen er laget av tråd med en mindre seksjon enn endeviklingen

Tilkoblingsskjemaet er enkelt.

Det er nødvendig å lære regelen som det er mulig å oppnå en opptrapping av elektrisk spenning, enheten er koblet til i motsatt rekkefølge (speilversjon).

Prinsippet for drift av en nedtrappingstransformator er lett å forstå.Det er empirisk og teoretisk fastslått at koblingen på nivå med elektroner i begge spoler bør estimeres som forskjellen mellom den magnetiske flukseffekten som skaper kontakt med begge spolene og elektronfluksen som oppstår i en vikling med et mindre antall omdreininger . Ved å koble til terminalspolen finner man ut at det oppstår en strøm i kretsen. Det vil si at de får strøm.

Og her er det en elektrisk kollisjon. Det er beregnet at energien som tilføres fra generatoren til primærspolen er lik energien som ledes inn i den opprettede kretsen. Og dette skjer når det ikke er metall, galvanisk kontakt mellom viklingene. Energi overføres ved å skape en kraftig magnetisk fluks med variable egenskaper.

I elektroteknikk er det et begrep "dissipation". Den magnetiske fluksen langs ruten mister kraft. Og det er ille. Designfunksjonen til transformatorenheten korrigerer situasjonen. De opprettede designene av magnetiske metallbaner tillater ikke spredning av den magnetiske fluksen langs kretsen. Som et resultat er de magnetiske fluksene til den første spolen lik verdiene til den andre eller nesten like.

Hvordan de fungerer

Strukturelt er alle belysningselementer med glødetråd like og består av en base, en glødetrådskropp med glødetråd og en glasspære. Men halogenlamper er forskjellige i innholdet av jod eller brom.

Deres funksjon er som følger. Wolframatomene som utgjør filamentet frigjøres og reagerer med halogener - jod eller brom (dette hindrer dem i å avsettes på innsiden av kolbeveggene), og skaper en lysstrøm. Påfylling av gass forlenger kildens levetid betydelig.

Deretter skjer den omvendte utviklingen av prosessen - høy temperatur fører til at nye forbindelser brytes ned i deres bestanddeler. Wolfram frigjøres på eller nær overflaten av filamentet.

Dette operasjonsprinsippet gjør lysstrømmen mer intens og forlenger levetiden til halogenlampen (12 volt eller høyere - det spiller ingen rolle, utsagnet er sant for alle typer)

Formål med ballast

Obligatoriske elektriske egenskaper for en dagslysarmatur:

1. Forbrukt strøm.
2. startspenning.
3. Gjeldende frekvens.
4. Nåværende toppfaktor.
5. Belysningsnivå.

Induktoren gir en høy startspenning for å initiere glødeutladningen og begrenser deretter raskt strømmen for trygt å opprettholde ønsket spenningsnivå.

Hovedfunksjonene til ballasttransformatoren er diskutert nedenfor.

Sikkerhet

Ballasten regulerer vekselstrøm for elektrodene. Når vekselstrøm går gjennom induktoren, stiger spenningen. Samtidig er strømstyrken begrenset, noe som forhindrer kortslutning, noe som fører til ødeleggelse av lysrøret.

Katodeoppvarming

For at lampen skal fungere, er en høyspenningsstøt nødvendig: det er da gapet mellom elektrodene brytes ned, og lysbuen lyser. Jo kaldere lampen er, desto høyere er spenningen. Spenningen "skyver" strømmen gjennom argon. Men gassen har en motstand, som er høyere jo kaldere gassen er. Derfor er det nødvendig å skape en høyere spenning ved lavest mulig temperaturer.

For å gjøre dette må du implementere en av to ordninger:

• ved hjelp av en startbryter (starter) som inneholder en liten neon- eller argonlampe med en effekt på 1 W.Den varmer opp den bimetalliske stripen i starteren og letter initieringen av en gassutslipp;
• wolframelektroder som strøm går gjennom. I dette tilfellet varmes elektrodene opp og ioniserer gassen i røret.

Sikre et høyt spenningsnivå

Når kretsen brytes, blir magnetfeltet avbrutt, høyspenningspuls sendes gjennom lampen, og en utladning er opphisset. Følgende høyspentgenereringsskjemaer brukes:

1. Forvarming. I dette tilfellet varmes elektrodene opp til utladningen starter. Startbryteren lukkes, og lar strøm flyte gjennom hver elektrode. Startbryteren avkjøles raskt, åpner bryteren og starter forsyningsspenningen på lysbuerøret, noe som resulterer i en utladning. Under drift tilføres ingen hjelpestrøm til elektrodene.
2. Kjapp start. Elektrodene varmes opp konstant, så ballasttransformatoren inkluderer to spesielle sekundærviklinger som gir lav spenning på elektrodene.
3. Umiddelbar start. Elektrodene blir ikke varme før arbeidet startes. For øyeblikkelige startere gir transformatoren en relativt høy startspenning. Som et resultat blir utladningen lett eksitert mellom de "kalde" elektrodene.

Nåværende begrensning

Behovet for dette oppstår når en belastning (for eksempel en lysbueutladning) er ledsaget av et spenningsfall ved terminalene når strømmen øker.

Prosessstabilisering

Det er to krav til lysrør:

• for å starte lyskilden, er det nødvendig med et høyspenningshopp for å skape en bue i kvikksølvdamp;
• når lampen er startet, gir gassen avtagende motstand.

Disse kravene varierer avhengig av kraften til kilden.