Transformator za halogenske sijalke: zakaj ga potrebujete, načelo delovanja in pravila povezave

Povezani videoposnetki

Kot veste, se vzporedna povezava svetilk pogosto uporablja v vsakdanjem življenju. Lahko pa se uporabi tudi serijsko vezje, ki je uporabno.

Oglejmo si vse nianse obeh shem, napake, ki jih je mogoče narediti med montažo, in dajmo primere njihovega praktičnega izvajanja doma.

Na začetku razmislite o najpreprostejši montaži dveh zaporedno povezanih žarnic.

• dve svetilki, priviti v vtičnice

• dve napajalni žici, ki prihajata iz kartuš

Kaj potrebujete, da jih povežete zaporedno? Tukaj ni nič zapletenega. Samo vzemite oba konca žice iz vsake svetilke in ju zvijte skupaj.

Na dveh preostalih koncih morate uporabiti napetost 220 voltov (faza in nič).

Kako bi taka shema delovala? Ko se faza nanese na žico, preide skozi žarilno nitko ene žarnice, skozi zavoj vstopi v drugo žarnico. In potem sreča nič.

Zakaj se tako preprosta povezava praktično ne uporablja v stanovanjih in hišah? To je razloženo z dejstvom, da bodo svetilke v tem primeru gorele pri manj kot polni toploti.

V tem primeru bo stres enakomerno porazdeljen po njih. Na primer, če so to navadne žarnice z močjo 100 vatov z delovno napetostjo 220 voltov, bo imela vsaka od njih plus ali minus 110 voltov.

V skladu s tem bodo sijali manj kot polovico svoje prvotne moči.

Grobo rečeno, če vzporedno povežete dve 100 W žarnici, boste na koncu dobili žarnico z močjo 200 W. In če je isto vezje sestavljeno zaporedno, bo skupna moč svetilke veliko manjša od moči samo ene žarnice.

Na podlagi formule za izračun dobimo, da dve žarnici svetita z močjo, ki je enaka vsem: P=I*U=69,6W

Če se razlikujejo, recimo, da je eden od njih 60W, drugi pa 40W, potem bo napetost na njih različno razporejena.

Kaj nam to v praktičnem smislu daje pri izvajanju teh shem?

Svetilka bo gorela bolje in svetleje, v kateri ima žarilna nitka večji upor.

Vzemimo za primer žarnice, ki se močno razlikujejo po moči – 25W in 200W in se povezujejo zaporedno.

Kateri od njih bo žarel skoraj s polno intenzivnostjo? Tisti s P=25W.

Izračun moči transformatorja za svetilke in priključni diagram

Danes se prodajajo različni transformatorji, zato obstajajo določena pravila za izbiro potrebne moči. Ne jemljite premočnega transformatorja.Delal bo skoraj v prostem teku. Pomanjkanje energije bo povzročilo pregrevanje in nadaljnjo okvaro naprave.

Moč transformatorja lahko izračunate sami. Problem je precej matematičen in v moči vsakega električarja začetnika. Na primer, morate namestiti 8 točkovnih halogenov z napetostjo 12 V in močjo 20 vatov. Skupna moč v tem primeru bo 160 vatov. Vzamemo z rezervo približno 10% in pridobimo moč 200 vatov.

Shema št. 1 izgleda nekako takole: na liniji 220 je enosmerno stikalo, medtem ko sta oranžna in modra žica priključena na vhod transformatorja (primarne sponke).

Na 12-voltni liniji so vse svetilke priključene na transformator (na sekundarne sponke). Povezovalne bakrene žice morajo nujno imeti enak prerez, sicer bo svetlost žarnic drugačna.

Še en pogoj: žica, ki povezuje transformator s halogenskimi žarnicami, mora biti dolga vsaj 1,5 metra, najbolje 3. Če jo naredite prekratko, se bo začela segrevati in svetilnost žarnic se bo zmanjšala.

Shema št. 2 - za priključitev halogenskih žarnic. Tukaj lahko naredite drugače. Razbijte na primer šest svetilk na dva dela. Za vsakega namestite postopni transformator. Pravilnost te izbire je posledica dejstva, da če se eden od napajalnikov pokvari, bo drugi del napeljave še naprej deloval. Moč ene skupine je 105 vatov. Z majhnim varnostnim faktorjem dobimo, da morate kupiti dva 150-vatna transformatorja.

Nasvet! Vsak postopni transformator napajajte z lastnimi žicami in jih povežite v razvodno omarico. Pustite povezave proste.

Pravila za izbiro padajoče opreme

Izbira transformatorja za halogenski viri svetlobe vrste, je treba upoštevati veliko dejavnikov. Začeti je treba z dvema najpomembnejšima značilnostma: izhodno napetostjo naprave in njeno nazivno močjo. Prva mora strogo ustrezati delovni napetosti svetilk, priključenih na napravo. Drugi določa skupno moč svetlobnih virov, s katerimi bo transformator deloval.

Na ohišju transformatorja je vedno oznaka, po preučevanju katere lahko dobite popolne informacije o napravi

Za natančno določitev zahtevane nazivne moči je zaželeno narediti preprost izračun. Če želite to narediti, morate sešteti moč vseh svetlobnih virov, ki bodo povezani s padajočo napravo. K dobljeni vrednosti dodajte 20% "marže", ki je potrebna za pravilno delovanje naprave.

Ponazorimo s konkretnim primerom. Za osvetlitev dnevne sobe je predvidena namestitev treh skupin halogenskih svetilk: po sedem v vsaki. To so točkovne naprave z napetostjo 12 V in močjo 30 vatov. Za vsako skupino boste potrebovali tri transformatorje. Izberimo pravega. Začnimo z izračunom nazivne moči.

Izračunamo in dobimo, da je skupna moč skupine 210 vatov. Ob upoštevanju zahtevane marže dobimo 241 vatov. Tako je za vsako skupino potreben transformator, katerega izhodna napetost je 12 V, nazivna moč naprave je 240 W.

Za te lastnosti so primerne tako elektromagnetne kot pulzne naprave.

Če se odločite za slednje, morate biti še posebej pozorni na nazivno moč.Predstavljena mora biti dvomestno.

Prvi označuje najmanjšo delovno moč. Vedeti morate, da mora biti skupna moč svetilk večja od te vrednosti, sicer naprava ne bo delovala.

In majhna opomba strokovnjakov glede izbire moči. Opozarjajo, da je moč transformatorja, ki je navedena v tehnični dokumentaciji, največja. To pomeni, da bo v normalnem stanju dal nekje 25-30% manj. Zato je potrebna tako imenovana "rezerva" moči. Ker če napravo prisilite, da deluje na meji svojih zmožnosti, ne bo dolgo zdržala.

Za dolgotrajno delovanje halogenskih žarnic je zelo pomembno, da pravilno izberete moč padajočega transformatorja. Hkrati mora imeti nekaj "marže", da naprava ne deluje na meji svojih zmogljivosti. Drug pomemben odtenek se nanaša na dimenzije izbranega transformatorja in njegovo lokacijo.

Močnejša kot je naprava, bolj masivna je. To še posebej velja za elektromagnetne enote. Priporočljivo je, da takoj poiščete primeren prostor za njegovo namestitev. Če je napeljav več, jih uporabniki pogosto raje razdelijo v skupine in za vsako namestijo ločen transformator

Drug pomemben odtenek se nanaša na velikost izbranega transformatorja in njegovo lokacijo. Močnejša kot je naprava, bolj masivna je. To še posebej velja za elektromagnetne enote. Priporočljivo je, da takoj poiščete primeren prostor za njegovo namestitev. Če je napeljav več, jih uporabniki pogosto raje razdelijo v skupine in za vsako namestijo ločen transformator.

To je razloženo zelo preprosto. Prvič, če naprava za popuščanje odpove, bodo ostale skupine razsvetljave delovale normalno.Drugič, vsak od transformatorjev, nameščenih v takih skupinah, bo imel manjšo moč od skupne moči, ki bi jo bilo treba dobaviti za vse svetilke. Zato bodo njegovi stroški opazno nižji.

Kaj so transformatorji

Transformatorji so naprave elektromagnetnega ali elektronskega tipa. Nekoliko se razlikujejo po principu delovanja in nekaterih drugih značilnostih. Elektromagnetne možnosti spreminjajo parametre standardne omrežne napetosti na lastnosti, primerne za delovanje halogenov, elektronske naprave poleg določenega dela izvajajo tudi pretvorbo toka.

Toroidna elektromagnetna naprava

Najpreprostejši toroidni transformator je sestavljen iz dveh navitij in jedra. Slednjega imenujemo tudi magnetno vezje. Narejen je iz feromagnetnega materiala, običajno jekla. Navitja so nameščena na palico. Primarno je priključeno na vir energije, sekundarno pa na porabnika. Med sekundarnim in primarnim navitjem ni električne povezave.

Kljub nizki ceni in zanesljivosti delovanja se toroidni elektromagnetni transformator danes redko uporablja pri povezovanju halogenskih žarnic.

Tako se moč med njima prenaša le elektromagnetno. Za povečanje induktivne sklopke med navitji se uporablja magnetno vezje. Ko se izmenični tok dovaja na terminal, povezan s prvim navitjem, tvori izmenični magnetni tok znotraj jedra. Slednji se zaklene z obema navitjema in v njih inducira elektromotorno silo oziroma EMF.

Pod njegovim vplivom se v sekundarnem navitju ustvari izmenični tok z napetostjo, drugačno od tiste v primarnem.Glede na število zavojev se nastavi vrsta transformatorja, ki je lahko stopenjski ali padajoči, in transformacijsko razmerje. Za halogenske sijalke se vedno uporabljajo samo naprave za znižanje.

Prednosti navijalnih naprav so:

• Visoka zanesljivost pri delu.
• Enostavnost povezave.
• Poceni.

Vendar pa je toroidne transformatorje mogoče najti v sodobnih vezja s halogenskimi žarnicami dovolj redka. To je posledica dejstva, da imajo takšne naprave zaradi oblikovnih značilnosti precej impresivne dimenzije in težo. Zato jih je pri urejanju pohištva ali stropne razsvetljave na primer težko prikriti.

Morda je glavna pomanjkljivost toroidnih elektromagnetnih transformatorjev njihova masivnost in pomembne dimenzije. Zelo težko jih je prikriti, če je potrebna skrita namestitev.

Tudi slabosti tovrstnih naprav vključujejo ogrevanje med delovanjem in občutljivost na morebitne padce napetosti v omrežju, kar negativno vpliva na življenjsko dobo halogenov. Poleg tega lahko transformatorji navitja med delovanjem brenčijo, to ni vedno sprejemljivo. Zato se naprave večinoma uporabljajo v nestanovanjskih prostorih ali v industrijskih zgradbah.

Impulzna ali elektronska naprava

Transformator je sestavljen iz magnetnega jedra ali jedra in dveh navitij. Glede na obliko jedra in način polaganja navitij na njem ločimo štiri vrste takšnih naprav: palične, toroidne, oklepne in oklepne palice. Število zavojev sekundarnega in primarnega navitja je lahko tudi različno. S spreminjanjem njihovih razmerij dobimo naprave za znižanje in dviganje.

Pri zasnovi impulznega transformatorja niso samo navitja z jedrom, temveč tudi elektronsko polnjenje. Zahvaljujoč temu je mogoče integrirati sisteme zaščite pred pregrevanjem, mehkim zagonom in drugo

Načelo delovanja transformatorja impulznega tipa je nekoliko drugačno. Na primarno navitje se uporabljajo kratki unipolarni impulzi, zaradi katerih je jedro nenehno v stanju magnetizacije. Impulzi na primarnem navitju so označeni kot kratkotrajni pravokotni signali. Ustvarjajo induktivnost z enakimi značilnimi padci.

Ti pa ustvarjajo impulze na sekundarni tuljavi. Ta funkcija daje elektronskim transformatorjem številne prednosti:

• Lahka in kompaktna.
• Visoka stopnja učinkovitosti.
• Možnost izdelave dodatne zaščite.
• Razširjeno območje delovne napetosti.
• Med delovanjem ni toplote ali hrupa.
• Sposobnost prilagajanja izhodne napetosti.

Med pomanjkljivostmi je treba omeniti regulirano minimalno obremenitev in precej visoko ceno. Slednje je povezano z določenimi težavami v proizvodnem procesu takšnih naprav.

voznik

Uporaba gonilnika namesto transformatorske enote je posledica posebnosti delovanja LED, kot sestavnega elementa sodobne svetlobne opreme. Stvar je v tem, da je vsaka LED nelinearna obremenitev, katere električni parametri se spreminjajo glede na pogoje delovanja.

riž. 3. Volt-amperska značilnost LED

Kot lahko vidite, se bo tudi pri rahlih nihanjih napetosti pojavila bistvena sprememba jakosti toka. Še posebej jasno takšne razlike občutijo močne LED diode.Pri delu obstaja tudi temperaturna odvisnost, zato se pri segrevanju elementa padec napetosti zmanjša in tok poveča. Ta način delovanja izjemno negativno vpliva na delovanje LED diode, zato hitreje odpove. Ne morete ga priključiti neposredno iz omrežnega usmernika, za katerega se uporabljajo gonilniki.

Posebnost LED gonilnika je, da proizvaja enak tok iz izhodnega filtra, ne glede na velikost napetosti, ki se uporablja na vhodu. Strukturno moderno gonilniki za povezovanje LED se lahko izvaja tako na tranzistorjih kot temelji na mikročipu. Druga možnost postaja vse bolj priljubljena zaradi boljših lastnosti voznika, lažjega nadzora parametrov delovanja.

Spodaj je primer sheme delovanja gonilnika:

riž. 4. Primer gonilnega vezja

Tu se na vhod usmernika omrežne napetosti VDS1 dovaja spremenljiva vrednost, nato pa se popravljena napetost v gonilniku prek izravnalnega kondenzatorja C1 in polovice R1 - R2 prenese na čip BP9022. Slednji generira serijo PWM impulzov in jih preko transformatorja prenaša na izhodni usmernik D2 in izhodni filter R3 - C3, ki se uporablja za stabilizacijo izhodnih parametrov. Zaradi uvedbe dodatnih uporov v napajalni tokokrog mikrovezja lahko tak gonilnik prilagodi izhodno moč in nadzoruje intenzivnost svetlobnega toka.

Naprava in načelo delovanja

Elektronski in elektromagnetni modeli transformatorjev se razlikujejo tako po svoji zasnovi kot po principu delovanja, zato jih je treba obravnavati ločeno:

Transformator je elektromagnetni.

Kot smo že omenili, je osnova te zasnove toroidno jedro iz električnega jekla, na katerega sta navita primarna in sekundarna navitja. Med navitji ni električnega stika, povezava med njimi se izvaja s pomočjo elektromagnetnega polja, katerega delovanje je posledica pojava elektromagnetne indukcije. Shema padajočega elektromagnetnega transformatorja je prikazana na spodnji sliki, kjer:

• primarno navitje je priključeno na 220-voltno omrežje (U1 na diagramu) in v njem teče električni tok "i1";
• ko se napetost nanese na primarno navitje, se v jedru tvori elektromotorna sila (EMF);
• EMF ustvarja potencialno razliko na sekundarnem navitju (U2 na diagramu) in posledično prisotnost električnega toka "i2" s priključeno obremenitvijo (Zn na diagramu).

Elektronski in vezni diagram toroidnega transformatorja

Določena vrednost napetosti na sekundarnem navitju se ustvari z navijanjem določenega števila zavojev žice na jedro naprave.

Transformator je elektronski.

Zasnova takšnih modelov predvideva prisotnost elektronskih komponent, s pomočjo katerih se izvaja pretvorba napetosti. Na spodnjem diagramu se napetost električnega omrežja dovede na vhod naprave (INPUT), nato pa se s pomočjo diodnega mostu pretvori v konstanto, na kateri delujejo elektronske komponente naprave.

Krmilni transformator je navit na feritni obroč (navitja I, II in III), njegova navitja pa nadzorujejo delovanje tranzistorjev in zagotavljajo tudi komunikacijo z izhodnim transformatorjem, ki oddaja pretvorjeno napetost na izhod naprave. (IZHOD).Poleg tega vezje vsebuje kondenzatorje, ki zagotavljajo zahtevano obliko signala izhodne napetosti.

Shematski diagram elektronskega transformatorja 220 do 12 voltov

Zgornje vezje elektronskega transformatorja se lahko uporablja za priključitev halogenskih žarnic in drugih svetlobnih virov, ki delujejo pri napetosti 12 voltov.

Koristni namigi

Pri priključitvi halogenskih žarnic morate upoštevati koristne nasvete:

• Pogosto se napeljave proizvajajo z nestandardnimi oznakami žic. To se upošteva pri povezovanju faze in nič. Napačna povezava bo povzročila težave.
• Pri nameščanju napeljave skozi zatemnilnik je treba uporabiti tudi posebne LED svetilke.
• Ožičenje mora biti ozemljeno.
• Izhodna žica ne sme biti daljša od 2 metra, sicer bo prišlo do izgube toka in svetilke bodo svetile veliko slabše.
• Transformator se ne sme pregreti, zato so nameščeni najmanj 20 centimetrov od same svetlobne naprave.

• Ko se transformator nahaja v majhni votlini, je treba obremenitev zmanjšati na 75 odstotkov.
• Montaža reflektorjev se izvede po popolni obdelavi površine.
• Namestitev halogenskih reflektorjev se lahko izvede samostojno, ob upoštevanju pravil za namestitev.
• Če je svetilka kvadratna, se najprej izreže krog s krono, nato pa se izrežejo vogali (za strope iz plastike, mavčnih plošč).
• Pri namestitvi v kopalnici morate uporabiti transformator 12 V. Takšna napetost ne bo škodovala osebi.

Svetujemo vam, da si ogledate video navodila:

Shema priključitve padajočega transformatorja

Kako povezati transformator od 220 do 12 voltov, zanima mnoge. Vse je narejeno preprosto.Predlaga algoritem označevanja dejanj na priključnih točkah. Izhodne sponke na priključni plošči s kontaktnimi žicami potrošniške naprave so označene z latiničnimi črkami. Sponke, na katere je priključena nevtralna žica, so označene s simboloma N ali 0. Napajalna faza je označena z L ali 220. Izhodne sponke so označene s številkami 12 ali 110. Ne smemo zamenjati sponk in odgovoriti na vprašanje o tem, kako povezati padajoči transformator 220 s praktičnimi dejanji.

Tovarniška oznaka sponk zagotavlja varno povezavo osebe, ki s takšnimi dejanji ni seznanjena. Uvoženi transformatorji opravijo domači certifikacijski nadzor in med delovanjem ne predstavljajo nevarnosti. Priključite izdelek na 12 voltov po zgoraj opisanem principu.

Zdaj je jasno, kako je povezan tovarniško izdelan postopni transformator. Težje se je odločiti za domačo napravo. Težave nastanejo, ko med namestitvijo naprave pozabijo označiti sponke

Za vzpostavitev povezave brez napak je pomembno, da se naučite, kako vizualno določiti debelino žic. Primarna tuljava je izdelana iz žice manjšega preseka od končnega navitja

Shema povezave je preprosta.

Treba se je naučiti pravila, po katerem je mogoče pridobiti povečano električno napetost, naprava je priključena v obratnem vrstnem redu (zrcalna različica).

Načelo delovanja padajočega transformatorja je enostavno razumeti.Empirično in teoretično je bilo ugotovljeno, da je treba sklop na nivoju elektronov v obeh tuljavah oceniti kot razliko med učinkom magnetnega toka, ki ustvarja stik z obema tuljavama, in pretokom elektronov, ki se pojavi v navitju z manjšim številom zavojev. . S priključitvijo priključne tuljave se ugotovi, da se v vezju pojavi tok. To pomeni, da prejemajo elektriko.

In tukaj pride do električnega trka. Izračunano je, da je energija, ki jo generator dovaja primarni tuljavi, enaka energiji, usmerjeni v ustvarjeno vezje. In to se zgodi, ko med navitji ni kovinskega, galvanskega stika. Energija se prenaša z ustvarjanjem močnega magnetnega toka s spremenljivimi lastnostmi.

V elektrotehniki obstaja izraz "disipacija". Magnetni tok vzdolž poti izgubi moč. In to je slabo. Konstrukcijska značilnost transformatorske naprave popravi situacijo. Ustvarjene zasnove kovinskih magnetnih poti ne dovoljujejo razpršitve magnetnega toka vzdolž vezja. Posledično so magnetni tokovi prve tuljave enaki vrednostim druge ali skoraj enaki.

Kako delujejo

Strukturno so vsi svetlobni elementi z žarilno nitko enaki in so sestavljeni iz osnove, telesa žarilne nitke z žarilno nitko in steklene žarnice. Toda halogenske sijalke se razlikujejo po vsebnosti joda ali broma.

Njihovo delovanje je naslednje. Atomi volframa, ki sestavljajo žarilno nitko, se sprostijo in reagirajo s halogeni - jodom ali bromom (to preprečuje njihovo odlaganje na notranji strani sten bučke), kar ustvarja svetlobni tok. Polnjenje s plinom bistveno podaljša življenjsko dobo vira.

Nato pride do obratnega razvoja procesa - visoka temperatura povzroči, da se nove spojine razgradijo na sestavne dele. Volfram se sprošča na površini žarilne nitke ali blizu nje.

To načelo delovanja naredi svetlobni tok bolj intenziven in podaljša življenjsko dobo halogenske žarnice (12 voltov ali več - ni pomembno, izjava velja za vse vrste)

Namen balasta

Obvezne električne značilnosti svetilke za dnevno svetlobo:

1. Porabljeni tok.
2. zagonska napetost.
3. Trenutna frekvenca.
4. Trenutni vršni faktor.
5. Raven osvetlitve.

Induktor zagotavlja visoko začetno napetost za sprožitev žarečega razelektritve in nato hitro omeji tok, da varno vzdržuje želeno raven napetosti.

Glavne funkcije balastnega transformatorja so obravnavane spodaj.

Varnost

Predstikalna naprava uravnava izmenično moč za elektrode. Ko izmenični tok teče skozi induktor, se napetost dvigne. Hkrati je moč toka omejena, kar preprečuje kratek stik, ki vodi do uničenja fluorescenčne sijalke.

Katodno ogrevanje

Da bi svetilka delovala, je potrebna visoka napetost: takrat se razpade reža med elektrodama in lok zasveti. Čim hladnejša je svetilka, višja je zahtevana napetost. Napetost "potisne" tok skozi argon. Toda plin ima upor, ki je večji, hladnejši je plin. Zato je potrebno ustvariti višjo napetost pri najnižjih možnih temperaturah.

Če želite to narediti, morate izvesti eno od dveh shem:

• z uporabo zagonskega stikala (starterja), ki vsebuje majhno neonsko ali argonsko žarnico z močjo 1 W.Ogreva bimetalni trak v zaganjalniku in olajša začetek izpusta plina;
• volframove elektrode, skozi katere teče tok. V tem primeru se elektrode segrejejo in ionizirajo plin v cevi.

Zagotavljanje visoke napetosti

Ko je vezje prekinjeno, se magnetno polje prekine, visokonapetostni impulz se pošlje skozi svetilko in sproži se razelektritev. Uporabljajo se naslednje sheme za visokonapetostno proizvodnjo:

1. Predgretje. V tem primeru se elektrode segrejejo, dokler se ne začne praznjenje. Stikalo za zagon se zapre, kar omogoča, da tok teče skozi vsako elektrodo. Stikalo zaganjalnika se hitro ohladi, odpre stikalo in zažene napajalno napetost na obločni cevi, kar povzroči praznjenje. Med delovanjem se na elektrode ne dovaja pomožno napajanje.
2. Hiter začetek. Elektrode se nenehno segrevajo, zato balastni transformator vključuje dve posebni sekundarni navitji, ki zagotavljata nizko napetost na elektrodah.
3. Takojšen začetek. Pred začetkom dela se elektrode ne segrejejo. Za takojšnje zagone transformator zagotavlja relativno visoko začetno napetost. Posledično se razelektritev zlahka vzbudi med "hladnimi" elektrodami.

Trenutna omejitev

Potreba po tem se pojavi, ko obremenitev (na primer obločno razelektritev) spremlja padec napetosti na sponkah, ko se tok poveča.

Stabilizacija procesa

Za fluorescenčne sijalke sta dve zahtevi:

• za zagon svetlobnega vira je potreben visokonapetostni skok, da se ustvari lok v živosrebrnih hlapih;
• ko se žarnica zažene, ima plin manjšo odpornost.

Te zahteve se razlikujejo glede na moč vira.