Transformador per a làmpades halògenes: per què ho necessiteu, principi de funcionament i regles de connexió

Vídeos relacionats

Com sabeu, la connexió paral·lela de llums s'utilitza àmpliament a la vida quotidiana. Tanmateix, un circuit en sèrie també es pot aplicar i ser útil.

Vegem tots els matisos d'ambdós esquemes, errors que es poden cometre durant el muntatge i donem exemples de la seva implementació pràctica a casa.

Al principi, considereu el muntatge més senzill de dues bombetes incandescents connectades en sèrie.

• dues làmpades cargolades als cartutxos

• dos cables d'alimentació que surten dels cartutxos

Què necessites per connectar-los en sèrie? Aquí no hi ha res complicat. Només cal agafar qualsevol dels extrems del cable de cada llum i girar-los junts.

Als dos extrems restants, cal aplicar una tensió de 220 volts (fase i zero).

Com funcionaria aquest esquema? Quan s'aplica una fase al cable, passa pel filament d'una làmpada, a través del gir entra a la segona bombeta. I després es troba amb zero.

Per què una connexió tan senzilla pràcticament no s'utilitza en apartaments i cases? Això s'explica pel fet que les làmpades en aquest cas es cremaran a menys de la calor plena.

En aquest cas, l'estrès es distribuirà uniformement entre ells. Per exemple, si es tracta de bombetes ordinàries de 100 watts amb una tensió de funcionament de 220 volts, cadascuna d'elles tindrà més o menys 110 volts.

En conseqüència, brillaran menys de la meitat del seu poder original.

A grans trets, si connecteu dues làmpades de 100 W en paral·lel, acabareu amb una làmpada de 200 W. I si el mateix circuit es munta en sèrie, la potència total del llum serà molt inferior a la potència d'una sola bombeta.

A partir de la fórmula de càlcul, obtenim que dues bombetes brillen amb una potència igual a: P=I*U=69,6W

Si difereixen, suposem que un d'ells és de 60 W i l'altre és de 40 W, aleshores la tensió d'ells es distribuirà de manera diferent.

Què ens aporta això en un sentit pràctic en la implementació d'aquests esquemes?

Una làmpada cremarà millor i més brillant, en la qual el filament té més resistència.

Prengui per exemple bombetes que són radicalment diferents en potència: 25 W i 200 W i es connecten en sèrie.

Quin d'ells brillarà gairebé a tota intensitat? El de P=25W.

Càlcul de la potència del transformador de llums i esquema de connexió

Avui dia es venen diversos transformadors, de manera que hi ha certes regles per seleccionar la potència requerida. No prengui un transformador massa potent.Funcionarà gairebé inactiu. La manca d'energia provocarà un sobreescalfament i una fallada addicional del dispositiu.

Podeu calcular vosaltres mateixos la potència del transformador. El problema és més aviat matemàtic i està a l'abast de qualsevol electricista novell. Per exemple, cal instal·lar 8 halògens puntuals amb una tensió de 12 V i una potència de 20 watts. La potència total en aquest cas serà de 160 watts. Prenem amb un marge del 10% aproximadament i adquirim una potència de 200 watts.

L'esquema núm. 1 té un aspecte semblant a això: hi ha un interruptor d'una sola banda a la línia 220, mentre que els cables taronja i blau estan connectats a l'entrada del transformador (terminals primaris).

A la línia de 12 volts, totes les làmpades estan connectades a un transformador (als terminals secundaris). Els cables de coure de connexió han de tenir necessàriament la mateixa secció transversal, en cas contrari, la brillantor de les bombetes serà diferent.

Una altra condició: el cable que connecta el transformador a les làmpades halògenes ha de tenir almenys 1,5 metres de llarg, preferiblement 3. Si el feu massa curt, començarà a escalfar-se i la brillantor de les bombetes disminuirà.

Esquema núm. 2: per connectar làmpades halògenes. Aquí pots fer-ho de manera diferent. Trenqueu, per exemple, sis llums en dues parts. Per a cadascun, instal·leu un transformador reductor. La correcció d'aquesta elecció es deu al fet que si una de les fonts d'alimentació es trenca, la segona part dels accessoris continuarà funcionant. La potència d'un grup és de 105 watts. Amb un petit factor de seguretat, entenem que necessiteu comprar dos transformadors de 150 watts.

Consell! Enceneu cada transformador reductor amb els vostres propis cables i connecteu-los a la caixa de connexió. Deixeu les connexions lliures.

Normes per triar l'equip de baixada

Escollir un transformador per fonts de llum halògena tipus, hi ha molts factors a tenir en compte. Val la pena començar amb dues característiques més importants: la tensió de sortida del dispositiu i la seva potència nominal. El primer ha de correspondre estrictament a la tensió de funcionament de les làmpades connectades al dispositiu. El segon determina la potència total de les fonts de llum amb què funcionarà el transformador.

Sempre hi ha una marca a la caixa del transformador, després d'haver estudiat que podeu obtenir informació completa sobre el dispositiu

Per determinar amb precisió la potència nominal necessària, és desitjable fer un càlcul senzill. Per fer-ho, heu de sumar la potència de totes les fonts de llum que es connectaran al dispositiu reductor. Al valor obtingut s'afegeix un 20% del "marge" necessari per al correcte funcionament del dispositiu.

Il·lustrem-ho amb un exemple concret. Per il·luminar la sala d'estar, es preveu instal·lar tres grups de làmpades halògenes: set en cadascun. Es tracta d'aparells puntuals amb una tensió de 12 V i una potència de 30 watts. Necessitareu tres transformadors per a cada grup. Triem el correcte. Comencem amb el càlcul de la potència nominal.

Calculem i obtenim que la potència total del grup és de 210 watts. Tenint en compte el marge requerit, obtenim 241 watts. Així, per a cada grup, es requereix un transformador, la tensió de sortida del qual és de 12 V, la potència nominal del dispositiu és de 240 W.

Tant els dispositius electromagnètics com els d'impulsos són adequats per a aquestes característiques.

Aturant la vostra elecció en aquest últim, heu de prestar especial atenció a la potència nominal.S'ha de presentar com a dos dígits.

El primer indica la potència mínima de funcionament. Heu de saber que la potència total de les làmpades ha de ser superior a aquest valor, en cas contrari el dispositiu no funcionarà.

I una petita nota dels experts sobre l'elecció del poder. Adverteixen que la potència del transformador, que s'indica a la documentació tècnica, és la màxima. És a dir, en estat normal, donarà un 25-30% menys. Per tant, és necessària l'anomenada “reserva” de poder. Perquè si forces el dispositiu a funcionar al seu límit, no durarà gaire.

Per al funcionament a llarg termini de les làmpades halògenes, és molt important seleccionar correctament la potència del transformador reductor. Al mateix temps, ha de tenir algun "marge" perquè el dispositiu no funcioni al límit de les seves capacitats. Un altre matís important es refereix a les dimensions del transformador seleccionat i la seva ubicació.

Com més potent és el dispositiu, més massiu és. Això és especialment cert per a les unitats electromagnètiques. És aconsellable trobar immediatament un lloc adequat per a la seva instal·lació. Si hi ha diversos accessoris, els usuaris sovint prefereixen dividir-los en grups i instal·lar un transformador independent per a cadascun

Un altre matís important es refereix a la mida del transformador seleccionat i la seva ubicació. Com més potent és el dispositiu, més massiu és. Això és especialment cert per a les unitats electromagnètiques. És aconsellable trobar immediatament un lloc adequat per a la seva instal·lació. Si hi ha diversos accessoris, els usuaris sovint prefereixen dividir-los en grups i instal·lar un transformador independent per a cadascun.

Això s'explica de manera molt senzilla. En primer lloc, si falla el dispositiu reductor, la resta de grups d'il·luminació funcionaran amb normalitat.En segon lloc, cadascun dels transformadors instal·lats en aquests grups tindrà menys potència que la total que caldria subministrar a totes les làmpades. Per tant, el seu cost serà notablement menor.

Què són els transformadors

Els transformadors són dispositius de tipus electromagnètic o electrònic. Es diferencien una mica pel principi de funcionament i algunes altres característiques. Les opcions electromagnètiques canvien els paràmetres de la tensió de xarxa estàndard a característiques adequades per al funcionament d'halògens, dispositius electrònics, a més del treball especificat, també realitzen la conversió de corrent.

Dispositiu electromagnètic toroidal

El transformador toroidal més senzill està muntat a partir de dos bobinatges i un nucli. Aquest últim també s'anomena circuit magnètic. Està fet d'un material ferromagnètic, generalment d'acer. Els bobinatges es col·loquen a la vareta. El primari està connectat a la font d'energia, el secundari, respectivament, al consumidor. No hi ha connexió elèctrica entre els bobinatges secundari i primari.

Malgrat el baix cost i la fiabilitat en el funcionament, el transformador electromagnètic toroidal rarament s'utilitza avui dia quan es connecten làmpades halògenes.

Així, la potència entre ells es transmet només electromagnèticament. Per augmentar l'acoblament inductiu entre els bobinats, s'utilitza un circuit magnètic. Quan s'aplica un corrent altern al terminal connectat al primer bobinatge, forma un flux magnètic de tipus altern dins del nucli. Aquest últim s'enllaça amb ambdós bobinatges i hi indueix una força electromotriu o EMF.

Sota la seva influència, es crea un corrent altern al bobinatge secundari amb una tensió diferent a la que hi havia al primari.En funció del nombre de voltes, s'estableix el tipus de transformador, que pot ser augmentat o reduït, i la relació de transformació. Per a les làmpades halògenes, només s'utilitzen dispositius reductors.

Els avantatges dels dispositius de bobinat són:

• Alta fiabilitat en el treball.
• Facilitat de connexió.
• Baix cost.

No obstant això, els transformadors toroidals es poden trobar a la modernitat circuits amb làmpades halògenes prou rar. Això es deu al fet que, a causa de les característiques de disseny, aquests dispositius tenen dimensions i pes força impressionants. Per tant, és difícil dissimular-los a l'hora de disposar els mobles o la il·luminació del sostre, per exemple.

Potser el principal inconvenient dels transformadors electromagnètics toroidals és la seva massivitat i dimensions importants. Són extremadament difícils de dissimular si és necessària una instal·lació oculta.

A més, els inconvenients dels dispositius d'aquest tipus inclouen la calefacció durant el funcionament i la sensibilitat a possibles caigudes de tensió a la xarxa, que afecta negativament la vida útil dels halògens. A més, els transformadors de bobinatge poden zumbar durant el funcionament, això no sempre és acceptable. Per tant, els dispositius s'utilitzen principalment en locals no residencials o en edificis industrials.

Pols o dispositiu electrònic

El transformador consta d'un nucli o nucli magnètic i dos bobinatges. Segons la forma del nucli i la forma en què s'hi col·loquen els bobinatges, es distingeixen quatre tipus d'aquests dispositius: vareta, vareta toroidal, blindada i vareta blindada. El nombre de voltes dels bobinatges secundaris i primaris també pot ser diferent. Variant les seves ràtios, s'obtenen dispositius de reducció i augment.

En el disseny d'un transformador d'impulsos, no només hi ha bobinatges amb un nucli, sinó també un farcit electrònic. Gràcies a això, és possible integrar sistemes de protecció contra sobreescalfament, arrencada suau i altres

El principi de funcionament d'un transformador de tipus pols és una mica diferent. S'apliquen polsos unipolars curts a l'enrotllament primari, a causa dels quals el nucli es troba constantment en estat de magnetització. Els polsos del bobinatge primari es caracteritzen com a senyals d'ona quadrada a curt termini. Generen inductància amb les mateixes caigudes característiques.

Ells, al seu torn, creen impulsos a la bobina secundària. Aquesta característica ofereix als transformadors electrònics una sèrie d'avantatges:

• Pes lleuger i compacte.
• Alt nivell d'eficiència.
• Possibilitat de construir protecció addicional.
• Interval de tensió de funcionament ampliat.
• Sense calor ni soroll durant el funcionament.
• La capacitat d'ajustar la tensió de sortida.

Entre les deficiències, cal destacar la càrrega mínima regulada i el preu força elevat. Aquest últim està associat a certes dificultats en el procés de fabricació d'aquests dispositius.

Conductor

L'ús d'un controlador en lloc d'una unitat transformadora es deu a les peculiaritats del funcionament del LED, com a element integral dels equips d'il·luminació moderns. El cas és que qualsevol LED és una càrrega no lineal, els paràmetres elèctrics de la qual varien en funció de les condicions de funcionament.

Arròs. 3. Volt-ampere característica del LED

Com podeu veure, fins i tot amb lleugeres fluctuacions de tensió, es produirà un canvi significatiu en la força del corrent. Especialment clarament, aquestes diferències es noten pels LED potents.A més, hi ha una dependència de la temperatura en el treball, per tant, a partir de l'escalfament de l'element, la caiguda de tensió disminueix i el corrent augmenta. Aquest mode de funcionament té un efecte extremadament negatiu en el funcionament del LED, per la qual cosa falla més ràpidament. No es pot connectar directament des del rectificador de xarxa, per al qual s'utilitzen controladors.

La peculiaritat del controlador LED és que produeix el mateix corrent des del filtre de sortida, independentment de la mida de la tensió aplicada a l'entrada. Estructuralment modern controladors per connectar LED es pot realitzar tant en transistors com basat en microxip. La segona opció està guanyant cada cop més popularitat a causa de les millors característiques del conductor, un control més fàcil dels paràmetres de funcionament.

El següent és un exemple d'un diagrama de funcionament del controlador:

Arròs. 4. Exemple de circuit del controlador

Aquí, es subministra un valor variable a l'entrada del rectificador de tensió de xarxa VDS1, després la tensió rectificada del controlador es transmet a través del condensador de suavització C1 i el mig braç R1 - R2 al xip BP9022. Aquest últim genera una sèrie de polsos PWM i els transmet a través d'un transformador al rectificador de sortida D2 i al filtre de sortida R3 - C3, utilitzat per estabilitzar els paràmetres de sortida. A causa de la introducció de resistències addicionals al circuit de potència del microcircuit, aquest controlador pot ajustar la potència de sortida i controlar la intensitat del flux de llum.

Dispositiu i principi de funcionament

Els models electrònics i electromagnètics de transformadors difereixen tant en el seu disseny com en el principi de funcionament, per tant, s'han de considerar per separat:

El transformador és electromagnètic.

Com ja s'ha esmentat anteriorment, la base d'aquest disseny és un nucli toroidal d'acer elèctric, sobre el qual s'enrotllen els bobinatges primaris i secundaris. No hi ha contacte elèctric entre els bobinatges, la connexió entre ells es realitza mitjançant un camp electromagnètic, l'acció del qual es deu al fenomen de la inducció electromagnètica. El diagrama del transformador electromagnètic reductor es mostra a la figura següent, on:

• el bobinatge primari està connectat a una xarxa de 220 volts (U1 al diagrama) i hi circula un corrent elèctric "i1";
• quan s'aplica tensió al bobinatge primari, es forma una força electromotriu (EMF) al nucli;
• EMF crea una diferència de potencial al bobinatge secundari (U2 al diagrama) i, com a resultat, la presència d'un corrent elèctric "i2" amb una càrrega connectada (Zn al diagrama).

Esquema electrònic i circuit d'un transformador toroidal

El valor de tensió especificat al bobinatge secundari es crea enrotllant un cert nombre de voltes de cable al nucli del dispositiu.

El transformador és electrònic.

El disseny d'aquests models preveu la presència de components electrònics, a través dels quals es realitza la conversió de tensió. Al diagrama següent, la tensió de la xarxa elèctrica s'aplica a l'entrada del dispositiu (INPUT), després de la qual cosa es converteix en una constant mitjançant un pont de díodes, sobre el qual funcionen els components electrònics del dispositiu.

El transformador de control s'enrotlla en un anell de ferrita (enrotllaments I, II i III) i són els seus bobinats els que controlen el funcionament dels transistors i també proporcionen comunicació amb el transformador de sortida que emet la tensió convertida a la sortida del dispositiu. (SORTIDA).A més, el circuit conté condensadors que proporcionen la forma necessària del senyal de voltatge de sortida.

Esquema d'un transformador electrònic de 220 a 12 Volts

El circuit de transformador electrònic anterior es pot utilitzar per connectar làmpades halògenes i altres fonts de llum que funcionen a una tensió de 12 volts.

Consells útils

Quan connecteu làmpades halògenes, heu de seguir consells útils:

• Sovint, els accessoris es produeixen amb marques de cable no estàndard. Això es té en compte en connectar la fase i el zero. Una connexió incorrecta causarà problemes.
• Quan instal·leu accessoris mitjançant un regulador, també s'han d'utilitzar làmpades LED especials.
• El cablejat ha d'estar connectat a terra.
• El cable de sortida no hauria de ser més llarg de 2 metres, en cas contrari hi haurà una pèrdua de corrent i les làmpades brillaran molt més tènue.
• El transformador no s'ha de sobreescalfar, per això s'instal·len a no menys de 20 centímetres del propi dispositiu d'il·luminació.

• Quan el transformador es troba en una petita cavitat, la càrrega s'ha de reduir al 75 per cent.
• La instal·lació dels focus es realitza després de l'acabat complet de la superfície.
• La instal·lació de focus halògens es pot fer de manera independent, seguint les normes d'instal·lació.
• Si la làmpada és quadrada, primer es talla un cercle amb una corona, i després es tallen les cantonades (per a falsos sostres de plàstic, cartró guix).
• Quan la instal·leu al bany, heu d'utilitzar un transformador de 12 V. Aquest voltatge no perjudicarà a una persona.

Us recomanem que mireu el vídeo d'instruccions:

Esquema de connexió del transformador reductor

Com connectar un transformador de 220 a 12 volts interessa a molts. Tot es fa senzillament.Suggereix l'algoritme de marcatge d'accions als punts de connexió. Els terminals de sortida del panell de connexió amb els cables de contacte del dispositiu de consum estan marcats amb lletres llatines. Els terminals als quals està connectat el cable neutre estan marcats amb els símbols N o 0. La fase de potència es designa L o 220. Els terminals de sortida estan marcats amb els números 12 o 110. Cal no confondre els terminals i respondre la pregunta. de com connectar un transformador reductor 220 amb accions pràctiques.

El marcatge de fàbrica dels terminals garanteix una connexió segura per part d'una persona que no està familiaritzada amb aquestes accions. Els transformadors importats passen el control de certificació nacional i no representen cap perill durant el funcionament. Connecteu el producte a 12 volts segons el principi descrit anteriorment.

Ara està clar com es connecta un transformador reductor fet de fàbrica. És més difícil decidir-se per un dispositiu casolà. Les dificultats sorgeixen quan, durant la instal·lació del dispositiu, s'obliden de marcar els terminals

Per fer la connexió sense errors, és important aprendre a determinar visualment el gruix dels cables. La bobina primària està feta de filferro d'una secció més petita que l'enrotllament d'acció final

L'esquema de connexió és senzill.

Cal conèixer la regla segons la qual és possible obtenir una tensió elèctrica augmentada, el dispositiu es connecta en ordre invers (versió mirall).

El principi de funcionament d'un transformador reductor és fàcil d'entendre.S'ha establert empíricament i teòricament que l'acoblament a nivell d'electrons en ambdues bobines s'ha d'estimar com la diferència entre l'efecte de flux magnètic que crea contacte amb ambdues bobines i el flux d'electrons que es produeix en un bobinat amb un nombre menor de voltes. . En connectar la bobina terminal, es troba que apareix un corrent al circuit. És a dir, reben electricitat.

I aquí hi ha una col·lisió elèctrica. Es calcula que l'energia subministrada des del generador a la bobina primària és igual a l'energia dirigida al circuit creat. I això passa quan no hi ha contacte metàl·lic i galvànic entre els bobinatges. L'energia es transfereix creant un potent flux magnètic amb característiques variables.

En enginyeria elèctrica hi ha un terme "dissipació". El flux magnètic al llarg de la ruta perd potència. I això és dolent. La característica de disseny del dispositiu transformador corregeix la situació. Els dissenys creats de camins magnètics metàl·lics no permeten la dispersió del flux magnètic al llarg del circuit. Com a resultat, els fluxos magnètics de la primera bobina són iguals als valors de la segona o gairebé iguals.

Com funcionen

Estructuralment, tots els elements d'il·luminació amb filament són iguals i consisteixen en una base, un cos de filament amb un filament i una bombeta de vidre. Però les làmpades halògenes difereixen pel contingut de iode o brom.

El seu funcionament és el següent. Els àtoms de tungstè que formen el filament s'alliberen i reaccionen amb halògens -iode o brom (això evita que es dipositin a l'interior de les parets del matràs), creant un corrent de llum. Omplir-se amb gas allarga significativament la vida útil de la font.

Aleshores es produeix el desenvolupament invers del procés: l'alta temperatura fa que els nous compostos es trenquin en les seves parts constituents. El tungstè s'allibera sobre o prop de la superfície del filament.

Aquest principi de funcionament fa que el flux lluminós sigui més intens i allarga la vida útil de la làmpada halògena (12 volts o més; no importa, l'afirmació és certa per a tots els tipus)

Finalitat del llast

Característiques elèctriques obligatòries d'una lluminària de llum diürna:

1. Corrent consumida.
2. tensió d'arrencada.
3. Freqüència actual.
4. Factor de cresta actual.
5. Nivell d'il·luminació.

L'inductor proporciona una tensió inicial alta per iniciar la descàrrega brillant i després limita ràpidament el corrent per mantenir de manera segura el nivell de tensió desitjat.

Les funcions principals del transformador de llast es discuteixen a continuació.

Seguretat

El llast regula la potència CA dels elèctrodes. Quan el corrent altern passa per l'inductor, la tensió augmenta. Al mateix temps, la intensitat del corrent és limitada, cosa que evita un curtcircuit, que condueix a la destrucció de la làmpada fluorescent.

Escalfament del càtode

Perquè la làmpada funcioni, cal una sobretensió d'alta tensió: és aleshores quan es trenca el buit entre els elèctrodes i l'arc s'il·lumina. Com més freda sigui la làmpada, més alta serà la tensió requerida. La tensió "empeny" el corrent a través de l'argó. Però el gas té una resistència, que és més alta, com més fred és el gas. Per tant, cal crear una tensió més alta a les temperatures més baixes possibles.

Per fer-ho, heu d'implementar un dels dos esquemes:

• utilitzant un interruptor d'arrencada (arrencada) que conté una petita llum de neó o argó amb una potència d'1 W.Escalfa la banda bimetàl·lica del motor d'arrencada i facilita l'inici d'una descàrrega de gas;
• elèctrodes de tungstè pels quals passa el corrent. En aquest cas, els elèctrodes s'escalfen i ionitzen el gas del tub.

Assegurant un alt nivell de tensió

Quan el circuit es trenca, el camp magnètic s'interromp, impuls d'alta tensió enviat a través del llum, i s'excita una descàrrega. S'utilitzen els següents esquemes de generació d'alta tensió:

1. Preescalfament. En aquest cas, els elèctrodes s'escalfen fins que s'inicia la descàrrega. L'interruptor d'arrencada es tanca, permetent que el corrent flueixi per cada elèctrode. L'interruptor d'arrencada es refreda ràpidament, obre l'interruptor i inicia la tensió d'alimentació al tub d'arc, donant lloc a una descàrrega. Durant el funcionament, no es subministra cap energia auxiliar als elèctrodes.
2. Començament ràpid. Els elèctrodes s'escalfen constantment, de manera que el transformador de llast inclou dos bobinatges secundaris especials que proporcionen una baixa tensió als elèctrodes.
3. Inici instantani. Els elèctrodes no s'escalfen abans de començar a treballar. Per als arrencadors instantanis, el transformador proporciona una tensió d'arrencada relativament alta. Com a resultat, la descàrrega s'excita fàcilment entre els elèctrodes "freds".

Limitació actual

La necessitat d'això sorgeix quan una càrrega (per exemple, una descàrrega d'arc) s'acompanya d'una caiguda de tensió als terminals quan augmenta el corrent.

Estabilització del procés

Hi ha dos requisits per a les làmpades fluorescents:

• per iniciar la font de llum, cal un salt d'alta tensió per crear un arc en vapor de mercuri;
• un cop engegada la làmpada, el gas ofereix una resistència decreixent.

Aquests requisits varien en funció de la potència de la font.