Трансформатор для лампочек на 12 вольт

При установке светодиодных ламп на место галогенных часто возникает необходимость замены старого источника питания. Галогенные лампы подключаются к электротрансформаторам на 12В, светодиодные требуют установки специальных блоков питания, имеющих аналогичное выходное напряжение. В связи с этим важно разобраться, можно ли использовать старый трансформатор или следует его поменять.

Что представляет собой электронный трансформатор

Электронный трансформатор – это схема импульсного источника питания, в основу которой входит высокочастотный генератор, работающий на полупроводниковых ключах, и непосредственно сам трансформатор. Питание такой схемы обеспечивается стандартной сетью переменного тока с напряжением 220В, но на выходе действующее значение находится в области 12В. Сначала питание из электросетей подается на выпрямитель, а затем уже выпрямленное напряжение отправляется в узел генератора и силовых ключей.

Стандартный вариант реализации такой схемы – использование автогенераторного двухтактного типа, ключевой особенностью которого является отсутствие необходимости в использовании каких-либо специальных импульсных источников питания наподобие ШИМ-контроллеров. Автоматический генератор в данном случае переключает транзистор под воздействием напряжений, которые наводятся на обмотки трансформатора, а также обеспечивает положительную обратную связь.

Чтобы обеспечить нормальную работу светодиодных ламп, потребуется любой источник, обеспечивающий стабильное напряжение 12В на постоянной основе и минимизирующий пульсации. Для этого чаще всего используются именно упомянутые выше ИМС.

Обе схемы предусматривают использование интегрального ШИМ-контроллера, которым обеспечивается регулировка работы биполярных или полевых транзисторов. Помимо этого, выходной каскад схемы включает в себя выпрямитель, а также конденсаторы, которыми обеспечивается сглаживание пульсаций – они выступают в роли своеобразного фильтра.

В конечном итоге получается стабилизированный источник питания, пульсации которого соответствуют текущей нагрузке, а также емкости фильтрующих конденсаторов. При необходимости можно обеспечить его реализацию на автогенераторной схеме по аналогии с электронным трансформатором, используя дополнительно цепи обратной связи, чтобы обеспечить необходимую стабилизацию выходного напряжения.

Почему нельзя использовать ЭТ со светодиодными лампами

Есть пять причин, по которым нельзя обеспечивать питание светодиодных ламп, используя стандартные электронные трансформаторы:

  • Светодиодные лампы предусматривают необходимость постоянного напряжения, что обусловлено их нелинейной вольтамперной характеристикой и чувствительностью к любым отклонениям от номинального показателя напряжения. При малейшем превышении такие лампы в итоге могут быстро выйти из строя.
  • Электронные трансформаторы являются источниками переменного напряжения с высокой частотой, а показатели всплесков и пиков в некоторых ситуациях достигают 40В, что в итоге часто приводит к полной поломке светодиодов или же драйверов, использующихся в конструкции современных LED-ламп. Помимо этого, подобный подход чреват их нестабильной работой.
  • Электронные трансформаторы отличаются наличием в них минимальной нагрузки. Таким образом, если нагрузка подключенной лампы не будет достигать уровня, указанного на блоке питания, трансформатор может вообще не начать работать или же будет работать с повышенными пульсациями, отключаться. Это является критичным моментом, так как потребляемая мощность галогенных ламп значительно превышает аналогичные показатели у светодиодных.
  • Блоки питания, предназначенные для энергоснабжения светодиодных ламп, обеспечивают стабилизированное и постоянное напряжение.
  • Галогенные лампы отличаются непривередливостью к тому, идет через сеть постоянный или переменный ток. Роль играет только его напряжение. В связи с этим их можно подключать к любым источникам питания.

Классические электронные трансформаторы не могут использоваться в качестве источника питания любых светодиодных светильников. При замене ламп нужно будет обязательно подбирать специальный блок, обеспечивающий стабилизированное напряжение. Если проигнорировать это, можно столкнуться с преждевременным выходом из строя всех ламп.

Понижающий трансформатор

Стандартный срок службы светодиодных ламп в соответствии с характеристиками, заявленными производителями, составляет 4000 рабочих часов. Если не использовать в работе таких устройств специализированные понижающие трансформаторы, оставляя в качестве основы работы диод, период эксплуатации сокращается до 1200 часов бесперебойной работы.

Если лампы устанавливаются в помещения с повышенной концентрацией влаги или постоянными перепадами температуры (сауны, бассейны), нужно использовать специальный понижающий трансформатор, оснащенный защитой от воздействия воды. Также важно убедиться в том, что общая нагрузка светодиодных ламп находится в пределах 60%.

Как выбрать

В выборе понижающего трансформатора для светодиодных ламп нет ничего сложного. При возникновении каких-нибудь трудностей всегда можно проконсультироваться с менеджерами компаний, которые продают такое оборудование. Самое главное – правильно рассчитать мощность.

Вычисляется сумма всех светодиодных светильников, установленных в помещении, к полученному результату добавляется 20%, так как в преимущественном большинстве случаев трансформатор используется только один.

К примеру, в комнате будет шесть ламп 12В, их сумма 72В. Устройства, имеющие номинал 60В, уже не могут использоваться. Нужно приобретать оборудование на 100В или сокращать количество источников света. Если поставить мощный трансформатор, можно добавить еще лампу.

Экономия зависит не от мощности используемых источников света, а от напряжения. Она обеспечивается за счет использования трансформатора, который значительно увеличивает срок службы LED-ламп.

Особенности установки

Трансформатор представляет собой выносное устройство, но такой тип установки не всех устраивает, так как не хочется портить интерьер дополнительным оборудованием. Скрыть такое устройство и при этом обеспечить себе нормальное взаимодействие с ним не составит труда, если в доме есть подвесные потолки или накладные стены.

Читайте также:  Средство для прочистки засора в ванной

В идеале устройства закрепляются на бетонной плите. Чтобы обеспечить к ним простой доступ, в поверхности стены или потолка делается маленький люк. Нужно учесть, что с течением времени устройство нужно будет менять, поэтому врезное отверстие должно соответствовать его габаритам.

Решение спрятать трансформатор в кладовке не всегда целесообразно, особенно если будет устанавливаться несколько устройств. До источника нагрузки должно идти не более 2 метров провода, поэтому расположить трансформатор далеко от светильника не получится. Чтобы избежать всех этих проблем, рекомендуется покупать светильники со встроенным трансформатором.

Трансформатор нагревается при работе

Если куплен новый трансформатор, который после подключения и включения начал сильно нагреваться, нужно провести несколько операций:

  1. Проверить нагрузку энергопотребления в помещении и соответствие допустимого номинала трансформатора количеству подключенных к нему ламп.
  2. Проверит разводку розеток и освещения по группам.
  3. Проверить идет ли нагрузка на устройство.
  4. Посмотреть отзывы в интернете по купленному устройству. Вполне возможно, приобретен некачественный трансформатор.

Если нагревается трансформатор, который используется уже несколько лет, это показатель износа оборудования. Следует поменять его на новый. Лучше не игнорировать эти сигналы, так как можно столкнуться с оплавлением корпуса, а это создаст риск пожароопасной ситуации.

Галогенные лампы вне зависимости от вида помещения и места подсоединяются посредством трансформатора для галогенных ламп 12 вольт. Если в помещении постоянная влажность, то трансформатор должен иметь специальную защиту, она не допустит поломки прибора при коротком замыкании. То есть, данный источник света, допустимо использовать и в домашних условиях, и в других областях.

Что такое трансформатор для ламп

Чтобы обеспечить защиту от скачков напряжения, применяется трансформатор для нормализации напряжения. Производится устройство в двух видах:

  • Обмоточный. Прост в применении (подключить может каждый, даже без навыков в этой области), доступен. Содержит катушки, между которыми образуется связь, обеспечивая тем самым принцип работы прибора. Недостатки: большая масса, крупногабаритный, неудобство использования в домашних условиях, сильное нагревание при постоянной работе.
  • Электронный. Обширная зона применения, так как имеет малый вес, размер, не нагревается при постоянном использовании. Единственный недостаток – стоимость. Производятся некоторые электронные трансформаторы для галогенных ламп с защитой от перепадов напряжения.

Данные защитные приборы не являются обязательной мерой применения. Но с ними обеспечена долговечность галогенным лампам.

Расчет и выбор трансформаторов

В продаже преобразователи различной мощности. Перед покупкой, надо осуществить вычисление, какой мощности нужен преобразователь. Надо определиться, какое количество лампочек будет задействовано в освещении и какой энергии, а также схему освещения. Зная нужное количество лампочек, определяется общая мощность.

Для запаса к рассчитанной мощности добавляется до 10 процентов!

В продаже 12В преобразователи имеются с мощностями: 60, 70, 105, 150, 210, 250, 400.

Для примера возьмем комнату, которой установлено 11 галогенных лампочек по 12В с мощностью в 20 Вт. Если будут установлены на одну люстру с одним трансформатором, то надо 11*20+10%=242 Вт. То есть, покупать надо адаптер на 250 Вт. Если же лампочки поделены на две группы (5 и 6), то для группы в 5 лампочек нужен прибор 5*20+10%=110 Вт, для 6 лампочек 6*20+10%=132 Вт. То есть, для двух случаев целесообразно купить адаптер на 150 Вт. Такое округление из-за того, что мощность прибора не должна быть меньше вычисления.

При выборе из двух видов надо учесть, что электронные более легкие и малогабаритные, нешумные, содержат защиту от замыканий, перегрузок, более стабильны. Все эти преимущества способствуют увеличению работоспособности галогенных ламп.

Выбирая прибор надо учесть выходное напряжение (рабочее напряжение подключаемых ламп) и номинальную мощность (сумма мощностей всех ламп).

Подключения галогенных ламп к 12В преобразователю производится параллельно.

Большую роль играет и длина провода, соединяющего прибор с лампами. Она не должна быть длиннее, чем 3 метра. Чем больше длина, тем больше теряется мощности при передаче тока.

Блок защиты

Галогенная лампочка имеет один значительный минус – способность перегорать при включении. Это происходит из-за того, что на остывшую нить накаливания подается ток с большой мощностью.

Для устранения неприятного момента служит блок защиты галогенных ламп. Принцип работы блока: при последовательном подключении к лампе, он сдерживает наплыв тока на короткий промежуток (до 2 секунд). При этом свет наберет яркость тоже через две секунды.

Места установки блока:

  • В потолке, рядом с расположенной лампой.
  • В коробке под выключателем (при наличии свободного пространства, мощность не более 300 Вт).

Если выключатель содержит подсветку, то блок устанавливается параллельно с резистором (33 кОм, 2 Вт). Без резистора подсветка работать не будет или очень тускло.

Если применяется электронный трансформатор, то устанавливается специальный блок, обычный с двумя выводами непригоден. Специальный блок содержит в себе четыре вывода.

При покупке блока учитывается суммарная мощность галогенных лампочек с добавление запаса до 40 процентов.

Читайте также:  Можно ли пеноплекс клеить на монтажную пену

Сборка по схеме своими руками

Каждый электронный трансформатор содержит инструкцию, в которой указаны правила подключения. Основным является то, что между лампочкой и пробором должен быть кабель не более 1,5 метра в длину, 1 кв.мм сечением. Если не выполнить данное условие, яркость будет потеряна, будет происходить перегрев провода.

При подсоединении от двух галогенных ламп используется схема-звезда. Она подразумевает подключение отдельного кабеля к каждой лампочке, при этом его длина одинаковая. При расстоянии более 1,5 метра следует увеличивать сечение кабеля. Предусматривается тот факт, что расстояние до лампочки не должно быть меньше 20 см.

Оптимальный вариант для выключателя с одной или двумя клавишами – деление лампочек на две идентичные части. Подключение проводится к двум преобразователям 12В. Каждый из приборов проводится через отдельную проводку. Такое соединение в коробке распределения облегчит ремонт (при необходимости).

На рисунке приведена схема подключения точечных галогенных светильников 12В.

Ремонт трансформатора для галогенных ламп

При поломке преобразователя на 12В, его можно отремонтировать. Хотя многие электромеханики отказываются, ссылаясь на то, что легче купить новый.

Ремонт предусматривает проверку электронного прибора, выявление неисправности, их починку.

Для определения элемента, который сломался, необходим мультиметр. Также надо знать, какие цифры должны отображаться на экране при подключении к каждому элементу.

Каждый элемент должен проверяться отдельно, то есть выпаиваться. Иначе показатели будут недостоверны.

Проверка на исправность элементов электронного трансформатора:

  • Диоды. Они прозваниваются мультиметром в одну сторону. Для проверки щупом красного цвета прикасаются к плюсу, черного – минусу. Если мультиметр издает звук, значит диод рабочий. При накладывании щупалец в другом направлении, не должно ничего появляться. Если поступает звук, то диод получил пробой.
  • Транзистор. Он прозванивается в переходах к эмиттеру, коллектору.
  • Обмотка. Проверка обязательна двух ее видов. Отличительной чертой первичной обмотки – большее сопротивление.
  • Конденсаторы. Для проверки на мультиметре ставится сопротивление 2 тыс кОм. Щупы прикладываются к противоположным полюсам. Появление возрастающих цифр на циферблате измерительного прибора, свидетельствует от способности конденсатора накапливать заряд.

Вход и выход на электронном трансформаторе обозначен с оборотной стороны платы. PRI – вход, SEC – выход.

  • Термопредохранитель. Неисправность выявляется также путем прозвона. Если на экране отобразилась единица, то он неисправен, цепь оборвана. Причиной выхода из строя может служить износ.

При выявлении неисправности одного из элементов, следует заменить на исправный. Если другие элементы в полном порядке, то производится сборка преобразователя.

Советуем посмотреть видео-инструкцию:

В заключение

Правильная установка трансформатора обеспечит долгую работу галогенных ламп. Если произошла поломка трансформатора, то его ремонт можно выполнить в домашних условиях. При отсутствии нужных инструментов и времени, надо обратиться к мастеру либо купить новый прибор.

Понравилась статья? Пишите комментарии, отправляйте информацию друзьям в соцсети.

Конструкция галогенных ламп представляет собой более совершенную модификацию традиционных ламп накаливания. Их колбы наполнены парами соединений различных галогенов, препятствующих активному испарению металла с нити накаливания в процессе работы. За счет этого создается высокая температура нити, намного больше, чем у обычных ламп. В результате, в галогенных лампах существенно возрастает светоотдача, спектр излучения становится более равномерным, а срок службы заметно увеличивается.

Данные светильники могут работать с напряжением 220 и 12 вольт, причем второй вариант имеет более высокий ресурс и улучшенные технические характеристики. Существует специальный трансформатор для галогенных ламп 12 вольт, преобразующий сетевое напряжение. Это дает возможность широкого использования таких источников освещения не только в домашних условиях, но и во многих других областях.

Виды трансформаторов

В качестве понижающих устройств могут использоваться два вида трансформаторов. Первый вариант представлен тороидальным обмоточным трансформатором – надежным, доступным и простым в работе. Он обладает хорошими параметрами мощности и легко подключается в сети. Принцип действия этого прибора основан на взаимодействии его катушек между собой.

Существенным недостатком таких устройств является их большой вес, достигающий нескольких килограммов и значительные габариты. Данные характеристики ограничивают сферу использования приборов производственными, складскими и другими нежилыми помещениями. Будучи включенными, эти трансформаторы сильно нагреваются, провоцируют скачки напряжения, отрицательно влияют на галогенные лампочки.

Более широкое применение получили низковольтные импульсные трансформаторы, известные как электронные. Основными преимуществами данных устройств являются незначительные габариты и малый вес. Он выполняет качественную трансформацию электрического тока до нужных параметров и не нагревается в процессе работы.

В некоторых случаях электронный трансформатор для галогенных ламп оборудуется встроенной защитой, срабатывающей при коротких замыканиях и перенапряжениях. За счет этого увеличивается срок службы и работоспособность прибора. Эти устройства применяются при встраивании галогенных светильников в стены, мебель или труднодоступные места. Для трансформации электроэнергии в конструкции приборов предусмотрены специальные полупроводниковые устройства, электронные детали и элементы универсального действия.

Галогенные лампы могут функционировать и без трансформатора. Тем не менее, специалисты рекомендуют использование трансформаторных устройств, обеспечивающих необходимый контроль над работой осветительных приборов.

Принцип работы импульсного трансформатора

Поскольку трансформация касается токов высокой частоты, конструкция импульсных приборов отличается малыми размерами сердечника магнитопровода и небольшим количеством трансформаторных обмоток. Это дает возможность существенно снизить размеры и вес данных устройств по сравнению с обычным трансформатором. При этом выходная мощность обоих приборов будет одинаковой.

Читайте также:  Кактус это какой вид растения

Для выпрямления напряжения используется диодный мост и сглаживающие конденсаторы. Электрический ток проходит через транзисторный ключ, находящийся в открытом состоянии и далее – через первичную обмотку. В этот момент происходит насыщение магнитопровода сердечника и создание ЭДС на сигнальной обмотке. Ток обмотки заряжает конденсатор, у которого на обкладках повышается напряжение, способное закрыть транзистор.

Постепенно на сигнальной обмотке напряжение уменьшается и пропадает. В результате, через нее происходит разрядка конденсатора и последующее открытие транзистора. Такой цикл повторяется постоянно с высокой частотой, составляющей десятки тысяч Герц.

К обычным лампам накаливания напряжение, поступающее со вторичной обмотки может быть подключено напрямую. Если же требуется запитать электронные устройства постоянным напряжением 12 вольт, то для его преобразования используются выпрямительные диоды. Под влиянием тока вторичной обмотки происходит образование противодействующего магнитного потока. В свою очередь, он способствует росту реактивного сопротивления в первичной обмотке и воздействует на сигнальную обмотку. За счет этого выходное напряжение стабилизируется.

В случае перегорания нити в цепи нагрузки возникает обрыв. Это приводит к нарушению баланса магнитных потоков и сбоям генерации импульсов. Следовательно, электронным трансформаторам необходима нагрузка, подключенная к выходу, при наличии которой они могут нормально функционировать. Отсутствие такой нагрузки быстро выводит прибор из строя. Поэтому при выборе нужной модели трансформатора необходимо знать возможный диапазон мощности ламп, которые требуется подключить. Эти данные должны соответствовать допустимым значениям, указанным в техническом паспорте устройства.

Как рассчитать и выбрать трансформаторное устройство

Потребная мощность трансформатора рассчитывается по определенным параметрам. Требуется получить максимально точные данные, поскольку приобретение слишком мощного устройства будет экономически невыгодным, а слабый трансформатор не выполнит свою функцию.

Расчет мощности трансформатора для галогенных ламп 12 В делается очень просто. Например, в помещении имеется 8 галогенных ламп по 25 ватт каждая, работающие от напряжения 12В. Общая мощность светильников составит 8 х 25 = 200 Вт. Необходимо добавить еще 10-15% на запас мощности и погрешность в расчетах. Получится значение 220-230 Вт. По этой характеристике и нужно делать выбор понижающего трансформатора. Большое количество моделей на современном рынке электроники позволит легко подобрать наиболее подходящий вариант. Существует стандартный ряд мощностей от 50 до 400 ватт, облегчающий выбор блока питания.

Отдельно рассчитываются провода, используемые для подключения. Расчет поперечного сечения выполняется в соответствии с тем значением тока, от которого питаются данные лампы.

Для галогенных светильников используется параллельное подключение по схеме «звезда». Каждую лампочку нужно соединить с трансформатором отдельными кабелями с одинаковым сечением и длиной. В противном случае яркость свечения каждого светильника будет отличаться. Следует учитывать падение напряжения, возникающее на проводе. В связи с этим рекомендуется выбирать максимально короткий проводник. Расстояние от трансформатора до лампы должно быть не менее 20 см, чтобы тепло, выделяемое светильником, не оказывало отрицательного влияния на прибор.

Максимально допустимое падение напряжения не должно превышать 5%. Для расчетов длины проводника используется формула L = 5 x U 2 /(3,6 x P), а для сечения – S = L x 3,6 x P/(5 x U 2 ). В этих формулах L – длина провода, Р – известная мощность, U – напряжение, S – сечение медного проводника.

Установка и подключение

Подключить понижающий трансформатор для галогенных лампочек 12 вольт к нескольким светильникам можно выполнить двумя способами:

  • Подключаются сразу все лампы с помощью одноклавишного выключателя.
  • Создаются отдельные группы светильников, подключаемых к собственным трансформаторам.

В первом случае провода фазы и нуля подключаются к входным клеммам блока питания. С противоположной стороны устройства галогенные светильники соединяются со вторичными клеммами на выходе. Для этого используются медные проводники с небольшим сечением, сводящие к минимуму потери электроэнергии. Иногда у трансформатора не хватает клемм, чтобы подключить все количество ламп. Проблема решается с помощью дополнительных клемм, приобретаемых в магазине электротоваров.

Далее нужно правильно подобрать длину проводов, которая должна быть примерно 1,5-3 метра, что исключает помехи и потери энергии в проводах. Слишком длинные проводники будут нагреваться в процессе работы, в результате яркость свечения ламп станет отличаться. Если длина проводника не может быть уменьшена, необходимо увеличить его сечение. Например, сечение провода длиннее трех метров, должно быть не меньше 2,5 мм 2 .

Второй вариант предполагает разбивку светильников на несколько групп. Этот способ считается более практичным и простым в использовании.

На представленном рисунке видно, что все галогеновые лампы разбиты на две группы по три светильника в каждой. Соответственно, потребуется два отдельных трансформатора, аналогично отдельным автоматическим выключателям, защищающим различные приборы.

Данная схема подключения удобна тем, что при выходе из строя любого трансформатора, другой продолжит свою работу без каких-либо проблем. Выбор мощности трансформаторных устройств производится отдельно на каждую группу по методике, рассмотренной ранее. Самое главное – на забывать о запасе мощности в 10-15%.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *