- Навіщо галогенці трансформатор?
- Які бувають трансформатори?
- Правила вибору понижуючого обладнання
- Два варіанти підключення трансформатора
- Рекомендації фахівців-практиків
- Висновки і корисне відео по темі
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Галогенні лампи можна вважати вдосконаленим варіантом звичних всім приладів розжарювання. Працюють вони однаково, але в силу деяких особливостей галогенок вони більш економічні, довговічні і дають приємний для ока, але при цьому яскраве світло.
Виробники пропонують два варіанти галогенних приладів освітлення: високо- і нізкоковольтние. Щоб другі працювали коректно, потрібно трансформатор для галогенних ламп. Ми розповімо про те, як підібрати і грамотно підключити вказаний пристрій.
Навіщо галогенці трансформатор?
Галогенні лампи успішно конкурують зі світлодіодами. Незважаючи на кращі експлуатаційні характеристики останніх часто виграють саме галогенки, що пояснюється їх меншою вартістю і, відповідно, доступністю, а так само деякими особливостями світлового пучка світлодіодів, від якого можуть втомлюватися очі.
Головний «козир» світлодіодів - робота без нагріву, що дає можливість їх широкого використання. Таке ж перевага є і у галогенок, але тільки у низьковольтних ламп. Їх можна встановлювати на ділянках, чутливих до високої температури. Наприклад, у вбудованих в стелю світильниках.
Але при цьому потрібно розуміти, що галогенні лампи зниженої напруги зможуть працювати тільки з трансформаторами. Останні необхідні для перетворення напруги до прийнятного для лампи показника. Зазвичай це 12 В.
Крім цього трансформатор захищає джерело світла від стрибків напруги, перегріву і короткого замикання, а так само може забезпечувати можливість плавного вмикання освітлення. Треба визнати, що в середньому лампи з трансформаторами служать набагато довше. Хоча багато що залежить від їх якості.
Галогенні лампи низьковольтного типу не здатні працювати від напруги в 220 В, тому їх необхідно підключати тільки через понижуючий трансформатор
Які бувають трансформатори?
Трансформаторами називають пристрої електромагнітного або електронного типу. Вони дещо відрізняються принципом роботи і деякими іншими характеристиками.
Електромагнітні варіанти змінюють параметри стандартного напруги на характеристики, придатні для роботи низьковольтних галогенок, електронні пристрої крім зазначеної роботи виконують ще перетворення струму.
Тороїдальний електромагнітний прилад
Найпростіший тороидальний трансформатор зібраний з двох обмоток і сердечника. Останній називають ще магнитопроводом. Його виготовляють з феромагнітного матеріалу, зазвичай це сталь. Обмотки розміщуються на стрижні.
Первинна підключена до джерела енергії, вторинна, відповідно, до споживача. Електричний зв'язок між вторинної та первинної обмотками відсутня.
Незважаючи на невисоку вартість і надійність в експлуатації тороидальний електромагнітний трансформатор сьогодні рідко використовується при підключенні галогенних ламп
Таким чином потужність між ними передається тільки електромагнітним шляхом. Для збільшення індуктивного зв'язку між обмотками використовується муздрамтеатр. При подачі змінного струму клему, з'єднану з першої обмоткою, він утворює всередині сердечника магнітний потік змінного типу.
Останній зчіплюється з обома обмотками і індукує в них електрорушійну силу або ЕРС. Під її впливом у вторинній обмотці створюється змінний струм з напругою, відмінним від того, що було в первинній.
Залежно від числа витків встановлюється тип трансформатора, який може бути підвищує або знижує, і коефіцієнт трансформації. Для галогенних ламп завжди використовуються тільки знижують апарати.
Перевагами обмотувальних пристроїв вважаються:
- Висока надійність в роботі.
- Простота в підключенні.
- Невисока вартість.
Проте, тороїдальні трансформатори можна зустріти в сучасних схемах з галогенними лампами досить рідко. Це пояснюється тим, що в силу конструктивних особливостей такі пристрої мають досить значні габарити і масу. Тому їх складно замаскувати при облаштуванні меблевої або стельової підсвічування, наприклад.
Мабуть, головний недолік тороїдальних електромагнітних трансформаторів - масивність і значні габарити. Їх украй складно замаскувати, якщо необхідна прихована установка
Також до мінусів пристроїв цього типу можна віднести нагрівання в процесі функціонування і чутливість до можливих перепадів напруги в мережі, що негативно позначається на терміні експлуатації галогенок.
Крім цього обмотувальні трансформатори можуть гудіти при роботі, це не завжди прийнятно. Тому пристрої використовуються здебільшого в нежитлових приміщеннях або в виробничих будівлях.
Імпульсне або електронний пристрій
Трансформатор складається з магнітопровода або середчніка і двох обмоток. Залежно від форми сердечника і способу розміщення на ньому обмоток розрізняють чотири різновиди таких пристроїв: стрижневий, тороидальний, броньовий і бронестрежневой.
Різним може бути і число витків вторинної та первинної намотування. Варіюючи їх співвідношення, отримують знижують і підвищують пристрою.
У конструкції імпульсного трансформатора присутні не тільки обмотки з осердям, а й електронна начинка. Завдяки цьому в нього можна вбудувати системи захисту від перегріву, плавного включення і інші
Принцип роботи трансформатора імпульсного типу дещо відрізняється. На первинну обмотку подаються короткі однополярні імпульси, завдяки цьому сердечник постійно знаходиться в стані намагнічування.
Імпульси на первинній обмотці характеризуються як короткочасні сигнали прямокутної форми. Вони генерують індуктивність з такими ж характерними перепадами.
Вони в свою чергу створюють імпульси на вторинній котушці.
Ця особливість дає електронним трансформаторів цілий ряд переваг:
- Невелика вага і компактність.
- Високий рівень ККД.
- Можливість вмонтувати додатковий захист.
- Розширений робочий діапазон напруги.
- Відсутність нагріву і шуму при роботі.
- Можливість коригування вихідної напруги.
З недоліків варто відзначити регламентовану мінімальне навантаження і досить високу ціну. Останнє пов'язано з певними складнощами в процесі виготовлення таких пристроїв.
Правила вибору понижуючого обладнання
Підбираючи трансформатор для джерел світла галогенного типу, потрібно врахувати безліч чинників. Почати варто з двох найважливіших характеристик: вихідної напруги приладу і його номінальної потужності.
Перша повинна строго відповідати величині робочої напруги підключених до пристрою ламп. Друга ж визначає сумарну потужність джерел світла, з якими буде працювати трансформатор.
На корпусі трансформатора завжди присутній маркування, ознайомившись з якою можна отримати повну інформацію про пристрій
Для точного визначення потрібної номінальної потужності бажано провести нескладний розрахунок. Для цього потрібно скласти потужності всіх джерел світла, які будуть підключені до понижувального пристрою. До отриманої величині слід додати 20% «запасу», необхідного для коректної роботи приладу.
Проілюструємо конкретним прикладом. Для освітлення вітальні планується встановити три групи галогенних ламп: по сім штук в кожній. Це точкові прилади напругою 12 В і потужністю в 30 Вт. Буде потрібно три трансформатора для кожної групи. Підберемо відповідний. Почнемо з розрахунку номінальної потужності.
Підрахуємо і отримаємо, що загальна потужність групи - 210 Вт. З урахуванням необхідного запасу отримуємо 241 Вт. Таким чином, для кожної групи потрібно трансформатор, вихідна напруга якого 12 В, номінальна потужність приладу 240 Вт.
Під ці характеристики підходять як електромагнітні, так і імпульсні пристрої. Зупиняючи свій вибір на останньому, потрібно звернути особливу увагу на номінальну потужність. Вона повинна бути представлена у вигляді двох цифр. Перша позначає мінімальну робочу потужність.
Потрібно знати, що загальна потужність ламп повинна бути більше цієї величини, інакше прилад не працюватиме. І невелике зауваження від фахівців, що стосується вибору потужності. Вони попереджають, що потужність трансформатора, яка вказується в технічній документації, є максимальною.
Тобто, в нормальному стані він буде видавати десь на 25-30% менше. Тому так званий «запас» потужності необхідний. Тому що якщо змусити пристрій працювати на межі можливостей, довго воно не прослужить.
Для тривалої експлуатації галогенних світильників дуже важливо грамотно вибрати потужність понижуючого трансформатора. При цьому вона повинна мати певний "запас", щоб пристрій не працював на межі своїх можливостей
Ще один важливий нюанс стосується розмірів обраного трансформатора і місця його розміщення. Чим могутніше прилад, тим він масивніший. Особливо це актуально для електромагнітних агрегатів. Бажано відразу знайти підходяще місце його установки.
Якщо світильників кілька користувачі частіше вважають за краще розділити їх на групи і встановити для кожної окремий трансформатор. Пояснюється це дуже просто.
По-перше, при виході з ладу понижуючого пристрої інші освітлювальні групи будуть нормально працювати. По-друге, кожен з встановлених в таких групах трансформатор буде мати меншу потужність, ніж загальний, який потрібно було б поставити для всіх ламп. Отже, його вартість буде помітно нижче.
Два варіанти підключення трансформатора
Перед підключенням понижуючого приладу слід виконати схему розташування світильників, якщо їх більше, ніж два. Крім того, потрібно підібрати місце монтажу трансформатора.
Останнє робиться з урахуванням таких правил:
- Повинен бути забезпечений вільний доступ до пристрою, що необхідно для його обслуговування або заміни.
- Якщо трансформатор буде знаходитися всередині замкнутого простору, обсяг останнього не може бути менше 10 л. Це необхідно для відводу утворюється при роботі приладу тепла.
- Відстань від пристрою до найближчої галогенною лампи не повинно бути менше 250 мм. Це робиться, щоб уникнути небажаного додаткового нагріву джерела світла.
Тільки після того, як визначено місце для трансформатора і для ламп, можна приступати до монтажу та підключення.
Важливий правильний вибір місця для установки понижуючого трансформатора. Якщо він буде змонтований в замкнутому просторі, обсяг останнього повинен бути достатній для відведення утворюється при роботі приладу тепла
У цьому випадку можливі два основні варіанти, причому останній може бути модифікований і використаний для підключення не тільки двох груп світильників, але і трьох та більше.
Ланцюг світильників з одним трансформатором
Такий варіант вважається оптимальним для чотирьох, максимум п'яти джерел світла. Якщо ламп більше, найкраще буде розділити і на групи. Галогенки підключаються тільки паралельно. Це потрібно врахувати при складанні схеми. Ще один важливий нюанс.
Необхідно розмістити лампи так, щоб відстань від кожної з них до трансформатора було приблизно однаковим. Це необхідно для коректної роботи приладів.
При наявності різної по довжині проводки лампи горітимуть неоднаково. Та, у якої провід коротше, буде світити яскравіше. Прилад з довгим кабелем буде горіти тьмяно.
Крім того, в останньому випадку в процесі роботи можливий ще і нагрів дроту, що вкрай небажано. Фахівці рекомендують будувати схему так, щоб довжина кожного з відведених до лампам проводів не перевищувала 200 мм. При цьому перетин кабелю має бути не менше 1, 5 кв. мм.
Таким способом підключають невелика кількість ламп. Оптимально поєднувати не більше п'яти, інакше доведеться встановлювати трансформатор великої потужності
На корпусі трансформаторі знаходяться клеми виходу і входу. Первинні маркуються як N і L або Input. Це вхід, розташований на стороні 220 В. Потрібно пам'ятати, що тут підключення проводиться через одноклавішний вимикач.
Далі відходять від распредкоробкі нульовий і фазний дроти синього і оранжевого або коричневого кольору з'єднуються з відповідними клемами трансформатора. До вторинних клем Output або вихід понижуючого пристрої підключаються галогенні лампи.
Для цього використовуються тільки мідні дроти з однаковим перетином. Важливе зауваження. Якщо з яких-небудь причин клем трансформатора не вистачає, слід встановити додаткові клемні затиски. Їх можна придбати в будь-якому спеціалізованому магазині.
Дві групи ламп з двома трансформаторами
Таке підключення оптимально, якщо світильників більше п'яти. Групи можуть складатися з однакової кількості ламп або різного. Це не важливо. Головне, щоб для кожної був правильно підібраний трансформатор. Як і в описаному вище варіанті почати варто з виконання схеми.
При виборі місця розташування ламп «працюють» аналогічні правила. Тобто довжина всіх відходять до них від трансформатора проводів повинна бути приблизно однакова.
Так підключаються дві групи галогенних світильників. Для кожної з них використовується свій трансформатор, але вимикач загальний для обох
Це може бути зробити досить складно. Тоді буде потрібно провести деякі коригування. Потрібно знати, що для проводів з міді перерізом 1, 5 кв. мм, а саме їх і рекомендовано використовувати в даному випадку, оптимальна довжина варіюється від 150 і до 300 см. На таку відстань енергія буде передаватися з мінімальними втратами і без освіти перешкод.
Іноді такої довжини явно недостатньо. У цьому випадку буде потрібно вибрати провід більшого перерізу. Для відстані від 300 до 400 см вибирається кабель перетином до 2, 5 кв. мм. Якщо передбачається ще більша довжина, що небажано, слід провести спеціальний розрахунок і визначити підходяще перетин за спеціальною таблицею.
Підключення кожного з трансформаторів і груп ламп до нього виробляється аналогічно вище описаним способом. Тобто нульова жила з розподільної коробки підключається до нульових клем трансформаторів.
Фазная жила з вимикача з'єднується з фазними ж кабелями понижуючих пристроїв. Теоретично таким способом можна підключити і більше двох груп світильників, але для кожної з них встановлюється свій трансформатор.
Важливе зауваження. Для кожного з понижуючих пристроїв прокладається окремий кабель, причому з'єднуються вони виключно всередині розподільної коробки. Деякі «умільці» вважають за краще з'єднати дроти десь під стелею, але не задіяти распредкоробкі.
Це серйозна помилка, що суперечить ПУЕ, де написано про те, що до кожного з виконаних ділянок з'єднання кабелів обов'язково повинен бути забезпечений вільний доступ для огляду, обслуговування і можливого ремонту. Тому єдиний правильний варіант - з'єднання в розподільній коробці.
У процесі створення галогенною підсвічування з великою кількістю ламп важливо грамотно розрахувати кількість освітлювальних груп та місце розташування трансформаторів для кожної з них
Фахівці підкреслюють, що якщо передбачається підключення групи, що складається з великої кількості ламп, можливий варіант з розміщенням розподільної коробки між світильниками і виходом трансформатора. Це особливо актуально при нестачі клем на що знижує пристрої або при обмеженнях його розміщення.
Вибираючи такий варіант потрібно знати, що при однаковій потужності низьковольтна ланцюг пропускає більший струм, ніж високовольтна. Виходячи з цього потрібен точний розрахунок для визначення перетину дроту. Проводиться воно шляхом обчислення загальної сили струму.
Проілюструємо прикладом. Сім 12 В джерел світла потужністю в 35 Вт повинні бути підключені через трансформатор. Лампи монтуються через распредкоробкі паралельно. Потрібно дізнатися перетин дроту, який буде прокладений між розподільником і виходом блоку.
Для цього спочатку множимо число лампочок на їх потужність. Потім отриману величину ділимо на робочу напругу. Отримуємо приблизно 29 А. Це сила струму, який буде проходити через низьковольтну проводку.
Використовуючи представлену в ПУЕ таблицю залежності перерізу проводки від робочої напруги, визначаємо відповідний розмір дроти. У нашому випадку це буде як мінімум 4 кв. мм. Як видно, навантаження досить велика. Можливо, є сенс розділити цю групу ламп ще на дві.
Якщо при підключенні двох груп галогенних ламп поставити двоклавішний вимикач, можна отримати можливість управляти кожною з них окремо
При монтажі двох груп галогенових лампочок через трансформатор можна використовувати два типи вимикачів. Якщо поставити Одноклавішний модель, то обидві групи зможуть включатися / вимикатися тільки одночасно. Якщо ж потрібне окреме управління групами світлових приладів, можна поставити двоклавішний вимикач.
Рекомендації фахівців-практиків
Практикуючі електрики часто стикаються з необхідністю монтажу низьковольтних галогенок, коли проводка вже проведена і успішно експлуатується. В такому випадку далеко не завжди можливо здійснити паралельне підключення ламп до трансформатора без кардинальної переробки проводки.
Щоб мінімізувати витрати фахівці рекомендують в цьому випадку з'єднати кожен світильник з власним трансформатором. Як правило, це будуть невеликі за потужністю і габаритами пристрою.
Якщо це здається марнотратством, можна поставити в світильники замість низьковольтних високовольтні галогенки на 220 В. Але в цьому випадку доведеться забезпечити їх приладом плавного пуску. Або як варіант, якщо конструкція світильника дозволяє, можна замінити галогенні лампи на світлодіоди економ-класу.
З орієнтирами вибору галогенок для пристрою системи освітлення ознайомить стаття, досконально розбирає всі сторони питання.
Можливість регулювати інтенсивність освітлення приваблює багатьох. Більшість електронних трансформаторів доповнено можливістю зниження напруги на вході, що дозволяє регулювати яскравість галогенного освітлення
Дуже часто планується регулювання інтенсивності освітлення, для чого в загальну схему додається диммер. Потрібно знати, що більшість імпульсних трансформаторів не розраховані на спільну роботу з диммером.
Оскільки останній негативно впливає на функціонування електронного перетворювача, це в кінцевому підсумку помітно скорочує термін служби підключених галогенних ламп.
З цієї причини оптимальний варіант для роботи в парі з диммером - тороидальний електромагнітний трансформатор. І ще одне зауваження.
Електрики наполегливо рекомендують не забувати про обслуговування вже встановлених понижуючих пристроїв. Оптимально раз в шість місяців проводити їх плановий огляд з перевіркою працездатності. При виявленні несправності принтера ремонтують або замінюють.
Висновки і корисне відео по темі
Відео # 1. Давайте знайомитися - трансформатори Osram:
Відео # 2. Як правильно підключити трансформатор:
Відео # 3. Все, що потрібно знати про трансформаторах для джерел світла галогенного типу:
Низьковольтні галогенні лампи - практичне рішення для облаштування вбудованого освітлення. Вони вважаються бюджетним аналогом светодиодам, значно перевершуючи їх в якості випромінюваного світла.
Головна складність використання низьковольтних галогенок полягає в необхідності підключення понижувального трансформатора. Однак якщо зробити все правильно, освітлювальні прилади будуть служити довго і без проблем.
Є досвід по підключенню трансформатора для роботи малопотужної галогенною лампочки? Знаєте технологічні тонкощі, які стануть в нагоді відвідувачам сайту? Пишіть, будь ласка, коментарі, діліться корисними відомостями, публікуйте фото в розташованому нижче блоці.