Transformer til halogenlamper: hvorfor har du brug for det, princippet om drift og tilslutningsregler

Lignende videoer

Som du ved, er parallelforbindelse af lamper meget brugt i hverdagen. Et seriekredsløb kan dog også anvendes og være nyttigt.

Lad os se på alle nuancerne af begge ordninger, fejl, der kan begås under montering og give eksempler på deres praktiske implementering derhjemme.

I begyndelsen skal du overveje den enkleste samling af to glødepærer forbundet i serie.

• to lamper skruet i fatninger

• to strømledninger, der kommer ud af patronerne

Hvad skal du bruge for at forbinde dem i serie? Der er ikke noget kompliceret her. Tag bare hver ende af ledningen fra hver lampe og sno dem sammen.

På de to resterende ender skal du anvende en spænding på 220 volt (fase og nul).

Hvordan ville sådan en ordning fungere? Når en fase påføres ledningen, passerer den gennem glødetråden af ​​en lampe, gennem vridningen kommer den ind i den anden pære. Og så møder nul.

Hvorfor bruges sådan en simpel forbindelse praktisk talt ikke i lejligheder og huse? Dette forklares af det faktum, at lamperne i dette tilfælde vil brænde ved mindre end fuld varme.

I dette tilfælde vil stressen blive fordelt jævnt over dem. Hvis det for eksempel er almindelige pærer på 100 watt med en driftsspænding på 220 volt, så vil hver af dem have plus eller minus 110 volt.

Derfor vil de skinne mindre end halvdelen af ​​deres oprindelige kraft.

Groft sagt, hvis du kobler to 100W lamper parallelt, ender du med en 200W lampe. Og hvis det samme kredsløb er samlet i serie, vil lampens samlede effekt være meget mindre end effekten af ​​kun en pære.

Ud fra beregningsformlen får vi, at to pærer lyser med en effekt lig med alt: P=I*U=69,6W

Hvis de er forskellige, lad os sige, at en af ​​dem er 60W og den anden er 40W, så vil spændingen på dem blive fordelt anderledes.

Hvad giver det os i praktisk forstand i implementeringen af ​​disse ordninger?

En lampe vil brænde bedre og lysere, hvor glødetråden har mere modstand.

Tag for eksempel pærer, der er radikalt forskellige i effekt - 25W og 200W og serieforbundne.

Hvilken af ​​dem vil lyse næsten med fuld intensitet? Den med P=25W.

Beregning af transformatoreffekt til lamper og tilslutningsdiagram

Forskellige transformere sælges i dag, så der er visse regler for valg af den nødvendige effekt. Tag ikke en transformer for kraftig. Den kører næsten tomgang.Mangel på strøm vil føre til overophedning og yderligere fejl på enheden.

Du kan selv beregne transformatorens effekt. Problemet er ret matematisk og inden for enhver nybegynderelektrikers magt. For eksempel skal du installere 8 spot-halogener med en spænding på 12 V og en effekt på 20 watt. Den samlede effekt i dette tilfælde vil være 160 watt. Vi tager med en margin på ca. 10% og køber en effekt på 200 watt.

Skema nr. 1 ser nogenlunde sådan ud: der er en enkeltgangskontakt på linje 220, mens de orange og blå ledninger er forbundet til transformatorindgangen (primære terminaler).

På 12 volt ledningen er alle lamper forbundet til en transformer (til de sekundære terminaler). De forbindende kobbertråde skal nødvendigvis have samme tværsnit, ellers vil lysstyrken af ​​pærerne være anderledes.

En anden betingelse: ledningen, der forbinder transformeren med halogenlamperne, skal være mindst 1,5 meter lang, helst 3. Hvis du gør den for kort, vil den begynde at varme op, og pærernes lysstyrke falder.

Skema nr. 2 - til tilslutning af halogenlamper. Her kan du gøre det anderledes. Bryd for eksempel seks lamper i to dele. For hver skal du installere en step-down transformer. Rigtigheden af ​​dette valg skyldes, at hvis en af ​​strømforsyningerne bryder sammen, vil den anden del af armaturerne stadig fortsætte med at fungere. Effekten af ​​en gruppe er 105 watt. Med en lille sikkerhedsfaktor får vi, at du skal købe to 150-watts transformere.

Råd! Forsyn hver enkelt step-down transformer med dine egne ledninger og tilslut dem i samleboksen. Lad forbindelserne være fri.

Regler for valg af step-down udstyr

Valg af transformer til halogen lyskilder type, er der mange faktorer at overveje. Det er værd at starte med to vigtigste egenskaber: enhedens udgangsspænding og dens nominelle effekt. Den første skal strengt svare til driftsspændingen for de lamper, der er tilsluttet enheden. Den anden bestemmer den samlede effekt af de lyskilder, som transformatoren vil arbejde med.

Der er altid en markering på transformatorhuset, efter at have studeret, som du kan få fuldstændig information om enheden

For nøjagtigt at bestemme den nødvendige nominelle effekt er det ønskeligt at lave en simpel beregning. For at gøre dette skal du tilføje strømmen af ​​alle lyskilder, der vil blive forbundet til nedtrapningsenheden. Til den opnåede værdi skal du tilføje 20% af "margenen", der er nødvendig for den korrekte drift af enheden.

Lad os illustrere med et konkret eksempel. For at oplyse stuen er det planlagt at installere tre grupper af halogenlamper: syv i hver. Det er punktapparater med en spænding på 12 V og en effekt på 30 watt. Du skal bruge tre transformere til hver gruppe. Lad os vælge den rigtige. Lad os starte med beregningen af ​​den nominelle effekt.

Vi beregner og får, at gruppens samlede effekt er 210 watt. Under hensyntagen til den nødvendige margin får vi 241 watt. For hver gruppe kræves der således en transformer, hvis udgangsspænding er 12 V, enhedens nominelle effekt er 240 W.

Både elektromagnetiske og pulserende enheder er velegnede til disse egenskaber.

Hvis du stopper dit valg på sidstnævnte, skal du være særlig opmærksom på den nominelle effekt. Det skal præsenteres som to cifre.

Den første angiver den minimale driftseffekt. Du skal vide, at lampernes samlede effekt skal være større end denne værdi, ellers fungerer enheden ikke.

Og en lille note fra eksperterne angående valg af strøm. De advarer om, at transformatorens effekt, som er angivet i den tekniske dokumentation, er den maksimale. Det vil sige, at den i normal tilstand giver 25-30% mindre ud. Derfor er den såkaldte "reserve" af magt nødvendig. For hvis du tvinger enheden til at virke på sin grænse, holder den ikke længe.

For langsigtet drift af halogenlamper er det meget vigtigt at vælge strømmen af ​​nedtrappingstransformatoren korrekt. Samtidig skal den have en vis "margin", så enheden ikke fungerer på grænsen af ​​dens muligheder. En anden vigtig nuance vedrører dimensionerne af den valgte transformer og dens placering.

Jo mere kraftfuld enheden er, jo mere massiv er den. Dette gælder især for elektromagnetiske enheder. Det er tilrådeligt straks at finde et passende sted til dets installation. Hvis der er flere armaturer, foretrækker brugerne ofte at opdele dem i grupper og installere en separat transformer til hver

En anden vigtig nuance vedrører størrelsen af ​​den valgte transformer og dens placering. Jo mere kraftfuld enheden er, jo mere massiv er den. Dette gælder især for elektromagnetiske enheder. Det er tilrådeligt straks at finde et passende sted til dets installation. Hvis der er flere armaturer, foretrækker brugerne ofte at opdele dem i grupper og installere en separat transformer til hver.

Dette er forklaret meget enkelt. For det første, hvis nedtrapningsanordningen svigter, vil resten af ​​belysningsgrupperne fungere normalt.For det andet vil hver af transformatorerne, der er installeret i sådanne grupper, have mindre strøm end den samlede, der skal leveres til alle lamper. Derfor vil omkostningerne være mærkbart lavere.

Hvad er transformatorer

Transformatorer er enheder af elektromagnetisk eller elektronisk type. De adskiller sig noget i princippet om drift og nogle andre egenskaber. Elektromagnetiske muligheder ændrer parametrene for standardnetspændingen til egenskaber, der er egnede til drift af halogener, elektroniske enheder, ud over det specificerede arbejde, udfører også strømkonvertering.

Toroidal elektromagnetisk enhed

Den enkleste ringkernetransformator er samlet af to viklinger og en kerne. Sidstnævnte kaldes også et magnetisk kredsløb. Det er lavet af et ferromagnetisk materiale, normalt stål. Vindingerne placeres på stangen. Den primære er forbundet med energikilden, den sekundære henholdsvis til forbrugeren. Der er ingen elektrisk forbindelse mellem sekundær- og primærviklingen.

På trods af de lave omkostninger og driftssikkerheden bruges den ringformede elektromagnetiske transformer sjældent i dag ved tilslutning af halogenlamper.

Således transmitteres strømmen mellem dem kun elektromagnetisk. For at øge den induktive kobling mellem viklingerne anvendes et magnetisk kredsløb. Når der påføres en vekselstrøm til terminalen, der er forbundet med den første vikling, danner den en magnetisk flux af vekslende type inde i kernen. Sidstnævnte låser sammen med begge viklinger og inducerer en elektromotorisk kraft eller EMF i dem.

Under dens indflydelse skabes en vekselstrøm i sekundærviklingen med en spænding forskellig fra den, der var i den primære.Afhængig af antallet af omdrejninger indstilles transformatortypen, som kan være step-up eller step-down, og transformationsforholdet. Til halogenlamper anvendes altid kun nedtrapningsanordninger.

Fordelene ved viklingsanordninger er:

• Høj pålidelighed i arbejdet.
• Nem tilslutning.
• Lavpris.

Dog kan ringkernetransformatorer findes i moderne kredsløb med halogenlamper sjældent nok. Dette skyldes det faktum, at sådanne enheder på grund af designfunktionerne har ret imponerende dimensioner og vægt. Derfor er det svært at skjule dem, når man for eksempel indretter møbler eller loftbelysning.

Måske er den største ulempe ved toroidale elektromagnetiske transformere deres massivitet og betydelige dimensioner. De er ekstremt svære at skjule, hvis skjult installation er nødvendig.

Også ulemperne ved enheder af denne type omfatter opvarmning under drift og følsomhed over for mulige spændingsfald i netværket, hvilket negativt påvirker halogenernes levetid. Derudover kan viklingstransformatorer brumme under drift, dette er ikke altid acceptabelt. Derfor bruges enhederne for det meste i ikke-beboelseslokaler eller i industribygninger.

Puls eller elektronisk enhed

Transformatoren består af en magnetisk kerne eller kerne og to viklinger. Afhængigt af kernens form og måden, hvorpå viklingerne er placeret på den, skelnes fire typer af sådanne enheder: stang, toroidal, pansret og pansret stang. Antallet af vindinger af sekundære og primære viklinger kan også være forskellige. Ved at variere deres forhold opnås step-down og step-up enheder.

I designet af en pulstransformator er der ikke kun viklinger med en kerne, men også en elektronisk fyldning. Takket være dette er det muligt at integrere beskyttelsessystemer mod overophedning, blød start og andet

Funktionsprincippet for en transformer af pulstype er noget anderledes. Korte unipolære impulser påføres primærviklingen, på grund af hvilke kernen konstant er i en magnetiseringstilstand. Impulserne på primærviklingen er karakteriseret som kortsigtede firkantbølgesignaler. De genererer induktans med de samme karakteristiske fald.

De skaber til gengæld impulser på den sekundære spole. Denne funktion giver elektroniske transformere en række fordele:

• Let vægt og kompakt.
• Højt effektivitetsniveau.
• Mulighed for at bygge yderligere beskyttelse.
• Udvidet driftsspændingsområde.
• Ingen varme eller støj under drift.
• Evnen til at justere udgangsspændingen.

Blandt manglerne er det værd at bemærke den regulerede minimumsbelastning og den ret høje pris. Sidstnævnte er forbundet med visse vanskeligheder i fremstillingsprocessen af ​​sådanne enheder.

Chauffør

Brugen af ​​en driver i stedet for en transformatorenhed skyldes de særlige forhold ved driften af ​​LED'en som et integreret element i moderne belysningsudstyr. Sagen er, at enhver LED er en ikke-lineær belastning, hvis elektriske parametre varierer afhængigt af driftsbetingelserne.

Ris. 3. Volt-ampere karakteristik af LED

Som du kan se, vil der forekomme en betydelig ændring i strømstyrken, selv med små spændingsudsving. Særligt tydeligt mærkes sådanne forskelle af kraftige LED'er.Der er også en temperaturafhængighed i arbejdet, derfor falder spændingsfaldet fra opvarmning af elementet, og strømmen stiger. Denne driftsform har en ekstrem negativ effekt på LED'ens drift, hvorfor den fejler hurtigere. Du kan ikke tilslutte den direkte fra netensretteren, hvortil der bruges drivere.

Det særlige ved LED-driveren er, at den producerer den samme strøm fra udgangsfilteret, uanset størrelsen af ​​den spænding, der påføres indgangen. Strukturelt moderne drivere til tilslutning af lysdioder kan udføres både på transistorer og mikrochip baseret. Den anden mulighed vinder mere og mere popularitet på grund af førerens bedre egenskaber, lettere kontrol over driftsparametrene.

Følgende er et eksempel på en driverdriftsplan:

Ris. 4. Eksempel på driverkredsløb

Her tilføres en variabel værdi til indgangen på netspændingsensretteren VDS1, derefter overføres den ensrettede spænding i driveren gennem udjævningskondensatoren C1 og halvarmen R1 - R2 til BP9022 chippen. Sidstnævnte genererer en række PWM-impulser og sender den gennem en transformer til udgangsensretteren D2 og udgangsfilteret R3 - C3, der bruges til at stabilisere udgangsparametrene. På grund af indførelsen af ​​yderligere modstande i mikrokredsløbets strømkreds, kan en sådan driver justere udgangseffekten og styre intensiteten af ​​lysstrømmen.

Enhed og funktionsprincip

Elektroniske og elektromagnetiske modeller af transformere adskiller sig både i deres design og i funktionsprincippet, derfor bør de overvejes separat:

Transformatoren er elektromagnetisk.

Som allerede nævnt ovenfor er grundlaget for dette design en toroidformet kerne lavet af elektrisk stål, hvorpå de primære og sekundære viklinger er viklet. Der er ingen elektrisk kontakt mellem viklingerne, forbindelsen mellem dem udføres ved hjælp af et elektromagnetisk felt, hvis virkning skyldes fænomenet elektromagnetisk induktion. Diagrammet for den nedtrappede elektromagnetiske transformer er vist i figuren nedenfor, hvor:

• den primære vikling er forbundet til et 220 volt netværk (U1 i diagrammet), og en elektrisk strøm "i1" strømmer i den;
• når spænding påføres primærviklingen, dannes en elektromotorisk kraft (EMF) i kernen;
• EMF skaber en potentialforskel på sekundærviklingen (U2 i diagrammet) og som følge heraf tilstedeværelsen af ​​en elektrisk strøm "i2" med en tilsluttet belastning (Zn i diagrammet).

Elektronisk og kredsløbsdiagram af en ringkernetransformator

Den angivne spændingsværdi på den sekundære vikling skabes ved at vikle et vist antal ledningsvindinger på enhedens kerne.

Transformatoren er elektronisk.

Designet af sådanne modeller sørger for tilstedeværelsen af ​​elektroniske komponenter, gennem hvilke spændingskonvertering udføres. I diagrammet nedenfor påføres det elektriske netværks spænding til enhedens indgang (INPUT), hvorefter den omdannes til en konstant ved hjælp af en diodebro, hvorpå enhedens elektroniske komponenter fungerer.

Styretransformatoren er viklet på en ferritring (viklinger I, II og III), og det er dens viklinger, der styrer driften af ​​transistorerne og giver også kommunikation med udgangstransformatoren, der udsender den konverterede spænding til enhedens udgang. (PRODUKTION).Derudover indeholder kredsløbet kondensatorer, der giver den nødvendige form af udgangsspændingssignalet.

Skematisk diagram af en elektronisk transformer 220 til 12 Volt

Ovenstående elektroniske transformerkredsløb kan bruges til at forbinde halogenlamper og andre lyskilder, der arbejder ved en spænding på 12 volt.

Nyttige tip

Når du tilslutter halogenlamper, skal du følge nyttige tips:

• Ofte produceres armaturer med ikke-standard trådmærkninger. Dette tages i betragtning ved tilslutning af fase og nul. Forkert forbindelse vil forårsage problemer.
• Ved installation af armaturer gennem en lysdæmper bør der også bruges specielle LED-lamper.
• Ledninger skal jordes.
• Udgangsledningen bør ikke være længere end 2 meter, ellers vil der være et strømtab, og lamperne vil lyse meget svagere.
• Transformatoren bør ikke overophedes, for dette er de installeret ikke tættere end 20 centimeter fra selve belysningsenheden.

• Når transformeren er placeret i et lille hulrum, skal belastningen reduceres til 75 procent.
• Installation af spotlights udføres efter fuldstændig overfladebehandling.
• Installation af halogenspots kan udføres uafhængigt efter installationsreglerne.
• Hvis lampen er firkantet, så skæres først en cirkel ud med en krone, og derefter skæres hjørnerne (til plastik, gipsplader).
• Når du installerer i badeværelset, skal du bruge en 12 V transformer. En sådan spænding vil ikke skade en person.

Vi anbefaler dig at se videoinstruktionen:

Step-down transformer tilslutningsdiagram

Hvordan man tilslutter en 220 til 12 volt transformer er interessant for mange. Alt er gjort enkelt.Foreslår algoritmen for handlingsmarkering ved forbindelsespunkterne. Udgangsklemmerne på tilslutningspanelet med kontaktledningerne til forbrugerenheden er markeret med latinske bogstaver. Terminalerne, som den neutrale ledning er forbundet til, er markeret med symbolerne N eller 0. Effektfasen er betegnet L eller 220. Udgangsterminalerne er markeret med tallene 12 eller 110. Det er tilbage at ikke forveksle terminalerne og besvare spørgsmålet af, hvordan man forbinder en step-down transformer 220 med praktiske handlinger.

Fabriksmærkningen af ​​terminalerne sikrer sikker forbindelse af en person, der ikke er bekendt med sådanne handlinger. Importerede transformere passerer indenlandsk certificeringskontrol og udgør ikke en fare under drift. Tilslut produktet til 12 volt i henhold til princippet beskrevet ovenfor.

Nu er det klart, hvordan en fabriksfremstillet step-down transformer er forbundet. Det er sværere at beslutte sig for en hjemmelavet enhed. Der opstår vanskeligheder, når de under installationen af ​​enheden glemmer at markere terminalerne

For at oprette forbindelsen uden fejl er det vigtigt at lære, hvordan man visuelt bestemmer tykkelsen af ​​ledningerne. Primærspolen er lavet af tråd med en mindre sektion end den endevirkende vikling

Tilslutningsskemaet er enkelt.

Det er nødvendigt at lære reglen, ifølge hvilken det er muligt at opnå en step-up elektrisk spænding, enheden er forbundet i omvendt rækkefølge (spejlversion).

Princippet for driften af ​​en step-down transformer er let at forstå.Det er empirisk og teoretisk fastslået, at koblingen på niveau med elektroner i begge spoler skal estimeres som forskellen mellem den magnetiske fluxeffekt, der skaber kontakt med begge spoler, og den elektronflux, der opstår i en vikling med et mindre antal vindinger . Ved at tilslutte klemspolen konstateres det, at der opstår en strøm i kredsløbet. Det vil sige, at de modtager strøm.

Og her er der en elektrisk kollision. Det beregnes, at den energi, der leveres fra generatoren til primærspolen, er lig med den energi, der ledes ind i det skabte kredsløb. Og dette sker, når der ikke er metal, galvanisk kontakt mellem viklingerne. Energi overføres ved at skabe en kraftig magnetisk flux med variable egenskaber.

I elektroteknik er der et begreb "dissipation". Den magnetiske flux langs ruten mister kraft. Og det er slemt. Transformatorens designfunktion korrigerer situationen. De skabte design af metalmagnetiske stier tillader ikke spredning af den magnetiske flux langs kredsløbet. Som et resultat er de magnetiske flux af den første spole lig med værdierne af den anden eller næsten ens.

Hvordan de fungerer

Strukturelt er alle belysningselementer med en glødetråd ens og består af en base, et glødetrådslegeme med en glødetråd og en glaspære. Men halogenlamper adskiller sig i indholdet af jod eller brom.

Deres funktion er som følger. Wolfram-atomerne, der udgør glødetråden, frigives og reagerer med halogener - jod eller brom (dette forhindrer dem i at aflejre sig på indersiden af ​​kolbens vægge), hvilket skaber en lysstrøm. Påfyldning af gas forlænger kildens levetid betydeligt.

Så sker den omvendte udvikling af processen - høj temperatur får nye forbindelser til at nedbrydes i deres bestanddele. Wolfram frigives på eller nær overfladen af ​​filamentet.

Dette funktionsprincip gør lysstrømmen mere intens og forlænger levetiden af ​​halogenlampen (12 volt eller højere - det er lige meget, udsagnet gælder for alle typer)

Formål med ballast

Obligatoriske elektriske egenskaber for et dagslysarmatur:

1. Forbrugt strøm.
2. startspænding.
3. Aktuel frekvens.
4. Nuværende topfaktor.
5. Belysningsniveau.

Induktoren giver en høj startspænding for at starte glødeudladningen og begrænser derefter hurtigt strømmen for sikkert at opretholde det ønskede spændingsniveau.

Hovedfunktionerne af ballasttransformatoren diskuteres nedenfor.

Sikkerhed

Ballasten regulerer vekselstrøm til elektroderne. Når vekselstrøm passerer gennem induktoren, stiger spændingen. Samtidig er strømstyrken begrænset, hvilket forhindrer en kortslutning, som fører til ødelæggelse af lysstofrøret.

Katode opvarmning

For at lampen skal fungere, er en højspændingsstigning nødvendig: det er da, at afstanden mellem elektroderne bryder sammen, og lysbuen lyser. Jo koldere lampen er, jo højere er den nødvendige spænding. Spændingen "skubber" strømmen gennem argon. Men gassen har en modstand, som er højere, jo koldere gassen er. Derfor er det nødvendigt at skabe en højere spænding ved de lavest mulige temperaturer.

For at gøre dette skal du implementere en af ​​to ordninger:

• ved hjælp af en startkontakt (starter) indeholdende en lille neon- eller argonlampe med en effekt på 1 W.Det opvarmer den bimetalliske strimmel i starteren og letter initieringen af ​​en gasudledning;
• wolframelektroder, som strøm passerer igennem. I dette tilfælde opvarmer elektroderne og ioniserer gassen i røret.

Sikring af et højt spændingsniveau

Når kredsløbet er brudt, afbrydes magnetfeltet, højspændingspuls sendes gennem lampen, og en udladning ophidses. Følgende højspændingsgenereringsskemaer bruges:

1. Forvarmning. I dette tilfælde opvarmes elektroderne, indtil udladningen påbegyndes. Startkontakten lukker, så der kan strømme strøm gennem hver elektrode. Startkontakten afkøles hurtigt, åbner kontakten og starter forsyningsspændingen på lysbuerøret, hvilket resulterer i en afladning. Under drift tilføres der ingen hjælpestrøm til elektroderne.
2. Hurtig start. Elektroderne opvarmes konstant, så ballasttransformatoren inkluderer to specielle sekundære viklinger, der giver en lav spænding på elektroderne.
3. Øjeblikkelig start. Elektroderne bliver ikke varme før arbejdet påbegyndes. For øjeblikkelige startere giver transformeren en relativt høj startspænding. Som et resultat bliver udladningen let exciteret mellem de "kolde" elektroder.

Nuværende begrænsning

Behovet for dette opstår, når en belastning (for eksempel en lysbueudladning) ledsages af et spændingsfald ved terminalerne, når strømmen stiger.

Processtabilisering

Der er to krav til lysstofrør:

• for at starte lyskilden er der brug for et højspændingsspring for at skabe en bue i kviksølvdamp;
• når lampen er startet, giver gassen aftagende modstand.

Disse krav varierer afhængigt af kildens effekt.