Vzhledem k významným výhodám halogenových žárovek oproti žárovkám z hlediska životnosti a účinnosti stále častěji nahrazují zastaralé modely osvětlovacích zařízení. Většina běžných lidí se však potýká s problémem elektroinstalačních prací spojených s halogenovými žárovkami kvůli zvláštnostem jejich provozu. Protože připojení halogenových zařízení musí být provedeno přes speciální převodník. Tento typ zařízení je transformátor pro halogenové žárovky, který má speciální účel v napájecím obvodu.

Proč potřebuje halogenový transformátor transformátor?

Ve snaze zlepšit výkonové charakteristiky určitých elektrických zařízení dochází k neustálému zlepšování jak výrobních procesů, tak principů provozu. Empiricky bylo zjištěno, že halogenové žárovky vydrží mnohem déle, pokud jsou napájeny ze sníženého napětí. Za optimální jmenovité napětí se považuje 6 V, 12 V a 24 V, které nelze přímo získat z domácí sítě.

Ze všech metod přeměny střídavého napětí se v praxi prosadil právě snižovací transformátor. Implementuje princip interakce elektromagnetického pole vysokonapěťového vinutí se závity na nízké straně. V důsledku toho se napětí o jedné velikosti přemění na snížené napětí na výstupním vinutí. Výhodou této metody je galvanické oddělení, které zajišťuje bezpečnost při provozu halogenových osvětlovacích zařízení.

Výpočet a výběr

Chcete-li vybrat konkrétní model redukčního transformátoru pro halogenové žárovky, musíte vzít v úvahu dva hlavní parametry: výkon a výstupní napětí, vstupní napětí je považováno za konstantní. Lze je zkontrolovat v pasu nebo na pouzdru, jak je znázorněno na obrázku:

Stanovení parametrů transformátoru

Rýže. 1. Stanovení parametrů transformátoru

Kromě toho je nutné vzít v úvahu vlastnosti dvou zásadně odlišných typů zařízení – elektromagnetických a elektronických měničů. Chcete-li určit vyhlídky na použití každého z nich ve vašem případě, nejprve se podívejme na výhody obou.

Elektromagnetické

Mezi výhody elektromagnetických elektrických strojů patří:

  • Relativně nižší náklady;
  • Jednoduchý design;
  • Vysoký stupeň spolehlivosti takového zařízení.

Ale spolu s těmito výhodami mají také nevýhody ve srovnání s elektronickými redukčními zařízeními – přítomnost hluku během provozu a poměrně velké rozměry, což omezuje rozsah použití. Rovněž byla zaznamenána citlivost na přepětí a přechodné procesy v síti.

Elektronické

Elektronické transformátory se liší svým principem činnosti, protože zahrnují polovodičovou přeměnu elektrické energie. Navíc jsou vybaveny zařízením pro měkký start, řízením provozních teplot, přetížením a dalšími ochranami.

ČTĚTE VÍCE
Kolik balíků papíru lze vyrobit z jednoho stromu?

Mezi jejich výhody patří také:

  • Relativně nízká hluková zátěž vznikající během provozu;
  • Kompaktnost – velikost tohoto transformátoru pro halogenové žárovky je mnohem menší;
  • Přizpůsobení provozu naprázdno.

Zavedením různých technologií poskytují pulzní měniče delší životnost halogenových žárovek než vinuté transformátory. Mají však i některé nevýhody: relativně vysokou cenu, nižší spolehlivost a minimální omezení výkonu.

Výběr fyzikálních parametrů transformátoru

Poté, co jste se rozhodli pro typ transformátoru pro halogenové žárovky, musíte vybrat požadovaný rozdíl potenciálu a jmenovitý výkon. Vstupní napětí každého z nich je 220 V, avšak pro připojení halogenových osvětlovacích zařízení se může jmenovité napětí lišit o 6, 12 nebo 24 voltů. Proto musí být napětí vybráno na základě vlastností lamp, které budete používat.

Množství energie je zvoleno na principu, že není menší než množství potřebné k napájení elektrických lamp. Při výběru jmenovitého výkonu transformátoru je výstupní výkon záměrně zvýšen, aby byla zajištěna elektrická bezpečnostní rezerva. V opačném případě může dojít k přehřátí, úplnému vypnutí nebo dokonce selhání.

Pro výpočet je třeba vzít v úvahu následující parametry:

  • Výkon jedné lampy;
  • Počet lamp připojených k transformátoru;
  • Schéma zapojení.

Zvažte například možnost připojení devíti elektrických lamp o výkonu 10 W. Na základě toho budete potřebovat 9 × 10 = 90 W a při zohlednění bezpečnostní rezervy 90 + 9 = 99 W musíte zvolit elektromagnetická nebo elektronická zařízení s výkonem alespoň 100 W. Poté se vytvoří schéma osvětlení pomocí halogenových žárovek.

Možnosti připojení a schémata

Hned je třeba poznamenat, že bude praktičtější, když ve schématech zapojení použijete paralelní zapojení lamp, takže napětí je přiváděno do každého osvětlovacího zařízení z nízkonapěťového pulzního zdroje. První možnost napájení halogenových žárovek bude zahrnovat stejně paralelní připojení všech osvětlovacích zařízení k jednomu transformátoru.

Paralelní obvod

Rýže. 2. Paralelní obvod

Jak vidíte na schématu, na vstup transformátoru, který je označen jako Input, je přiváděno napájení z vnější sítě a z výstupních svorek (Output) je odebíráno snížené napětí 12V. Dále je výstup každé ze svorek připojen k bodům A a B ve schématu, ze kterých jsou připojeny ke kontaktům lamp, jak je znázorněno na obrázku. V tomto případě má každá lampa nezávislé napájení a pokud některá z nich shoří, ostatní budou svítit dál, ale vše bude záviset na provozuschopnosti zdroje.

ČTĚTE VÍCE
Jak se dielektrické rukavice před použitím kontrolují?

Existuje také schéma pro připojení několika skupin z různých pulzních bloků. Jako příklad budeme uvažovat obvod dvou zařízení a čtyř nízkonapěťových halogenových žárovek pro každé z nich.

Schéma zapojení pro několik skupin

Rýže. 3. Schéma zapojení pro několik skupin

Jak vidíte na obrázku, jsou zde použity dva transformátory, mezi které se dělí příkon z výbojek. Výhodou tohoto schématu je schopnost samostatně zapnout každou skupinu svítidel. Přepínač je určen pro dva klíče, zvlášť pro každý převodník, ale můžete použít jeden pro obě skupiny najednou. Tato metoda umožňuje použít transformátor pro halogenové žárovky s polovičním výkonem pro každou skupinu, ale vyžaduje také vysoké náklady na realizaci obvodu.

Doporučení a tipy

Při instalaci transformátoru pro halogenové žárovky je třeba vzít v úvahu řadu nuancí, které vám pomohou vyhnout se nepříjemným chybám a jejich následkům:

Při výměně 12V halogenových žárovek v reflektorech za LED často vyvstává otázka: „Musím vyměnit zdroj energie?

Z dopisu s otázkou jednoho z pravidelných návštěvníků webu: „Je možné nahradit halogenové žárovky normálními LED? Pronajímám byt, kde hlavní osvětlení tvoří cca 30-40 halogenových žárovek po 10W napájených 12V. Žárovky prakticky svítí málo a spotřebují určitě více elektřiny než LED. Nemluvě o tom, že ty halogenové žárovky umírají jako mouchy a je potřeba je poměrně často vyměňovat. A jsou také hluční. Lze tyto žárovky vyměnit za LED bez výměny celého lustru? »

V tomto případě nebude fungovat jednoduchá výměna starých 12voltových halogenových žárovek za LED žárovky. Musíte zjistit zdroj energie.

Pro halogenové žárovky se nejčastěji používaly elektronické transformátory s výstupním napětím 12 voltů a pro LED žárovky se prodávaly speciální napájecí zdroje (PSU) s výstupním napětím rovněž 12 voltů. Jaký je jejich rozdíl a jsou zaměnitelné? Pojďme to zjistit!

Z tohoto článku se dozvíte:

Co je elektronický transformátor,

Jak funguje elektronický transformátor a jak funguje?

Jak funguje napájecí zdroj pro 12V LED lampy?

Jaké jsou rozdíly mezi napájecími zdroji pro LED pásky a žárovky a elektronickými transformátory pro halogenové žárovky?

Jaký je rozdíl mezi napájecím zdrojem pro LED žárovky a elektronickým transformátorem pro halogenové žárovky?

Co je elektronický transformátor?

Elektronický transformátor je obvod pulzního zdroje na bázi transformátoru a vysokofrekvenčního generátoru využívající polovodičové spínače. Jsou napájeny ze sítě 220V AC a jejich výstupem je střídavé napětí s efektivní hodnotou cca 12V.

ČTĚTE VÍCE
Jaká jsou hlavní elektrická ochranná zařízení v elektrických instalacích do 1000 V?

Blokové schéma zařízení je znázorněno na obrázku níže.

Blokové schéma elektronického transformátoru

Zde vidíme, že do usměrňovače je nejprve přivedeno napětí 220 V, poté se usměrněné pulzující napětí o frekvenci 100 Hz přivádí do sestavy výkonového spínače a generátoru. Podívejme se na příklad typického schématu zapojení elektronického transformátoru.

Elektronický transformátor Taschibra

Zde je znázorněn typický samooscilátorový push-pull obvod. Jeho zvláštností je, že aby klávesy fungovaly ve spínacím režimu na vysokých frekvencích, nevyžadují PWM regulátory ani jiné specializované IO. Jednoduše řečeno, práce vlastního oscilátoru spočívá ve spínání tranzistoru v důsledku napětí indukovaných na vinutí pulzního transformátoru a kladné zpětné vazby.

Co vidíme na diagramu? První, co vás upoutá, je absence diodového můstku na výstupu, což znamená, že výstupní napětí je proměnlivé, stejně jako absence obvodů určených ke stabilizaci výstupního napětí. Více o tom, jak fungují, se můžete dozvědět ve videu:

Podobný obvod je základem většiny nabíječek pro mobilní telefony, elektronických předřadníků pro napájení zářivek, včetně úsporných nebo kompaktních zářivek v některých variantách a úpravách.

Podívejme se na výstupní průběhy.

Výstupní průběhy

Zde vidíte, že střídavé napětí, jehož amplituda pulzuje od nuly do + a – 17 Voltů. Takové změny amplitudy v průběhu času opakují pulzace usměrněné sítě (100 Hz). Nastává zajímavá situace – existuje vysokofrekvenční výstupní napětí, které se mění s frekvencí desítek tisíc hertzů, přičemž jeho amplituda se pohybuje od 0 do 17 voltů s frekvencí 100 Hz nebo usměrněných 50 Hz. Pokud natáhnete časovou osu a uvážíte tvar na úrovni období, obrázek bude mít následující podobu.

Výstupní průběhy

Zde je vidět, že tvar signálu zdaleka není sinusoida, ale spíše obdélník s mírným sklonem k odtokové hraně.

Zdroje pro 12V LED žárovky

Často se jim říká napájecí zdroje pro LED pásky, vlastně pro připojení pásků i svítilen potřebujete jakýkoli zdroj konstantního stabilizovaného napětí 12V s minimálním zvlněním. V praxi se v moderním světě používají spínané zdroje, zvažte typický obvod.

Typický spínaný napájecí obvod

Nebo jiná možnost:

Napájecí obvod pro LED pásky

Co mají tato dvě zdánlivě odlišná schémata společného? Jsou postaveny na integrovaném PWM regulátoru, který ovládá výkonové spínače – tranzistory, mohou být jak polní-polní, tak bipolární. Navíc v koncovém stupni obvodu vidíte usměrňovač a kondenzátory pro vyhlazení vlnění (filtr). To vše znamená, že na výstupu dostaneme stabilizovaný stejnosměrný zdroj. Velikost jeho pulzací bude záviset na zatížení a kapacitě filtračních kondenzátorů.

ČTĚTE VÍCE
Jak zkontrolovat provozuschopnost diferenciálního stroje?

Může být také implementován na samooscilačním obvodu, podobně jako elektronický transformátor, přidáním zpětnovazebních obvodů pro stabilizaci výstupního napětí. Výsledkem bude takové schéma.

Obdobné provedení mají výše zmíněné nabíječky pro mobilní telefony, zde má stabilizaci na starosti zpětnovazební řetězec na 11voltové zenerově diodě VD9 a tranzistorový optočlen U1.

Princip fungování takových SMPS jsme rozebrali v dřívějším článku – Obvody napájecích zdrojů pro LED pásky.

5 vlastností a rozdílů mezi napájecími zdroji pro LED pásky a žárovky a elektronickými transformátory pro halogenové žárovky

Pojďme si tedy shrnout a odpovědět na otázku: „Proč nemohou být LED lampy napájeny z elektronického transformátoru? K tomu uvedeme hlavní vlastnosti těchto napájecích zdrojů a požadavky na provoz LED produktů.

1. Pro rozsvícení 12V LED pásků a lamp potřebujete konstantní napětí. Jelikož LED mají nelineární charakteristiku proud-napětí, jsou velmi citlivé na odchylky napájecího napětí od jmenovitého a při jeho překročení rychle selžou.

2. Elektronické transformátory produkují pulzující střídavé vysokofrekvenční napětí. Velikost přepětí a špiček může v některých případech dosáhnout 40 voltů. To může vést k poruše LED nebo ovladačů zabudovaných do LED lampy, stejně jako k jejich nestabilnímu provozu.

3. Elektronické transformátory mají minimální zátěžovou charakteristiku (viz obrázek níže). To znamená, že pokud připojíte zátěž menší, než je uvedeno na napájecím zdroji, může se stát, že se buď nerozběhne, nebo bude produkovat velké vlnění, stejně jako se vypne nebo se jinak odchýlí od normálního provozu. To je kritické, protože halogenové žárovky spotřebují mnohonásobně více energie než LED žárovky, takže elektronický transformátor se může chovat podobně.

Transformátor ET e105 w

Výkon je indikován od 20 do 105 W, což znamená omezení minimálního připojeného výkonu.

4. Zdroje pro 12V lampy mají konstantní a stabilizované výstupní napětí.

5. Pro napájení halogenových žárovek není rozdíl v typu proudu (stejnosměrný nebo střídavý), který bude použit k napájení. Důležitá je efektivní hodnota napětí na něm. Proto jsou vhodné pro obě varianty napájení.

Závěr

Pro napájení LED produktů nelze použít elektronický transformátor. Vyberte zdroj s konstantním stabilizovaným výstupním napětím. V opačném případě mohou vaše světla a lampy selhat. Také pozor – nyní jsou oblíbené lampy určené k napájení stejnosměrným zdrojem – driverem, jedná se o samostatný typ zařízení! Přečtěte si o tom zde – Jaký je rozdíl mezi napájecím zdrojem a ovladačem pro LED

ČTĚTE VÍCE
Jak vytisknout dokument z telefonu na tiskárně HP přes Wi-Fi?

Doufám, že vám tento článek pomohl. Podívejte se také na další články z kategorie Elektrická energie v každodenním životě i v práci » Praktická elektronika

Přihlaste se k odběru kanálu Telegram o elektronice pro profesionály i amatéry: Praktická elektronika pro každý den