Трансформатор для галогенных ламп схема как выбрать

Описание, назначение и структурная схема

Любое освещение, будь то бытовое или производственное, в современном мире стремится к безопасности, минимальным габаритам и экономичному энергопотреблению. Особенно, если речь идет о покрытии световым потоком зон с пыльной или влажной средой. Подвалы или душевые, ванные комнаты и подобные им будут тем безопасней, чем напряжение сети в них будет ниже, световой прибор меньше и эргономичней.

Рисунок 1. Принципиальная схема ЭТ

https://www.youtube.com/watch?v=2yJc1fun3N0

Стремясь охватить все цели к ряду, были созданы системы освещения с электронными трансформаторами, которые запитывают галогенные лампы различной мощности, формы и установки с пониженным напряжением 12В переменного тока. Преобразователи берут на свои входные клеммы сетевое напряжение в ~220В, пропускают через специальную электронную схему на печатной плате импульсный ток и выдают на выход уже более безопасную величину напряжения переменного тока ~12В.

ЭТ обычно изготавливаются в небольших по форме и размерах прямоугольных пластиковых корпусах. Система понижения напряжения ЭТ устроена посредством электронной начинки, спаянной на текстолитовой плате. Микросхема соединена по обоим концам с вводными и выводными проводниками или контактами для подключения.

ЭТ выпускаются различной мощности. Они хорошо зарекомендовали себя в применении в квартирном люстровом освещении или подсветке комнат, где необходимы целые узлы питания в одновременной эксплуатации. Многие люстры на галогеновых источниках питания имеют с завода или требуют к своей работе специальные электронные трансформаторы.

Электронный тип преобразователей – это наиболее простые и понятные устройства для рядовых потребителей и профессиональных монтажников. Могут прекрасно функционировать в совокупности с регуляторами освещения галогеновых ламп – диммеров.

Рисунок 2. Внешний вид ЭТ

Подобная система хорошо изображена на Рисунке 1. В ней к сети силового напряжения 220В подключен регулятор освещения, через который далее медными проводниками запитывается блок преобразования напряжения – ЭТ. Трансформатор выдает нагрузку пониженного напряжения – 12В, которым запитываются лампы накаливания с галогеннами внутри колбы.

Несмотря на большое количество преимуществ, ЭТ обладают рядом ограничений и опасной структурой элементов. Так как это преобразователь понижающего типа по напряжению, электрический ток во вторичной обмотке даже с учетом небольшой мощности (50, 60Вт) будет достаточно сильным –  5-6А. От этого выходные проводники, соединяющиеся с лампами от выходных клемм ЭТ должны быть удалены на расстоянии не более 50 сантиметров по длине. Иначе пойдет негативный процесс развития индуктивного сопротивления в цепи трансформатора.

Выбрав основным источником питания электронные трансформаторы, их выводные обмотки запрещается подключать в электрическую схему без нагрузки, а его внешние аксессуары могут монтироваться в зависимости от требований.

Если первый рисунок показывал нам комплекс детальных модулей в цепи освещения ламп накаливания, то для полного понимая принципов работы трансформатора необходимо получить знания по его основным элементам.

Без лампы или минимальной нагрузки преобразователь напряжения с начинкой из электроники работать не будет. Для нормального режима работы ему необходимо хотя бы минимальная нагрузка на вторичной обмотке.

На входы ЭТ подается номинальное напряжение ~220В, далее с помощью элементов микросхемы происходит конвертация его величины, стабилизация, очистка (для более мощных и дорогих серий ЭТ) и третий шаг работы электронного преобразователя – это выдача на клеммы выхода напряжения пониженной величины, в зависимости от устройства всего ЭТ различных значений (48 В/36 В/24 В)или  ~12В, как в конкретном примере.

Однако, как и любой не только электротехнический товар, преобразователи напряжения с электронными микросхемами по своим характеристикам, качеству работы, длительности использования сильно зависят от того, где, кем и как они были изготовлены. Чем больше закладывалось труда и применялось современных технологий, использовалось качественных материалов и комплектующих, тем и степень или класс ЭТ будет выше и лучше.

Печатная плата – это пластина диэлектрика, на которой согласно построению электрической схемы располагается определенные элементы проектируемого оборудования и электромеханической связью соединяются между собой. Простой вариант ее исполнения выполняется в виде платы, одна сторона которой содержит медные проводники для соединения электрических элементов устройства, а вторая носит диэлектрические свойства. Такие платы так и называются однослойными или односторонними.

Если оборудование имеет сложную структуру и большое количество модулей (в основном при промышленном производстве оборудования) применяются печатные платы с нанесением двухслойного рисунка соединения элементов, или даже многослойного, где контактный рисунок наносится не только с двух сторон, но межслойном промежутке.

В своем описании плата – это скелет любой электронной схемы, которая получает питание, проводит его к каждому установленному на ней элементу и выводит требуемые величины на выход оборудования. Она обеспечивает необходимый электрический контакт и проводимость узлов устройства, а также позволяет устанавливать безопасно электрическую схему в различные корпуса устройств, обеспечивая требуемые диэлектрические свойства.

В домашних условиях так же производят изготовление печатных плат. Однако их изготовление в таких условиях происходит гораздо проще, чем в промышленных масштабах. В качестве диэлектрического материала используется в основном текстолит, нанесение электрически проводимых дорожек обеспечивается вначале специальным маркером или карандашом (сейчас уже редко химическим травлением) возможно компьютерная печать схем для платы с дальнейшим их переводом на текстолит. В качестве проводников используют в основном электротехническое олово путем пайки ручным методом всех контактных дорожек.

По сравнению с заводским исполнением печатных плат, ручное их изготовление в домашних условиях отличается меньшей красотой и качеством, но при должном опыте вполне может верно служить в работе проектируемых систем простейшей или средней электроники.

Электрическая схема – это чертеж элементов устройства, обозначенных специально принятыми к исполнению по ГОСТам чертежными обозначениями, соединенных между собой условными проводниками в виде прямых линий. Ее основная функция включает себя показания работоспособности устройства, указание направление соединения устройств, обозначения величин входных и выходных параметров блоков и устройств. С помощью электрической схемы производится понимание работы незнакомого электронного устройства, его диагностика и ремонтные работы.

В качестве примеров ниже представлены электрические схемы с краткими дополнениями описаниями самых распространенных электронных трансформаторов, которые существуют на практике. Изучения их элементов и электрических схем поможет радиолюбителям модернизировать ЭТ, создавать собственные проекты на их базе.

L{amp}amp;B

Электронный трансформатор класс «economics» мощностью до 60Вт. Его китайский набор комплектующих делает работу устройства недолговременной, нестабильной, но экономичная базовая стоимость всего ЭТ позволяет успешно использовать его на практике.

Рисунок 5. Схема L{amp}amp;B

Tashibra 200 W

Электронный трансформатор с таким звучным названием для русского языка – «Тошибра» представлен в виде преобразователя с выходной мощностью 200Вт. Однако качество элементов относится к стране производителю Китай, что говорит так же о невысоком качестве элементов и не слишком надежной работе на практике.

Рисунок 6 . Схема Tashibra

Horoz HL370

Этот ЭТ уже являет собой сборку заводского Китая. В нем уже более качественные элементы, повышенная надёжность в работе. Данный ЭТ прекрасно работает с номинальной нагрузкой, при этом не испытывает режима перегрева.

Рисунок 7. Схема Horoz HL370

Модель родом из Итальянской производственной линии. ЭТ, который создан для качественной стабильной работы в сети. Имеет все необходимые предпосылки: входной фильтр напряжения, защиту от аварийных режимов работы (КЗ и перегрузки), возможность безопасного отключения в момент перегрева. Элементы силовых ключей установлены с запасом по мощности специально, чтобы избежать установки дополнительной системы охлаждения от перегрева.

Рисунок 8. Схема Relco Minifox 60

Horoz HL371

Блок из Китая с выходной мощностью в 105Вт. Особенно ничем не отличается от своего меньшего «брата» ЭТ HL370 ни по качеству, ни по производительности.

Рисунок 9. Схема Horoz HL371

Feron TRA110-105W

Китайский производитель светодиодного освещения выпускает собственные ЭТ мощностью 105Вт. Однако производитель хоть и относит себя к заводским китайским промышленникам – качество его изделий еще далеки от идеальных.

Рисунок 10. Схема Feron TRA110-105W

Feron ET105

Более качественная модель китайского производитель осветительных приборов Feron, но в тоже время по годам выпуска очень старая, к тому же для нее не сохранилось ни в одном источнике электрической схемы. Есть только визуальное фото ЭТ.

Выходная мощность данного трансформатора составляет 105Вт. КПД, заявленное производителем 99%.

Рисунок 11. Feron ET105

Brilux BZE-105

Польский ЭТ различных ступеней по мощности для питания галогенных ламп на схеме представлен одним из видов с выходом в 105Вт. Его вполне можно отнести к устройствам класса «Medium». Имеет определенный тип сетевых защит.

Рисунок 12. Brilux BZE-105

Buko BK452

Форма, внутренние элементы блока сначала начинают радовать, но после полного анализа этого ЭТ выясняется, что блок не имеет защит от КЗ и перегрузки, собран в Китайской республике, хоть и на заводе, но весьма некачественно.

Важные аспекты

1. Выходной провод должен быть длиной не более 2 м, так как могут быть потери тока, а значит, лампы начнут светить на порядок тусклее.
2. Чтобы избежать перегрева трансформатора, его располагают на расстоянии не меньше 20 см от приборов освещения. Не рекомендуют располагать трансформатор в маленьких полостях.
3. Если все же трансформатор пришлось расположить в маленькой нише, то следует сократить нагрузку на цепь до 75%.
4. Данная схема не должна содержать диммер. Любое изменение яркости или оттенка ведет к сокращению службы трансформатора.

Существует два типа трансформаторов:

1. электромагнитный;
2. электронный.

Первый тип очень надежен в применении, при этом имеет низкую стоимость. Принцип действия заключается в связи первичной и вторичной обмотки.

Существенным недостаткам является сравнительно большой вес. Именно поэтому их применение крайне ограниченно. Средний вес составляет не более 3–3,2 кг.

Также к минусам относят быстрый перегрев и чувствительность к скачкам, что уменьшает срок службы осветительных приборов.

Что касается электронных, то они в два раза меньше и легче. Характеристики значительно выше. Немаловажно то, что они имеют стабильное напряжение на выходе во время работы.

Нередко они оснащены защитой от токов короткого замыкания и перегрева, а также имеют плавный пуск. Поэтому такие трансформаторы используются для галогенных и других видов освещения.

Принцип действия электронного трансформатора заключается в следующем – переработка электрической энергии за счет полупроводников и электронных устройств. Схема предназначена для галогенных ламп 12 В и преобразователя на 220 вольт.

Категорически запрещено электронный понижающий трансформатор включать без нагрузки. Обусловлено это особенностями схемы. К примеру, если преобразователь на 40 Вт, то мощность осветительных приборов, подключенных к нему, не должна быть меньше 40 Вт. 12 вольт для галогенных ламп – это самый лучший вольтаж. Они меньше греются, гораздо практичнее и дешевле.

Разновидности

ЭТ класса «Premium»

1. Cозданы на основе выполнения высоких стандартов требований по качеству и защите от поражения током согласно европейскому союзу. Изначально это приборы, которые прекрасно были даже спроектированы на бумаге еще. Имеют максимальный пакет комплектации в базовой продаже;
2. Отличная теплоотдача корпуса обеспечивает теплообмен, а значит оборудование не греется при длительных режимах работы;
3. Установлены в заводском исполнении большинство видов защит от аварийных основных режимов в электрике;
4. Базовая стабилизация сигнала напряжения, как на входе, так и на выходе ЭТ, позволяет обеспечить составное микрооборудование фильтрации и очистки;
5. Встроенные системы плавного пуска галогеновых ламп, путем ограничения пусковых токов – обеспечивает длительность работы и осветительных приборов и собственного устройства.

Понятно, что и стоимость подобных устройств будет совершенно отличной и высокой по размеру. Это и является главным недостатком такого оборудования. Качественно во всем, но очень дорого.

ЭТ класса «Medium»

Серия таких электронных преобразователей отличается от любых других видов обязательным наличием в своем устройстве защит от аварий – режима перегрузки и возникновению состояния КЗ. Устройства этого класса дословно повторяют перевод с английского языка его названия – «Средний». Они действительно несут в себе стабильную работоспособность, надежность выходного сигнала напряжения, эксплуатационные свойства.

Тем не менее, комплектация такую полноту в каждом пакете поставки ЭТ не гарантирует обязательное наличие фильтров, стабилизаторов, но в защите или любых других качественных параметров оценки собственного материала – в 99% случаях успешная поставка требуемого.

Громадный спектр этих трансформаторов производится по всему Китаю и близлежащий Азиатских странах. И что самое интересное согласно статистическим данных продаж ЭТ – именно этот класс трансформаторов максимально востребован потребителями сегодня.

Самый дешевый поток некачественных элементов очень часто еще на этапе покупки или в момент монтажа устройства на объекте показывает уже заведомый брак, дефект материала, неисправность или обычный формат пересортицы оборудования этой серии. Стоит быть к этому готовым при покупке ЭТ класса «economics»

Несмотря на все недостатки, трансформаторы «Экономик» — это изделия среди электронных трансформаторов в продаже пользуются успехом за:

• некачественного материала в электрических связях и в геометрическом состоянии позволяет ощутить существенную разницу в стоимости выгодную покупателю при покупке ЭТ «экономик» в сравнении с другими подобными агрегатами;
• покупая за копейки почти уже не использующиеся массово трансформирующие агрегаты – клиенту становится доступен эффект «Приобретенной мощности электротехнического устройства». Факт актуален, когда производится самостоятельная сборка собственных блоков питания по индивидуальным проектам и требуется некое количество электронных деталей в них. Экономия в стоимости дает возможность развернутся конструированию новых блоков питания, используя ЭТ в качестве «доноров»
• несоответствие заявленных характеристик устройства (анализ данных на основе динамики данных за прошлый период; в сравнении с габаритами и электрическими величинами с любым другим ТТ;

Сегодня в электроосвещении все больше и больше занимают лидирующие позиции модули светодиодного освещения в трех основных матрицах:

• гибкие ленты LED для декора света;
• лампы LED с цоколями любого типа;
• матрица LED встроенная в корпуса множества светильников.

Их питание обеспечивается более сложным устройством в составе с импульсным трансформатором и производя работу по конвертации электроэнергии по КПД значительно выше ЭТ.

Источники питания с выпрямителями, питаются переменным током бытовой сети, а с выхода снимается постоянный ток мульти разнообразны в своих исполнениях и видах. Такие ИП можно подобрать для любого светодиодного освещения современного и декорированного типа.

Однако ЭТ и драйверы LED объединяет одно понятие – оба преобразователи электроэнергии, полученной обычным способом через домашнюю розетку на вводные клеммы, оба имеют модуль электронной начинки, расположенный на специальной диэлектрической пластины и на ней же коммутирован пайкой.

Платы, на которых собирается микросхема ЭТ выполнены на металлических, алюминиевых основаниях, с диэлектрическим основанием – текстолитом – с возможностью посадки микроэлементов на него.

Как раз масштабируя статью в следующей главе речь пойдет о этом элементе.

Особенности при выборе трансформатора

Когда выбирают понижающий преобразователь с 220 на 12 вольт, обязательно смотрят на его тип, то есть электромагнитный или электронный это трансформатор. На галогенные лампы подают только пониженное напряжение. В последнее время все чаще применяются электронные преобразователи. Отличаются они от предшественника улучшенными характеристиками и сравнительно малым весом.

Важным параметром при выборе является мощность. Суммарная мощность всех лампочек, подключенных к прибору, должна равняться мощности самого прибора.

Каждый преобразователь имеет свои показатели нагрузки, поэтому не стоит приобретать его с запасом мощности. Это может вывести из строя не только сам прибор, но и галогенные лампы, а также увеличит стоимость.

Если к прибору планируется подключение большого количества ламп, то не обязательно подключать один большой преобразователь. Гораздо лучше использовать несколько более бюджетных вариантов. При выходе из строя одного продолжит работать другой, так как он не зависим от него.