Să luăm, de exemplu, un transformator electronic standard etichetat 12V 50W, care este folosit pentru a alimenta o lampă de masă. Schema schematică va fi astfel:
Circuitul transformatorului electronic funcționează după cum urmează. Tensiunea de rețea este redresată folosind o punte redresoare la o tensiune semisinusoidală cu frecvență dublă. Elementul D6 de tip DB3 din documentație se numește „DIODA DE DEclanșare”, - acesta este un dinistor bidirecțional în care polaritatea incluziunii nu contează și este folosit aici pentru a porni convertizorul transformatorului Dinistorul este declanșat în timpul fiecărui ciclu, începe generarea unei semi-punte.Deschiderea dinistorului poate fi reglată.Acest lucru se poate face utilizând, de exemplu, pentru funcția unei lămpi conectate.Frecvența de generare depinde de dimensiunea și conductibilitatea magnetică a miezului transformatorului de feedback și de parametrii tranzistorilor, de obicei în intervalul 30-50 kHz.
În prezent, a început producția de transformatoare mai avansate cu cip IR2161, ceea ce asigură atât simplitatea designului transformatorului electronic, cât și o reducere a numărului de componente utilizate, precum și o performanță ridicată. Utilizarea acestui microcircuit crește semnificativ fabricabilitatea și fiabilitatea transformatorului electronic pentru alimentarea lămpilor cu halogen. Schema schematică este prezentată în figură.
Caracteristici ale transformatorului electronic pe IR2161:
Driver inteligent de jumătate de pod;
Protecție la scurtcircuit la sarcină cu repornire automată;
Protecție la supracurent cu repornire automată;
Schimbați frecvența de operare pentru a reduce interferența electromagnetică;
Pornire microputere 150 µA;
Posibilitate de utilizare cu variatoare de fază cu control prin muchii de început și de fugă;
Compensarea decalajului tensiunii de ieșire crește durata de viață a lămpii;
Pornire soft, eliminând supraîncărcarea curentă a lămpilor.
Rezistorul de intrare R1 (0,25 wați) este un fel de siguranță. Tranzistoarele de tip MJE13003 sunt presate pe corp printr-o garnitură izolatoare cu o placă metalică. Chiar și atunci când funcționează la sarcină maximă, tranzistoarele se încălzesc ușor. După redresorul de tensiune de rețea, nu există un condensator pentru a netezi ondulațiile, astfel încât tensiunea de ieșire a transformatorului electronic atunci când funcționează pe o sarcină este o oscilație dreptunghiulară de 40 kHz, modulată de ondulații de tensiune de rețea de 50 Hz. Transformator T1 (transformator de feedback) - pe un inel de ferită, înfășurările conectate la bazele tranzistoarelor conțin câteva spire, înfășurarea conectată la punctul de conectare al emițătorului și colectorului tranzistorilor de putere - o tură de un singur nucleu fir izolat. Tranzistoarele MJE13003, MJE13005, MJE13007 sunt de obicei utilizate în ET. Transformator de ieșire pe un miez de ferită în formă de W.
Pentru a utiliza un transformator electronic în modul de impuls, trebuie să conectați o punte redresoare pe diode de înaltă frecvență la ieșire (KD202 obișnuit, D245 nu va funcționa) și un condensator pentru a netezi ondulațiile. La ieșirea transformatorului electronic, o punte de diode este instalată folosind diode KD213, KD212 sau KD2999. Pe scurt, avem nevoie de diode cu o cădere scăzută de tensiune în direcția înainte, capabile să funcționeze bine la frecvențe de ordinul zecilor de kiloherți.
Convertorul transformatorului electronic nu funcționează normal fără sarcină, așa că trebuie utilizat acolo unde sarcina este constantă în curent și consumă suficient curent pentru a porni fiabil convertizorul ET. La operarea circuitului, trebuie luat în considerare faptul că transformatoarele electronice sunt surse de interferență electromagnetică, prin urmare trebuie instalat un filtru LC pentru a preveni penetrarea interferențelor în rețea și în sarcină.
Personal, am folosit un transformator electronic pentru a face o sursă de alimentare comutată pentru un amplificator cu tuburi. De asemenea, pare posibil să le alimentezi cu ULF-uri puternice de clasă A sau benzi LED, care sunt concepute special pentru surse cu o tensiune de 12V și un curent de ieșire mare. Desigur, o astfel de bandă este conectată nu direct, ci printr-un rezistor de limitare a curentului sau prin corectarea puterii de ieșire a unui transformator electronic.
Discutați articolul DIAGRAMĂ TRANSFORMATOR ELECTRONIC PENTRU LĂMPI HALOGEN
Dispozitivul are un circuit destul de simplu. Un simplu auto-oscilator push-pull, care este realizat folosind un circuit în jumătate de punte, frecvența de funcționare este de aproximativ 30 kHz, dar acest indicator depinde puternic de sarcina de ieșire.
Circuitul unei astfel de surse de alimentare este foarte instabil, nu are nicio protecție împotriva scurtcircuitelor la ieșirea transformatorului, poate tocmai din această cauză, circuitul nu și-a găsit încă o utilizare pe scară largă în cercurile radioamatorilor. Deși recent a existat o promovare a acestui subiect pe diferite forumuri. Oamenii oferă diverse opțiuni pentru modificarea unor astfel de transformatoare. Astăzi voi încerca să combin toate aceste îmbunătățiri într-un singur articol și să ofer opțiuni nu numai pentru îmbunătățiri, ci și pentru consolidarea ET.
Nu vom intra în elementele de bază ale modului în care funcționează circuitul, dar să trecem imediat la treabă.
Vom încerca să rafinăm și să creștem puterea vehiculului electric chinezesc Taschibra cu 105 wați.
Pentru început, vreau să explic de ce am decis să mă ocup de alimentarea și modificarea unor astfel de transformatoare. Cert este că recent un vecin mi-a cerut să-i fac un încărcător la comandă pentru o baterie de mașină care să fie compactă și ușoară. Nu am vrut să-l asamblam, dar mai târziu am dat peste articole interesante care discutau despre refacerea unui transformator electronic. Asta mi-a dat ideea - de ce să nu încerc?
Astfel, au fost achiziționate mai multe ET-uri de la 50 la 150 de wați, dar experimentele de conversie nu au fost întotdeauna finalizate cu succes; dintre toate, doar ET de 105 wați a supraviețuit. Dezavantajul unui astfel de bloc este că transformatorul său nu are formă de inel și, prin urmare, este incomod să derulezi sau să derulezi spirele. Dar nu era altă opțiune și acest bloc anume trebuia refăcut.
După cum știm, aceste unități nu pornesc fără sarcină; acesta nu este întotdeauna un avantaj. Plănuiesc să obțin un dispozitiv de încredere, care să poată fi utilizat în mod liber în orice scop, fără teama că sursa de alimentare se poate arde sau eșua în timpul unui scurtcircuit.
Îmbunătățirea nr. 1
Esența ideii este de a adăuga protecție la scurtcircuit și, de asemenea, de a elimina dezavantajul menționat mai sus (activarea unui circuit fără sarcină de ieșire sau cu o sarcină de putere redusă).
Privind la unitatea în sine, putem vedea cel mai simplu circuit UPS; aș spune că circuitul nu a fost complet dezvoltat de producător. După cum știm, dacă scurtcircuitați înfășurarea secundară a unui transformator, circuitul se va defecta în mai puțin de o secundă. Curentul din circuit crește brusc, comutatoarele eșuează instantaneu și uneori chiar limitatoarele de bază. Astfel, repararea circuitului va costa mai mult decât costul (prețul unui astfel de ET este de aproximativ 2,5 USD).
Transformatorul de feedback este format din trei înfășurări separate. Două dintre aceste înfășurări alimentează circuitele comutatorului de bază.
Mai întâi, scoateți înfășurarea de comunicație de pe transformatorul OS și instalați un jumper. Această înfășurare este conectată în serie cu înfășurarea primară a transformatorului de impulsuri.
Apoi înfășurăm doar 2 ture la transformatorul de putere și o tură pe inel (transformatorul OS). Pentru înfășurare, puteți folosi un fir cu un diametru de 0,4-0,8 mm.
Apoi, trebuie să selectați un rezistor pentru sistemul de operare, în cazul meu este de 6,2 ohmi, dar poate fi selectat un rezistor cu o rezistență de 3-12 ohmi, cu cât rezistența acestui rezistor este mai mare, cu atât protecția la scurtcircuit este mai mică. actual. În cazul meu, rezistorul este unul bobinat, ceea ce nu recomand să o faceți. Selectăm puterea acestui rezistor să fie de 3-5 wați (puteți folosi de la 1 până la 10 wați).
În timpul unui scurtcircuit pe înfășurarea de ieșire a unui transformator de impuls, curentul din înfășurarea secundară scade (în circuitele ET standard, în timpul unui scurtcircuit, curentul crește, dezactivând comutatoarele). Acest lucru duce la o scădere a curentului pe înfășurarea OS. Astfel, generația se oprește și cheile în sine sunt blocate.
Singurul dezavantaj al acestei soluții este că, în cazul unui scurtcircuit pe termen lung la ieșire, circuitul se defectează deoarece comutatoarele se încălzesc destul de puternic. Nu expuneți înfășurarea de ieșire la un scurtcircuit care durează mai mult de 5-8 secunde.
Circuitul va porni acum fără sarcină; într-un cuvânt, avem un UPS complet cu protecție la scurtcircuit.
Îmbunătățirea nr. 2
Acum vom încerca să netezim într-o oarecare măsură tensiunea rețelei de la redresor. Pentru aceasta vom folosi șocuri și un condensator de netezire. În cazul meu, a fost folosit un inductor gata făcut cu două înfășurări independente. Acest inductor a fost scos din UPS-ul playerului DVD, deși pot fi folosite și inductori de casă.
După punte, un electrolit cu o capacitate de 200 μF trebuie conectat cu o tensiune de cel puțin 400 volți. Capacitatea condensatorului este selectată pe baza puterii sursei de alimentare 1 μF per 1 watt de putere. Dar după cum vă amintiți, sursa noastră de alimentare este proiectată pentru 105 wați, de ce este folosit condensatorul la 200 μF? Veți înțelege acest lucru foarte curând.
Îmbunătățirea nr. 3
Acum despre principalul lucru - creșterea puterii transformatorului electronic și este real? De fapt, există o singură modalitate fiabilă de a-l porni fără prea multe modificări.
Pentru pornire, este convenabil să folosiți un ET cu un transformator inel, deoarece va fi necesar să rebobinați înfășurarea secundară; din acest motiv ne vom înlocui transformatorul.
Înfășurarea rețelei este întinsă pe întreg inelul și conține 90 de spire de sârmă de 0,5-0,65 mm. Înfășurarea este înfășurată pe două inele de ferită pliate, care au fost scoase dintr-un ET cu o putere de 150 de wați. Înfășurarea secundară este înfășurată în funcție de necesități, în cazul nostru este proiectată pentru 12 Volți.
Este planificată creșterea puterii la 200 de wați. De aceea a fost nevoie de un electrolit cu rezervă, despre care s-a menționat mai sus.
Înlocuim condensatorii în jumătate de punte cu 0,5 μF; în circuitul standard au o capacitate de 0,22 μF. Cheile bipolare MJE13007 sunt înlocuite cu MJE13009.
Înfășurarea de putere a transformatorului conține 8 spire, înfășurarea a fost realizată cu 5 fire de sârmă de 0,7 mm, deci avem un fir în primar cu o secțiune transversală totală de 3,5 mm.
Daţi-i drumul. Inainte si dupa choke asezam condensatoare de film cu o capacitate de 0,22-0,47 μF cu o tensiune de minim 400 Volti (am folosit exact acei condensatori care erau pe placa ET si care trebuiau inlocuiti pentru a creste puterea).
Apoi, înlocuiți redresorul cu diodă. În circuitele standard, se folosesc diode redresoare convenționale din seria 1N4007. Curentul diodelor este de 1 Amperi, circuitul nostru consumă mult curent, așa că diodele trebuie înlocuite cu altele mai puternice pentru a evita rezultate neplăcute după prima pornire a circuitului. Puteți folosi literalmente orice diode redresoare cu un curent de 1,5-2 Amperi, o tensiune inversă de cel puțin 400 de volți.
Toate componentele, cu excepția plăcii generatorului, sunt montate pe o placă. Cheile au fost fixate de radiator prin garnituri izolatoare.
Continuăm modificarea transformatorului electronic, adăugând un redresor și un filtru la circuit.
Choke-urile sunt înfășurate pe inele din fier pulbere (scoate dintr-o unitate de alimentare a computerului) și constau din 5-8 spire. Este convenabil să-l înfășurați folosind 5 fire de sârmă cu un diametru de 0,4-0,6 mm fiecare.
Selectăm un condensator de netezire cu o tensiune de 25-35 volți; o diodă Schottky puternică (ansambluri de diode de la o sursă de alimentare a computerului) este folosită ca redresor. Puteți utiliza orice diode rapide cu un curent de 15-20 Amperi.
Lămpile cu halogen sunt din ce în ce mai folosite în fiecare zi în decorarea diferitelor centre comerciale și vitrine. Culorile strălucitoare și bogăția redării imaginii le fac din ce în ce mai populare. Durata lor de viață este mult mai lungă decât cea a lămpilor convenționale. În același timp, pot funcționa mult timp fără a se opri. Lămpile cu halogen folosesc filamente, dar procesul de strălucire este diferit în comparație cu lămpile cu incandescență datorită umplerii cilindrului cu o compoziție specială. Astfel de becuri sunt folosite în diverse lămpi, candelabre, mobilier de bucătărie și vin în 220 și 12 volți. Este necesară o sursă de alimentare pentru lămpi cu halogen cu o tensiune de 12 volți, deoarece dacă acestea sunt conectate direct la rețeaua electrică, se va produce un scurtcircuit.
Specificații
Tensiunea lămpilor cu halogen nu este doar de 220 și 12 volți. La reducere găsești becuri de 24 și chiar 6 volți. Puterea poate fi, de asemenea, diferită - 5, 10, 20 wați. Lămpile cu halogen de la 220 V sunt conectate direct la rețea. Cele care funcționează la 12 V necesită dispozitive speciale care convertesc curentul din rețea în 12 volți - așa-numitele transformatoare sau surse speciale de alimentare.
Halogenii de doisprezece volți funcționează foarte bine. Anterior, în anii 90, se folosea un transformator mare de 50 Hz, care asigura funcționarea unei singure lămpi cu halogen. Iluminatul modern folosește convertoare cu impulsuri de înaltă frecvență. Au dimensiuni foarte mici, dar pot trage 2 - 3 lămpi în același timp.
Pe piața modernă există atât surse de alimentare scumpe, cât și ieftine. Ca procent din cele scumpe se vând aproximativ 5%, iar altele mult mai ieftine. Deși, în principiu, costul ridicat nu este o garanție a fiabilității. Convertizoarele cool, din păcate, nu folosesc piese de înaltă calitate, ci doar folosesc circuite inteligente „clopote și fluiere” care contribuie la funcționarea normală a sursei de alimentare, cel puțin în perioada de garanție. Imediat ce se epuizează, dispozitivul se arde.
Clasificare
Transformatoarele sunt electromagnetice și electronice (puls). Cele electromagnetice sunt accesibile, fiabile și pot fi făcute cu propriile mâini dacă doriți. Au și dezavantajele lor - greutate decentă, dimensiuni mari de gabarit, temperatură crescută în timpul funcționării prelungite. Și căderile de tensiune scurtează semnificativ durata de viață a lămpilor cu halogen.
Transformatoarele electronice cântăresc mult mai puțin, au o tensiune de ieșire stabilă, nu se încălzesc foarte mult, pot avea protecție la scurtcircuit și pornire soft, ceea ce crește durata de viață a lămpii.
Transformatoare pentru lămpi cu halogen
Analiza va fi efectuată folosind exemplul unei surse de alimentare de la Feron German Technology. Ieșirea acestui transformator este de nu mai puțin de 5 amperi. Pentru o cutie atât de mică, valoarea este uimitoare. Carcasa este realizata inchis ermetic, cu absenta oricarui fel de ventilatie. Acesta este probabil motivul pentru care unele copii ale unor astfel de surse de alimentare se topesc de la temperaturi ridicate.
Circuitul convertor din prima versiune este foarte simplu. Setul tuturor detaliilor este atât de minim încât este puțin probabil să se poată arunca ceva din el. La enumerare vedem:
- punte de diode;
- Circuit RC cu un dinistor pentru pornirea generatorului;
- generator asamblat pe un circuit în semi-punte;
- transformator care reduce tensiunea de intrare;
- rezistor cu rezistență scăzută care servește drept siguranță.
Cu o cădere mare de tensiune, un astfel de convertor va „mori” 100%, luând întreaga „lovitură” asupra sa. Totul este realizat dintr-un set de piese destul de ieftin. Numai că nu există plângeri cu privire la transformatoare, pentru că sunt făcute să reziste.
A doua opțiune pare foarte slabă și neterminată. Rezistoarele R5 și R6 sunt introduse în circuitele emițătorului pentru a limita curentul. În același timp, blocarea tranzistoarelor în cazul unei creșteri puternice a curentului nu este deloc gândită (pur și simplu nu există!). Circuitul electric (în diagramă este roșu în diagramă) ridică îndoieli.
Compania Feron German Technology produce lămpi cu halogen cu o putere de până la 60 de wați. Curentul de ieșire al sursei de alimentare este de 5 amperi. Este puțin cam mult pentru un astfel de bec.
Când scoateți capacul, acordați o atenție deosebită dimensiunilor radiatorului. Pentru o ieșire de 5 amperi sunt foarte mici.
Calculul puterii transformatorului pentru lămpi și schema de conectare
Astăzi sunt vândute diverse transformatoare, așa că există anumite reguli pentru selectarea puterii necesare. Nu ar trebui să luați un transformator prea puternic. Va funcționa practic inactiv. Lipsa energiei electrice va duce la supraîncălzire și la o defecțiune suplimentară a dispozitivului.
Puteți calcula singur puterea transformatorului. Problema este mai degrabă matematică și este în competențele fiecărui electrician începător. De exemplu, este necesar să instalați 8 spoturi cu halogen cu o tensiune de 12 V și o putere de 20 wați. Puterea totală va fi de 160 de wați. Luăm o marjă de aproximativ 10% și cumpărăm o putere de 200 de wați.
Schema nr. 1 arată cam așa: există un comutator cu o singură cheie pe linia 220, cu firele portocalii și albastre conectate la intrarea transformatorului (bornele primare).
Pe linia de 12 volți, toate lămpile sunt conectate la un transformator (la bornele secundare). Firele de cupru de conectare trebuie să aibă aceeași secțiune transversală, altfel luminozitatea becurilor va fi diferită.
O altă condiție: firul care leagă transformatorul de lămpile cu halogen trebuie să aibă o lungime de minim 1,5 metri, de preferință 3. Dacă îl faceți prea scurt, va începe să se încălzească și luminozitatea lămpilor va scădea.
Schema nr. 2 – pentru conectarea lămpilor cu halogen. Aici poți face lucrurile altfel. Rupeți, de exemplu, șase lămpi în două părți. Pentru fiecare, instalați un transformator coborâtor. Corectitudinea acestei alegeri se datorează faptului că, dacă una dintre sursele de alimentare se defectează, a doua parte a lămpilor va continua să funcționeze. Puterea unui grup este de 105 wați. Cu un factor de siguranță mic, constatăm că trebuie să achiziționați două transformatoare de 150 de wați.
Sfat! Alimentați fiecare transformator coborâtor cu propriile fire și conectați-le într-o cutie de joncțiune. Lăsați punctele de conectare liber accesibile.
Modificarea sursei de alimentare cu energie electrică
Pentru operarea lămpilor cu halogen, au început să fie folosite surse de curent pulsat cu conversie de tensiune de înaltă frecvență. În timpul producției și instalării acasă, tranzistoarele scumpe se ard destul de des. Deoarece tensiunea de alimentare în circuitele primare ajunge la 300 de volți, se impun cerințe foarte mari asupra izolației. Toate aceste dificultăți pot fi evitate complet prin utilizarea unui transformator electronic gata făcut. Este folosit pentru alimentarea luminilor de fundal cu halogen de 12 volți (în magazine), care sunt alimentate de la o priză electrică standard.
Există o anumită părere că obținerea unei surse de alimentare cu comutație de casă este o chestiune simplă. Puteți adăuga doar o punte redresoare, un condensator de netezire și un stabilizator de tensiune. În realitate, totul este mult mai complicat. Dacă conectați un LED la redresor, atunci când este pornit, poate fi detectată o singură aprindere. Dacă opriți și porniți din nou convertorul, va apărea un alt bliț. Pentru a apărea o strălucire constantă, este necesar să conectați o sarcină suplimentară la redresor, care, luând puterea utilă, ar transforma-o în căldură.
Una dintre opțiunile pentru auto-fabricarea unei surse de alimentare comutatoare
Alimentarea descrisă poate fi realizată dintr-un transformator electronic cu o putere de 105 W. În practică, acest transformator seamănă cu un convertor compact de tensiune a impulsurilor. Pentru asamblare, veți avea nevoie în plus de un transformator potrivit T1, un filtru de rețea, o punte redresoare VD1-VD4 și o bobină de ieșire L2.
Circuit de alimentare bipolar Un astfel de dispozitiv funcționează stabil pentru o lungă perioadă de timp cu un amplificator de joasă frecvență cu o putere de 2x20 wați. La 220 V și un curent de 0,1 A, tensiunea de ieșire va fi de 25 V; când curentul crește la 2 amperi, tensiunea scade la 20 de volți, ceea ce este considerat funcționare normală.
Curentul, ocolind comutatorul și siguranțele FU1 și FU2, merge către un filtru care protejează circuitul de interferența de la convertorul de impulsuri. Mijlocul condensatorilor C1 și C2 este conectat la carcasa de ecranare a sursei de alimentare. Apoi curentul este furnizat la intrarea U1, de unde o tensiune redusă este furnizată de la bornele de ieșire la transformatorul de potrivire T1. Tensiunea alternativă de la cealaltă (înfășurare secundară) redresează puntea de diode și netezește filtrul L2C4C5.
Auto-asamblare
Transformatorul T1 este fabricat independent. Numărul de spire pe înfășurarea secundară afectează tensiunea de ieșire. Transformatorul în sine este realizat pe un miez magnetic inel K30x18x7 din ferită M2000NM. Înfășurarea primară constă dintr-un fir PEV-2 cu diametrul de 0,8 mm, pliat în jumătate. Înfășurarea secundară este formată din 22 de spire de sârmă PEV-2, pliate în jumătate. Conectând capătul primei semiînfășurări la începutul celei de-a doua, obținem punctul de mijloc al înfășurării secundare. De asemenea, facem noi înșine accelerația. Este înfășurat pe același inel de ferită, ambele înfășurări conțin 20 de spire.
Diodele redresoare sunt amplasate pe un radiator cu o suprafață de cel puțin 50 mp. Vă rugăm să rețineți că diodele ai căror anozi sunt conectați la ieșirea negativă sunt izolate de radiatorul cu distanțiere în mica.
Condensatoarele de netezire C4 și C5 constau din trei K50-46 conectate în paralel cu o capacitate de 2200 μF fiecare. Această metodă este utilizată pentru a reduce inductanța totală a condensatoarelor electrolitice.
Ar fi mai bine să instalați un filtru de supratensiune la intrarea sursei de alimentare, dar este posibil să lucrați fără el. Pentru o bobină de filtru de linie, puteți utiliza un DF de 50 Hz.
Toate părțile sursei de alimentare sunt montate pe o placă din material izolator. Structura rezultată este plasată într-o carcasă de ecranare din tablă subțire de alamă sau tablă cositorită. Nu uitați să faceți găuri în el pentru ventilația aerului.
O sursă de alimentare asamblată corect nu necesită ajustare și începe să funcționeze imediat. Dar pentru orice eventualitate, îi puteți verifica performanța conectând la ieșire un rezistor cu o rezistență de 240 ohmi și o putere de disipare de 3 W.
Transformatoarele descendente pentru lămpi cu halogen generează o cantitate foarte mare de căldură în timpul funcționării. Prin urmare, trebuie îndeplinite mai multe cerințe:
- Nu conectați sursa de alimentare fără sarcină.
- Așezați unitatea pe o suprafață neinflamabilă.
- Distanța de la bloc până la bec este de cel puțin 20 de centimetri.
- Pentru o mai bună ventilație, instalați transformatorul într-o nișă cu un volum de cel puțin 15 litri.
Este necesară o sursă de alimentare pentru lămpile cu halogen care funcționează la 12 volți. Este un fel de transformator care scade intrarea 220 V la valorile cerute.
O lampă cu halogen este una dintre varietățile de lămpi cu incandescență, singura diferență față de un bec simplu fiind că perechi de halogeni de brom și iod sunt pompați în cilindrul acestuia din urmă. Acest tip de becuri este produs atât pentru conectarea directă la o rețea electrică de 220 V, cât și pentru cele de joasă tensiune, care se aprind printr-un transformator coborâtor.
Atunci când utilizați lămpi cu halogen de joasă tensiune cu o tensiune de funcționare de 12 V, pentru a le porni, trebuie să utilizați un transformator coborâtor, a cărui tensiune primară este egală cu tensiunea rețelei (220/127 V), iar tensiunea secundară este egală cu tensiunea de funcționare a becului.
Transformatoarele sunt disponibile cu tensiune de ieșire: 6/12/24 V, acestea sunt:
- Înfășurarea (electromagnetică) - care se bazează pe principiul funcționării unui câmp magnetic între înfășurările electrice ale unui transformator;
- Electronică – munca se bazează pe utilizarea dispozitivelor electronice.
Avantajele dispozitivelor electromagnetice:
- Fiabilitate;
- Capacitate de a rezista la supratensiuni.
Dezavantajele dispozitivelor electromagnetice:
- Greutate semnificativă și dimensiuni de gabarit;
- Nivel crescut de zgomot în timpul funcționării;
- Când se produc supratensiuni în rețeaua de alimentare, supratensiunile sunt direct proporționale cu tensiunea secundară, ceea ce duce la pulsația fluxului luminos al surselor de lumină.
Transformatoarele electronice pentru lămpi cu halogen au o serie de avantaje față de cele cu bobinaj, și anume:
- Dimensiuni de gabarit și greutate mai mici ale dispozitivului;
- Eficiență ridicată, care este de 95 - 99%, în timp ce cele de bobinare sunt de 75 - 80%;
- Cel mai protejat de curenții de scurtcircuit;
- În timpul funcționării, acestea creează mai puțin zgomot;
- Modul inactiv este mai stabil;
- Datorită protecției la suprasarcină, controlului temperaturii și pornirii ușoare a lămpilor cu halogen, acestea pot crește durata de viață a acestora din urmă.
Circuit transformator electronic pentru lămpi cu halogen de 12 V
Schema circuitului transformatorului electronic pentru lămpi cu halogenCea mai simplă versiune a unui dispozitiv electronic, care este utilizat pe scară largă în practică, este un dispozitiv cu un circuit de conectare în jumătate de punte și feedback pozitiv de curent (diagrama este prezentată mai jos).
Funcționarea unui transformator asamblat conform acestei scheme se realizează după cum urmează:
- Când se aplică tensiune la intrarea dispozitivului, condensatoarele C3 și C4 sunt încărcate;
- În secțiunea „R5 – C2 – VS1” se generează un impuls care servește la pornirea lămpii cu halogen;
- Pe condensatorul C2 apare o sarcină și când se atinge o tensiune suficientă pentru pragul de deschidere al dinistorului, acesta din urmă se deschide, după care tensiunea este furnizată la baza tranzistorului VT2;
- Tranzistorul VT2 se deschide și curent electric este furnizat circuitului dispozitivului (secțiunea: condensatoare C3 și C4 - înfășurare primară T2 - înfășurare III - tranzistor VT2 - punte de diode VD1);
- Pe înfășurarea II apare o tensiune care ține deschis tranzistorul VT2;
- În același timp, tranzistorului VT1 este furnizată tensiune inversă de la înfășurarea I (înfășurările transformatorului sunt pornite în antifază);
- Curentul care trece prin înfășurarea III duce la saturarea transformatorului, după care tensiunea pe înfășurările I și II scade la valori zero;
- Tranzistorul VT2 se închide, transformatorul T1 iese din saturație;
- Tensiunea crește pe înfășurările I și II;
- Tranzistorul VT1 se deschide, curentul electric este furnizat circuitului dispozitivului (secțiunea: punte de diode VD1 - înfășurare III - înfășurare primară a transformatorului T2 - condensatoare C3 și C4);
- Procesul se repetă și se formează o a doua jumătate de undă de tensiune în linia de consum (sarcină).
Prezența diodei VD4 în circuit face posibilă menținerea condensatorului C2 într-o stare descărcată.
După încheierea semiciclului rețelei redresate, procesul de generare se oprește. La începutul următoarei jumătate de ciclu, generația începe din nou.
Avantajul unui transformator electronic pentru alimentarea lămpilor cu halogen este că acest dispozitiv electronic nu va porni dacă nu există sarcină (lămpi cu halogen).
Există un număr mare de circuite de transformatoare electronice diferite pentru alimentarea lămpilor cu halogen, care diferă în ceea ce privește puterea lămpilor conectate, tensiunea de ieșire, configurație și îmbunătățiri și protecții suplimentare.
Selectarea unui transformator pentru lămpi cu halogen
Atunci când alegeți un transformator pentru alimentarea lămpilor cu halogen, trebuie luați în considerare următorii parametri ai dispozitivului:
- Putere nominală;
- Tensiune de ieșire.
Puterea nominală determină numărul de becuri (corpuri de iluminat) care pot fi conectate la un anumit dispozitiv electronic.
Un factor important atunci când alegeți un transformator sunt dimensiunile sale geometrice, deoarece în funcție de design și design, modelele pot varia foarte mult.Costul dispozitivelor este, de asemenea, un factor important atunci când alegeți acest echipament. Cu cât puterea nominală este mai mare, cu atât costul este mai mare. Costul este afectat și de țară și producător.
Astfel de dispozitive electronice sunt produse de întreprinderi străine și interne. Cele mai utilizate dispozitive în țara noastră sunt următoarele companii: Osram, VS, Comtech, Tashibra și Delux.
Calculul puterii transformatorului
Pentru a determina puterea transformatorului necesar, este necesar să se determine:
- Puterea unei lampi (lampi);
- Număr de lămpi (corpuri de iluminat);
- Schema de conectare pentru lămpi.
Calculul trebuie să înceapă cu dezvoltarea unei scheme de alimentare pentru o anumită încăpere. Pentru a face acest lucru, desenați un plan care indică numărul și puterea lămpilor. Se însumează puterea și se înmulțește valoarea rezultată cu K = 1,1 (factor de siguranță), ceea ce evită supraîncărcarea dispozitivului selectat. Valoarea rezultată este valoarea care ar trebui utilizată atunci când alegeți un dispozitiv.
Cu un număr mare de lămpi, precum și pentru a crea fiabilitatea sistemului de iluminat, lămpile pot fi împărțite în grupuri. Cu acest design al sistemului de iluminat, puterea fiecărui transformator individual este redusă.
Transformatoarele pentru lămpi cu halogen sunt disponibile în puteri: 60/70/105/150/210/250/400 W.
Conectarea dispozitivului la circuitul de alimentare pentru lămpi cu halogen
Fiecare dispozitiv electronic produs în fabrică indică caracteristicile sale tehnice, denumirea grafică și tipul de lămpi pentru care este utilizat dispozitivul.
Transformatorul are bornele la „intrare” și „ieșire” a dispozitivului, cu firele de neutru și de fază marcate.
Cerințe de bază de conectare:
- Lămpile cu halogen sunt conectate în paralel la ieșirea transformatorului;
- Distanța de la transformator la sarcină nu trebuie să depășească 3 metri;
- Trebuie avut în vedere că în timpul funcționării transformatorul se încălzește, ceea ce poate afecta negativ alte echipamente montate în apropiere.
Conectarea surselor de lumină (lămpi) se poate face în următoarele moduri:
Cerințe de instalare
- Suprafața pe care este montat dispozitivul trebuie să fie rezistentă la căldură și neinflamabilă.
- Distanța de la dispozitiv până la cel mai apropiat bec trebuie să fie de cel puțin 20 cm;
- Nișa (unitatea de instalare) trebuie să aibă un volum de cel puțin 10,0 litri, ceea ce va asigura ventilația necesară a dispozitivului.
Cum se verifică funcționalitatea
Deoarece un transformator electronic constă dintr-un anumit set de componente electronice, funcționarea dispozitivului în ansamblu, în absența arderii surselor de lumină conectate și a funcționalității circuitului de alimentare, poate fi verificată de oricine cu cunoștințe de bază în domeniul domeniul electronicii.
Pentru a verifica funcționalitatea, veți avea nevoie de un multimetru cu funcțiile de verificare a tensiunii directe și alternative, a rezistenței și a avea un mod de „continuitate” a circuitului electric.
Pentru o verificare mai precisă a componentelor electronice, se recomandă dezlipirea lor de pe placa de circuite. Verificat:
- Diode.
Multimetru în modul de apelare. Sonda roșie este pe pozitiv, sonda neagră este pe minus - atunci când dioda funcționează corect, se produce un sunet caracteristic. Când sondele sunt aplicate în direcția opusă, nu ar trebui să se întâmple nimic, altfel a avut loc o defecțiune a diodei.
- Tranzistoare.
Pentru a verifica, este necesar să „suneți” tranzițiile bază-emițător și bază-colector pentru a verifica permeabilitatea acestora într-o direcție și în cealaltă.
- Înfăşurarea transformatorului.
Se verifică integritatea înfășurărilor și absența scurtcircuitelor între tururi.
- Condensatoare.
Pentru a verifica, utilizați un multimetru pentru a seta rezistența la 2000 kOhm. Sonda pozitivă a dispozitivului se aplică la minusul condensatorului, negativul la plus. Afișajul dispozitivului ar trebui să arate numere care cresc aproape până la limita de măsurare setată (2000 kOhm). Apoi ar trebui să apară numărul „1”, indicând o rezistență infinită. Aceasta indică starea de sănătate a condensatorului și capacitatea acestuia de a acumula încărcare.
Atunci când selectați echipamente pentru iluminarea din spate cu LED-uri sau iluminarea cu LED-uri, inevitabil apare sarcina de a alege o sursă de alimentare pentru sistem. Specialiștii în echipamente cu LED sugerează întotdeauna utilizarea surselor de alimentare specializate. O persoană care întâlnește acest echipament pentru prima dată, de regulă, are o întrebare complet firească - de ce nu poate fi folosit un transformator electronic pentru lămpi cu halogen? Acesta, cu aceeași putere, are o dimensiune mai mică, un preț mai mic, iar tensiunea de ieșire este tot de 12 volți. Cei care doresc doar să obțină un răspuns la această întrebare fără a intra în detalii pot sări direct la concluziile de la sfârșitul articolului.
Pentru cei care vor să înțeleagă problema mai detaliat, puțină teorie.
Pentru început, aș dori să observ că aproape toate sursele de alimentare moderne sunt convertoare de impulsuri. Diferența lor fundamentală față de sursele de alimentare analogice (sau liniare) utilizate anterior este că conversia tensiunii în ele se realizează nu la frecvența rețelei de alimentare (50 Hz), ci la o frecvență mult mai mare (de obicei în intervalul 30000-). 50000 Hz). Datorită trecerii la astfel de frecvențe, a fost posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii și greutății surselor de alimentare, precum și creșterea semnificativă a eficienței acestora, care în modelele moderne ajunge la 95%.
Pentru a înțelege diferența dintre o sursă de alimentare cu drepturi depline și un transformator electronic, să ne uităm la structura lor internă.
Să luăm în considerare schema bloc a unui transformator electronic convențional pentru alimentarea lămpilor cu halogen (Fig. 1).
Fig. 1 Schema bloc a unui transformator electronic proiectat pentru alimentarea lămpilor cu halogen.
Curentul alternativ cu o frecvență de 50 Hz și o tensiune de 220 V (Fig. 2a) este furnizat redresorului de intrare, care este de obicei o punte de diode. La ieșirea redresorului (Fig. 2b), primim impulsuri de tensiune de aceeași polaritate și frecvență dublă - 100 Hz.
Fig.2 Forme de undă de tensiune la intrarea (a) și la ieșirea (b) a redresorului.
Apoi, această tensiune este furnizată unei cascade formate din tranzistori cheie, care sunt puse în modul de generare folosind feedback pozitiv. Astfel, la ieșirea acestei cascade se formează impulsuri de înaltă frecvență cu frecvența de generare și amplitudinea tensiunii de rețea. Este foarte important pentru cazul nostru să acordăm atenție faptului că generarea într-un astfel de circuit nu are loc întotdeauna, ci numai cu condiția ca sarcina transformatorului electronic să fie în anumite limite, de exemplu, de la 30 la 300 de wați. În plus, deoarece treapta cheie este alimentată de impulsuri de la ieșirea redresorului, oscilația de înaltă frecvență a generatorului se dovedește a fi modulată de impulsuri cu o frecvență de 100 Hz.
Tensiunea unei forme complexe astfel generată este furnizată unui transformator coborâtor, la ieșirea căruia avem o tensiune de aceeași formă, dar de o mărime adecvată pentru alimentarea lămpilor cu halogen. Este demn de remarcat aici că pentru filamentul incandescent, care este sursa de lumină a lămpilor cu halogen, forma tensiunii de alimentare nu contează. Pentru lămpile cu incandescență, doar tensiunea efectivă este importantă - adică. valoare medie a tensiunii pe o perioadă de timp. Când caracteristicile unui transformator electronic indică o tensiune de ieșire de 12 volți, atunci vorbim despre tensiunea efectivă. Figura 3 prezintă oscilograme reale luate la ieșirea transformatorului electronic.
Fig. 3 Oscilograme la ieșirea unui transformator electronic proiectat pentru alimentarea lămpilor cu halogen.
Din oscilograma din Fig. 3a este clar că impulsurile la ieșirea transformatorului electronic urmează cu o frecvență de 55000 Hz, au muchii foarte abrupte și o valoare a amplitudinii de 17 volți. Din oscilograma din Fig. 3b, puteți vedea că aproape 20% din timp tensiunea la ieșirea transformatorului electronic este în general zero (secțiuni orizontale între supratensiuni). Ce se întâmplă dacă o astfel de tensiune este aplicată, de exemplu, unei lămpi LED? Orice lampă LED are întotdeauna propriul driver încorporat pentru a asigura funcționarea optimă a LED-urilor. Acest driver va încerca să atenueze supratensiunile, dar în acest caz este imposibil să se garanteze o funcționare fiabilă pe termen lung. În ceea ce privește banda LED, aceasta necesită, în general, o tensiune constantă pentru a o alimenta.
Acum să ne uităm la schema bloc a unei surse de alimentare stabilizate utilizată împreună cu echipamentele LED (Fig. 4).
Fig. 4 Schema bloc a unei surse de alimentare CC cu o tensiune de ieșire stabilizată, proiectată pentru alimentarea echipamentelor LED.
Primul bloc este redresorul de intrare deja familiar, care nu are diferențe față de redresorul despre care am discutat mai sus. De la ieșirea sa, tensiunea (vezi Fig. 2b) este furnizată filtrului de netezire, după care ia forma arătată de linia continuă din Fig. 5.
Fig.5 Forma de undă a tensiunii la ieșirea filtrului de netezire.
După cum se poate vedea din figură, nu există aproape nicio ondulație la ieșirea filtrului și forma tensiunii este aproape de o linie dreaptă.
Această tensiune este furnizată comutatoarelor cu tranzistori de putere, la ieșirea cărora, ca și în cazul unui transformator electronic, este conectat un transformator descendente. Diferența este că funcționarea tastelor este controlată de un microcircuit specializat, care include un oscilator principal, un controler PWM și diverse circuite de control.
Mecanismul de utilizare a PWM (modularea lățimii impulsului) în sursa de alimentare este că prin modificarea lățimii impulsurilor de comutare furnizate întrerupătoarelor de alimentare, puteți modifica tensiunea la ieșirea sursei de alimentare. Datorită acestui fapt, prin aplicarea unui semnal de control de la ieșirea sursei de alimentare la intrarea controlerului PWM, devine posibilă stabilizarea tensiunii de ieșire.
Stabilizarea tensiunii de ieșire se realizează după cum urmează. Când tensiunea de ieșire, sub influența factorilor externi, crește, un semnal de eroare este transmis de la ieșirea sursei de alimentare către controlerul PWM, lățimea impulsului scade, iar tensiunea de ieșire scade, revenind la normal. Când tensiunea de ieșire scade, lățimea impulsurilor de comutare crește în mod similar. Datorită acestei operațiuni, tensiunea de ieșire este întotdeauna menținută în intervalul specificat.
Deoarece modul de funcționare al oscilatorului principal în acest circuit nu depinde de influențele externe și, de asemenea, datorită circuitelor de stabilizare, tensiunea de ieșire rămâne constantă pe întreaga gamă de putere de sarcină admisă, de exemplu, de la 0 la 100 W.
În plus, prezența feedback-ului a făcut posibilă protejarea sursei de alimentare împotriva defecțiunilor. Când consumul de energie este depășit, când tensiunea de ieșire crește peste valoarea critică sau când există un scurtcircuit în sarcină, sursa de alimentare se oprește automat. După eliminarea motivului care a declanșat protecția, sursa de alimentare repornește.
După transformatorul descendente, impulsurile multipolaritate de înaltă frecvență sunt furnizate unui redresor, unde sunt convertite în impulsuri de aceeași polaritate. Filtrul de ieșire netezește impulsurile după rectificare și le transformă într-o tensiune DC cu ondulație scăzută.
Datorită măsurilor de stabilizare și filtrare luate în considerare, instabilitatea tensiunii continue la ieșirea sursei de alimentare nu depășește de obicei 3% din valoarea nominală, iar tensiunea de ondulare nu este mai mare de 0,1 volți.
Un alt efect pozitiv important al filtrului de ieșire este o reducere semnificativă a nivelului de interferență electromagnetică emisă de sursa de alimentare și, în special, a interferențelor emise de firele conectate la ieșirea acesteia.
concluzii
Transformatoarele electronice concepute pentru alimentarea lămpilor cu halogen nu pot fi utilizate pentru alimentarea echipamentelor cu LED-uri deoarece:
1. Valoarea de 12 volți indicată în pașaportul transformatorului electronic este tensiunea efectivă (medie). În realitate, tensiunea de ieșire poate conține impulsuri scurte cu o amplitudine de până la 40 de volți.
2. Tensiunea la ieșirea transformatorului electronic este de înaltă frecvență și neredresată. Conține impulsuri de polarități diferite, atât pozitive, cât și negative.
3. Tensiunea efectivă de ieșire a transformatoarelor electronice este instabilă, depinde de tensiunea de intrare a rețelei de alimentare, de puterea sarcinii conectate, de temperatura ambiantă și poate varia între 11-16 volți.
4. Transformatorul electronic nu este capabil să funcționeze la sarcini mici. Caracteristicile sale indică de obicei limitele inferioare și superioare ale puterii de sarcină admise, de exemplu 30-300 wați.
Primele trei puncte vor duce inevitabil la defectarea prematură a echipamentelor LED. În unele cazuri, echipamentul poate defecta prima dată când este pornit. O astfel de defecțiune nu va fi acoperită de garanție.
La înlocuirea lămpilor cu halogen cu lămpi LED în sistemele existente, pe lângă primele trei puncte, este necesar să se țină cont de al patrulea. Consumul de energie al lămpilor cu LED este de 10 ori mai mic decât al lămpilor cu halogen. Dacă sarcina este insuficientă, este posibil ca transformatorul electronic să nu pornească deloc sau să se pornească și să se oprească periodic. La înlocuirea lămpilor în acest fel, se recomandă în orice caz înlocuirea sursei de alimentare.
