Transformator pentru lămpi cu halogen: de ce este necesar, principiul de funcționare și reguli de conectare

Lămpile halogen pot fi considerate o versiune îmbunătățită a becurilor incandescente obișnuite. Funcționează la fel, dar datorită unor particularități, lămpile halogen sunt mai economice, mai durabile și oferă o lumină plăcută ochiului, dar în același timp puternică.

Producătorii oferă două variante de dispozitive de iluminat halogen: de înaltă și joasă tensiune. Pentru ca cele din urmă să funcționeze corect, este necesar un transformator pentru lămpi halogen. Vă vom spune cum să selectați și să conectați corect dispozitivul menționat.

De ce are nevoie o lampă halogen de un transformator?

Lămpile halogen concurează cu succes cu LED-urile. În ciuda caracteristicilor de funcționare superioare ale acestora din urmă, de multe ori câștigă lămpile halogen, ceea ce se explică prin costul lor mai mic și, prin urmare, accesibilitatea, precum și prin unele particularități ale fasciculului luminos al LED-urilor, de care ochii pot obosi.

Principalul „atuu” al LED-urilor este funcționarea fără încălzire, ceea ce permite utilizarea lor pe scară largă. Același avantaj îl au și lămpile halogen, dar numai cele de joasă tensiune. Ele pot fi instalate în zone sensibile la temperaturi ridicate. De exemplu, în corpurile de iluminat încastrate în tavan.

Dar trebuie să înțelegeți că lămpile halogen de joasă tensiune pot funcționa doar cu transformatoare. Acestea sunt necesare pentru a converti tensiunea rețelei la o valoare acceptabilă pentru lampă. De obicei, este de 12 V.

În plus, transformatorul protejează sursa de lumină împotriva fluctuațiilor de tensiune, supraîncălzirii și scurtcircuitelor și poate asigura, de asemenea, o pornire lină a iluminatului. Trebuie să recunoaștem că, în medie, lămpile cu transformatoare durează mult mai mult. Deși multe depind de calitatea acestora.

Lămpile halogen de tip joasă tensiune nu pot funcționa la tensiunea rețelei de 220 V, de aceea ele trebuie conectate numai printr-un transformator de coborâre.

Ce tipuri de transformatoare există?

Transformatoarele sunt dispozitive de tip electromagnetic sau electronic. Ele diferă oarecum prin principiul de funcționare și prin alte caracteristici.

Variantele electromagnetice modifică parametrii tensiunii standard de rețea în caracteristici potrivite pentru funcționarea becurilor halogen de joasă tensiune, iar dispozitivele electronice, pe lângă această funcție, efectuează și conversia curentului.

Dispozitiv electromagnetic toroidal

Cel mai simplu transformator toroidal este format din două înfășurări și un miez. Acesta din urmă se mai numește și circuit magnetic. Este fabricat dintr-un material feromagnetic, de obicei oțel. Înfășurările sunt plasate pe tijă.

Înfășurarea primară este conectată la sursa de energie, iar cea secundară, în mod corespunzător, la consumator. Nu există conexiune electrică între înfășurările secundară și primară.

În ciuda costului redus și a fiabilității în exploatare, transformatorul electromagnetic toroidal este astăzi rar utilizat la conectarea becurilor cu halogen

Astfel, puterea dintre ele se transmite numai pe cale electromagnetică. Pentru a crește cuplajul inductiv dintre înfășurări, se utilizează un circuit magnetic. La aplicarea curentului alternativ la borna conectată la prima înfășurare, acesta generează un flux magnetic de tip alternativ în interiorul miezului.

Acesta din urmă se cuplează cu ambele înfășurări și induce în ele o forță electromotoare sau FEM. Sub acțiunea acesteia, în înfășurarea secundară se creează un curent alternativ cu o tensiune diferită de cea din înfășurarea primară.

În funcție de numărul de spire, se stabilește tipul transformatorului, care poate fi ridicător sau coborâtor, și raportul de transformare. Pentru becurile cu halogen se folosesc întotdeauna numai aparate coborâtoare.

Avantajele dispozitivelor cu înfășurări sunt considerate:

• Fiabilitate ridicată în funcționare.
• Simplitate în conectare.
• Cost redus.

Cu toate acestea, transformatoarele toroidale pot fi întâlnite în schemele moderne cu becuri cu halogen destul de rar. Acest lucru se explică prin faptul că, datorită particularităților constructive, astfel de dispozitive au dimensiuni și masă destul de impresionante. Prin urmare, este dificil să le ascunzi la amenajarea iluminatului de mobilă sau de tavan, de exemplu.

Probabil, principalul dezavantaj al transformatoarelor electromagnetice toroidale – masivitatea și dimensiunile considerabile. Este extrem de dificil să le ascunzi dacă este necesară o instalare ascunsă.

De asemenea, la neajunsurile dispozitivelor de acest tip se pot adăuga încălzirea în timpul funcționării și sensibilitatea la posibilele fluctuații de tensiune din rețea, ceea ce afectează negativ durata de viață a becurilor cu halogen.

În plus, transformatoarele cu înfășurări pot zumzăi în timpul funcționării, ceea ce nu este întotdeauna acceptabil. Prin urmare, dispozitivele sunt utilizate în mare parte în încăperi nerezidențiale sau în clădiri industriale.

Dispozitiv de impulsuri sau electronic

Transformatorul este alcătuit dintr-un circuit magnetic sau un miez și două înfășurări. În funcție de forma miezului și de modul de dispunere a înfășurărilor pe acesta, se disting patru varietăți ale acestor dispozitive: cu miez tip tijă, toroidal, blindat și blindat-tijă.

Numărul de spire ale înfășurării secundare și primare poate fi diferit. Variind raportul lor, se obțin dispozitive reducătoare și ridicătoare de tensiune.

În construcția transformatorului de impulsuri sunt prezente nu numai înfășurările cu miez, ci și componenta electronică. Datorită acestui fapt, se pot integra în el sisteme de protecție împotriva supraîncălzirii, pornire lentă și altele.

Principiul de funcționare al transformatorului de tip impuls diferă oarecum. Pe înfășurarea primară se aplică impulsuri scurte unipolare, datorită cărora miezul se află constant în stare de magnetizare.

Impulsurile de pe înfășurarea primară sunt caracterizate ca semnale de scurtă durată de formă dreptunghiulară. Ele generează o inductanță cu aceleași variații caracteristice.

Acestea, la rândul lor, creează impulsuri pe bobina secundară.

Această caracteristică conferă transformatoarelor electronice o serie întreagă de avantaje:

• Greutate redusă și compactitate.
• Nivel ridicat de eficiență.
• Posibilitatea de a integra protecție suplimentară.
• Gamă extinsă de tensiune de lucru.
• Lipsa încălzirii și a zgomotului în timpul funcționării.
• Posibilitatea de ajustare a tensiunii de ieșire.

Printre dezavantaje, merită menționate sarcina minimă reglementată și prețul destul de ridicat. Ultimul aspect este legat de anumite dificultăți în procesul de fabricație al acestor dispozitive.

Reguli de alegere a echipamentului de coborâre

Atunci când alegeți un transformator pentru surse de lumină de tip halogen, trebuie să luați în considerare mulți factori. Merită să începeți cu două caracteristici esențiale: tensiunea de ieșire a dispozitivului și puterea sa nominală.

Prima trebuie să corespundă strict valorii tensiunii de lucru a lămpilor conectate la dispozitiv. Cea de-a doua determină puterea totală a surselor de lumină cu care va lucra transformatorul.

Pe carcasa transformatorului există întotdeauna o marcare, studiind-o se poate obține informația completă despre dispozitiv

Pentru determinarea exactă a puterii nominale necesare, este recomandat să se efectueze un calcul simplu. Pentru aceasta, trebuie să se adune puterile tuturor surselor de lumină care vor fi conectate la dispozitivul de reducere. La valoarea obținută trebuie adăugat 20% „rezervă”, necesară pentru funcționarea corectă a aparatului.

Să ilustrăm cu un exemplu concret. Pentru iluminarea sufrageriei, se plănuiește instalarea a trei grupuri de lămpi cu halogen: câte șapte bucăți în fiecare. Acestea sunt aparate punctuale cu tensiunea de 12 V și puterea de 30 W. Vor fi necesare trei transformatoare pentru fiecare grup. Vom selecta unul potrivit. Să începem cu calculul puterii nominale.

Vom calcula și vom obține că puterea totală a grupului este de 210 W. Ținând cont de marja necesară, obținem 241 W. Astfel, pentru fiecare grup va fi necesar un transformator a cărui tensiune de ieșire este de 12 V, iar puterea nominală a aparatului de 240 W.

Pentru aceste caracteristici sunt potrivite atât dispozitivele electromagnetice, cât și cele cu impulsuri. Dacă optați pentru ultimul tip, trebuie să acordați o atenție deosebită puterii nominale. Aceasta trebuie să fie prezentată sub forma a două cifre. Prima indică puterea minimă de funcționare.

Trebuie să știți că puterea totală a lămpilor trebuie să fie mai mare decât această valoare, altfel aparatul nu va funcționa. Și o mică observație din partea specialiștilor referitoare la alegerea puterii. Aceștia avertizează că puterea transformatorului, care este indicată în documentația tehnică, este una maximă.

Adică, în stare normală, acesta va furniza cu aproximativ 25-30% mai puțin. De aceea, așa-numita „marjă” de putere este necesară. Deoarece dacă forțați dispozitivul să funcționeze la limita capacităților sale, nu va rezista mult timp.

Pentru o funcționare îndelungată a corpurilor de iluminat cu halogen, este foarte important să alegeți corect puterea transformatorului coborâtor. În același timp, aceasta trebuie să aibă o anumită “marjă”, astfel încât dispozitivul să nu funcționeze la limita capacităților sale.

Un alt aspect important se referă la dimensiunile transformatorului ales și la locul de amplasare a acestuia. Cu cât aparatul este mai puternic, cu atât este mai masiv. Acest lucru este valabil mai ales pentru unitățile electromagnetice. Este de dorit să găsiți imediat un loc potrivit pentru instalarea acestuia.

Dacă există mai multe corpuri de iluminat, utilizatorii preferă adesea să le împartă pe grupuri și să instaleze un transformator separat pentru fiecare. Acest lucru se explică foarte simplu.

În primul rând, în cazul defectării dispozitivului coborâtor, celelalte grupuri de iluminat vor funcționa normal. În al doilea rând, fiecare dintre transformatoarele instalate în astfel de grupuri va avea o putere mai mică decât transformatorul comun care ar trebui instalat pentru toate lămpile. Prin urmare, costul acestuia va fi considerabil mai mic.

Două variante de conectare a transformatorului

Înainte de conectarea dispozitivului coborâtor, trebuie realizată o schemă de amplasare a corpurilor de iluminat, dacă acestea sunt mai mult de două. În plus, trebuie ales locul de montare a transformatorului.

Ultimul se face ținând cont de următoarele reguli:

• Trebuie asigurat accesul liber la dispozitiv, ceea ce este necesar pentru întreținerea sau înlocuirea acestuia.
• Dacă transformatorul se va afla în interiorul unui spațiu închis, volumul acestuia nu poate fi mai mic de 10 l. Acest lucru este necesar pentru evacuarea căldurii generate în timpul funcționării aparatului.
• Distanța de la dispozitiv până la cea mai apropiată lampă cu halogen nu trebuie să fie mai mică de 250 mm. Acest lucru se face pentru a evita o încălzire suplimentară nedorită a sursei de lumină.

Numai după ce a fost stabilit locul pentru transformator și pentru lămpi, se poate trece la montaj și conectare.

Este importantă alegerea corectă a locului pentru instalarea transformatorului coborâtor. Dacă acesta va fi montat într-un spațiu închis, volumul acestuia trebuie să fie suficient pentru a disipa căldura generată în timpul funcționării aparatului.

În acest caz, sunt posibile două variante principale, ultima putând fi modificată și utilizată pentru conectarea nu doar a două grupuri de corpuri de iluminat, ci și a trei sau mai multe.

Circuitul corpurilor de iluminat cu un singur transformator

Această variantă este considerată optimă pentru patru, maximum cinci surse de lumină. Dacă sunt mai multe lămpi, cel mai bine este să le împărțiți în grupuri. Lămpile cu halogen se conectează doar în paralel. Acest lucru trebuie luat în considerare la întocmirea schemei. Încă un aspect important.

Este necesar să amplasați lămpile astfel încât distanța de la fiecare dintre ele până la transformator să fie aproximativ aceeași. Acest lucru este necesar pentru funcționarea corectă a aparatelor.

În cazul unor cabluri de lungimi diferite, lămpile vor lumina inegal. Cea cu cablul mai scurt va lumina mai puternic. Aparatul cu cablul lung va lumina slab.

În plus, în ultimul caz, în timpul funcționării este posibilă și încălzirea firului, ceea ce este extrem de nedorit. Specialiștii recomandă construirea schemei astfel încât lungimea fiecăruia dintre firele care merg la lămpi să nu depășească 200 mm. În același timp, secțiunea cablului trebuie să fie de cel puțin 1,5 mm².

În acest mod se conectează un număr mic de lămpi. Este optim să conectați cel mult cinci, altfel va trebui să instalați un transformator de mare putere.

Pe corpul transformatorului se află bornele de ieșire și de intrare. Bornele primare sunt marcate ca N și L sau Input. Aceasta este intrarea, situată pe partea de 220 V. Trebuie să rețineți că aici conectarea se face printr-un întrerupător cu o singură clapă.

Apoi, firele de nul și de fază care pleacă din cutia de distribuție, de culoare albastră și portocalie sau maro, se conectează la bornele corespunzătoare ale transformatorului. La bornele secundare Output sau ieșirea dispozitivului coborâtor se conectează lămpile cu halogen.

Pentru aceasta se utilizează numai fire de cupru cu aceeași secțiune. Observație importantă. Dacă din anumite motive bornele transformatorului nu sunt suficiente, trebuie instalate cleme terminale suplimentare. Acestea pot fi achiziționate de la orice magazin specializat.

Două grupuri de lămpi cu două transformatoare

O astfel de conexiune este optimă dacă există mai mult de cinci corpuri de iluminat. Grupurile pot consta din același număr de lămpi sau diferit. Acest lucru nu este important. Principalul lucru este ca pentru fiecare grup să fie ales corect un transformator. Ca și în varianta descrisă mai sus, se recomandă să începeți cu realizarea schemei.

La alegerea locului de amplasare al lămpilor, se aplică reguli similare. Adică lungimea tuturor firelor care pleacă de la transformator către lămpi trebuie să fie aproximativ aceeași.

Astfel se conectează două grupuri de corpuri de iluminat cu halogen. Pentru fiecare dintre ele se folosește propriul transformator, dar întrerupătorul este comun pentru ambele.

Aceasta poate fi destul de dificil de realizat. Atunci vor fi necesare unele ajustări. Trebuie să știți că pentru firele de cupru cu secțiunea de 1,5 mm², exact cele recomandate în acest caz, lungimea optimă variază între 150 și 300 cm. La o astfel de distanță, energia va fi transmisă cu pierderi minime și fără a crea interferențe.

Uneori, o astfel de lungime este clar insuficientă. În acest caz, va fi necesar să alegeți un fir cu secțiune mai mare. Pentru o distanță de la 300 la 400 cm, se alege un cablu cu secțiunea de până la 2,5 mm². Dacă se preconizează o lungime și mai mare, ceea ce este nerecomandat, trebuie efectuat un calcul special și determinată secțiunea potrivită conform unui tabel special.

Conectarea fiecărui transformator și a grupurilor de lămpi la acesta se realizează similar modului descris mai sus. Adică conductorul de nul din cutia de distribuție se conectează la bornele de nul ale transformatoarelor.

Conductorul de fază de la întrerupător se conectează la cablurile de fază ale dispozitivelor de reducere a tensiunii. Teoretic, în acest mod se pot conecta și mai mult de două grupuri de corpuri de iluminat, dar pentru fiecare dintre ele se instalează propriul transformator.

Observație importantă. Pentru fiecare dintre dispozitivele de reducere a tensiunii se trasează un cablu separat, iar acestea se conectează exclusiv în interiorul cutiei de distribuție. Unii „meșteri” preferă să conecteze firele undeva sub tavan, dar să nu folosească cutia de distribuție.

Aceasta este o greșeală gravă, contrară PUE (Regulilor de Instalare Electrică), unde se specifică faptul că la fiecare porțiune de conexiune a cablurilor trebuie asigurat accesul liber pentru inspecție, întreținere și eventuale reparații. Prin urmare, singura variantă corectă este conexiunea în cutia de distribuție.

În procesul de creare a unei iluminări cu halogen cu un număr mare de lămpi, este important să se calculeze corect numărul de grupuri de iluminat și locația transformatoarelor pentru fiecare dintre acestea.

Specialiștii subliniază că, dacă se preconizează conectarea unui grup format dintr-un număr mare de lămpi, este posibilă varianta amplasării unei cutii de distribuție între corpurile de iluminat și ieșirea transformatorului. Acest lucru este deosebit de relevant atunci când există un număr insuficient de borne pe dispozitivul de coborâre sau când există restricții privind amplasarea acestuia.

Alegând această variantă, trebuie să știți că, la aceeași putere, circuitul de joasă tensiune transportă un curent mai mare decât cel de înaltă tensiune. Pe baza acestui fapt, este necesar un calcul precis pentru determinarea secțiunii firului. Acesta se realizează prin calcularea intensității totale a curentului.

Să ilustrăm cu un exemplu. Șapte surse de lumină de 12 V cu o putere de 35 W trebuie conectate printr-un transformator. Lămpile se montează printr-o cutie de distribuție în paralel. Trebuie să cunoașteți secțiunea firului care va fi pozat între distribuitor și ieșirea blocului.

Pentru aceasta, înmulțim mai întâi numărul de becuri cu puterea lor. Apoi, valoarea obținută o împărțim la tensiunea de lucru. Obținem aproximativ 29 A. Aceasta este intensitatea curentului care va trece prin cablajul de joasă tensiune.

Folosind tabelul din PUE (Normele de Instalații Electrice) care prezintă dependența secțiunii cablajului de tensiunea de lucru, determinăm dimensiunea potrivită a firului. În cazul nostru, aceasta va fi de cel puțin 4 mm². După cum se vede, sarcina este destul de mare. Poate că ar fi logic să se împartă acest grup de lămpi în încă două.

Dacă la conectarea a două grupuri de lămpi cu halogen se instalează un întrerupător cu două taste, se poate obține posibilitatea de a controla fiecare dintre ele separat

La montarea a două grupuri de lămpi cu halogen printr-un transformator, se pot utiliza două tipuri de întrerupătoare. Dacă se instalează un model cu o singură tastă, ambele grupuri se vor putea aprinde/stinge doar simultan. Dacă este necesară o comandă separată a grupurilor de corpuri de iluminat, se poate instala un întrerupător cu două taste.

Recomandări ale specialiștilor practicieni

Electricienii practicieni se confruntă adesea cu necesitatea de a monta lămpi cu halogen de joasă tensiune, atunci când cablajul este deja realizat și funcționează cu succes. În acest caz, nu este întotdeauna posibilă realizarea conectării în paralel a lămpilor la transformator fără o modificare radicală a cablajului.

Pentru a minimiza costurile, specialiștii recomandă, în acest caz, să se conecteze fiecare corp de iluminat la propriul transformator. De regulă, acestea vor fi dispozitive cu putere și dimensiuni mici.

Dacă acest lucru pare o risipă, se pot monta în corpurile de iluminat, în locul lămpilor cu halogen de joasă tensiune, lămpi cu halogen de înaltă tensiune de 220 V. Dar în acest caz, va trebui să le dotați cu un dispozitiv de pornire treptată. Sau, ca alternativă, dacă construcția corpului de iluminat permite, se pot înlocui lămpile cu halogen cu LED-uri de clasă economică.

Cu orientările privind alegerea lămpilor cu halogen pentru amenajarea sistemului de iluminat vă familiarizează articolul, care analizează în detaliu toate aspectele problemei.

Posibilitatea de a regla intensitatea luminii atrage mulți. Majoritatea transformatoarelor electronice sunt echipate cu capacitatea de a reduce tensiunea de intrare, ceea ce permite reglarea luminozității iluminatului cu halogen.

Foarte des se planifică reglarea intensității luminii, pentru care se adaugă în schema generală un dimmer. Trebuie să știți că majoritatea transformatoarelor cu impulsuri nu sunt concepute pentru a funcționa împreună cu un dimmer.

Deoarece ultimul afectează negativ funcționarea convertizorului electronic, acest lucru reduce semnificativ durata de viață a becurilor cu halogen conectate.

Din acest motiv, varianta optimă pentru a funcționa împreună cu un dimmer este transformatorul electromagnetic toroidal. Și încă o observație.

Electricienii recomandă insistent să nu uitați de întreținerea dispozitivelor de coborâre deja instalate. Optim ar fi să efectuați o inspecție planificată o dată la șase luni, verificând funcționalitatea. Dacă se identifică probleme, dispozitivele se repară sau se înlocuiesc.

Concluzii și material video util pe această temă

Video #1. Haideți să facem cunoștință – transformatoarele Osram:

Video #2. Cum să conectați corect transformatorul:

Video #3. Tot ce trebuie să știți despre transformatoarele pentru sursele de lumină de tip halogen:

Lămpile cu halogen de joasă tensiune sunt o soluție practică pentru amenajarea iluminatului încorporat. Ele sunt considerate un analog bugetar al LED-urilor, depășindu-le semnificativ în calitatea luminii emise.

Principala dificultate a utilizării becurilor cu halogen de joasă tensiune constă în necesitatea conectării unui transformator coborâtor. Cu toate acestea, dacă se face totul corect, corpurile de iluminat vor funcționa mult timp și fără probleme.

Aveți experiență în conectarea unui transformator pentru funcționarea unui bec cu halogen de putere mică? Cunoașteți subtilități tehnologice care ar fi utile vizitatorilor site-ului? Vă rugăm să scrieți comentarii, să împărtășiți informații utile, să publicați fotografii în blocul de mai jos.