Transformador per a làmpades halògenes: per què es necessita, principi de funcionament i normes de connexió
Les làmpades halògenes es poden considerar una versió millorada de les làmpades incandescents habituals.Funcionen de la mateixa manera, però a causa d'algunes característiques dels halògens són més econòmics, duradors i produeixen una llum agradable a la vista, però alhora brillant.
Els fabricants ofereixen dues opcions per a dispositius d'il·luminació halògens: d'alta i baixa tensió. Perquè aquest últim funcioni correctament, cal un transformador per a làmpades halògenes. Us explicarem com seleccionar i connectar correctament el dispositiu especificat.
El contingut de l'article:
Per què un halògen necessita un transformador?
Les làmpades halògenes competeixen amb èxit amb els LED. Malgrat les millors característiques de rendiment d'aquests últims, sovint són els halògens els que guanyen, la qual cosa s'explica pel seu menor cost i, en conseqüència, la disponibilitat, així com algunes característiques del feix de llum dels LED, que poden cansar la vista.
La "carta principal" dels LED és el funcionament sense calefacció, cosa que permet utilitzar-los àmpliament. Les làmpades halògenes tenen el mateix avantatge, però només per a làmpades de baixa tensió. Es poden instal·lar en zones sensibles a altes temperatures. Per exemple, en llums incorporades al sostre.
Però cal entendre que les làmpades halògenes de baixa tensió només poden funcionar amb transformadors. Aquests últims són necessaris per convertir la tensió de la xarxa a un valor acceptable per a la làmpada. Normalment això és de 12 V.
A més, el transformador protegeix la font de llum de sobretensions, sobreescalfament i curtcircuits, i també pot proporcionar la capacitat d'encendre la il·luminació sense problemes. Cal admetre que, de mitjana, les làmpades amb transformadors duren molt més. Encara que depèn molt de la seva qualitat.
Quins tipus de transformadors hi ha?
Els transformadors són dispositius de tipus electromagnètic o electrònic. Es diferencien una mica pel principi de funcionament i algunes altres característiques.
Les opcions electromagnètiques canvien els paràmetres de la tensió de xarxa estàndard a característiques adequades per al funcionament halògens de baixa tensió, els dispositius electrònics, a més del treball especificat, també realitzen la conversió actual.
Dispositiu electromagnètic toroidal
El transformador toroidal més senzill està muntat a partir de dos bobinatges i un nucli. Aquest últim també s'anomena circuit magnètic. Està fet d'un material ferromagnètic, generalment d'acer. Els bobinatges es col·loquen a la vareta.
El primari està connectat a la font d'energia, el secundari, respectivament, al consumidor. No hi ha connexió elèctrica entre els bobinatges secundari i primari.
Així, la potència es transfereix entre ells només electromagnèticament. Per augmentar l'acoblament inductiu entre els bobinats, s'utilitza un circuit magnètic.Quan s'aplica corrent altern al terminal connectat al primer bobinatge, produeix un tipus de flux magnètic altern dins del nucli.
Aquest últim engrana amb els dos bobinatges i indueix una força electromotriu o fem en ells. Sota la seva influència, al bobinatge secundari es crea un corrent altern amb una tensió diferent del que hi havia al bobinatge primari.
En funció del nombre de voltes, es determina el tipus de transformador, que pot ser augmentat o reduït, i la relació de transformació. Per a les làmpades halògenes, només s'utilitzen dispositius reductors.
Els avantatges dels dispositius de bobinat són:
- Alta fiabilitat operativa.
- Fàcil de connectar.
- Baix cost.
No obstant això, els transformadors toroidals es poden trobar en circuits moderns amb làmpades halògenes força rara. Això s'explica pel fet que, a causa de les seves característiques de disseny, aquests dispositius tenen unes dimensions i un pes força impressionants. Per tant, és difícil dissimular-los a l'hora de disposar els mobles o la il·luminació del sostre, per exemple.
A més, els inconvenients dels dispositius d'aquest tipus inclouen la calefacció durant el funcionament i la sensibilitat a possibles caigudes de tensió a la xarxa, que afecta negativament la vida útil de les làmpades halògenes.
A més, els transformadors de bobinatge poden zumbar durant el funcionament; això no sempre és acceptable. Per tant, els dispositius s'utilitzen principalment en locals no residencials o en naus industrials.
Pols o dispositiu electrònic
El transformador consta d'un nucli o nucli magnètic i dos bobinatges. Depenent de la forma del nucli i del mètode per col·locar-hi bobinatges, es distingeixen quatre tipus d'aquests dispositius: vareta, toroidal, blindat i blindat.
El nombre de voltes del bobinatge secundari i primari també pot ser diferent. Variant les seves ràtios, s'obtenen dispositius de reducció i de pujada.
El principi de funcionament d'un transformador de tipus pols és una mica diferent. S'apliquen polsos unipolars curts a l'enrotllament primari, de manera que el nucli es troba constantment en estat de magnetització.
Els polsos del bobinatge primari es caracteritzen com a senyals rectangulars a curt termini. Generen inductància amb les mateixes caigudes característiques.
Al seu torn creen polsos a la bobina secundària.
Aquesta característica ofereix als transformadors electrònics una sèrie d'avantatges:
- Pes lleuger i compacte.
- Alt nivell d'eficiència.
- Possibilitat d'incorporar protecció addicional.
- Interval de tensió de funcionament ampliat.
- Sense calefacció ni soroll durant el funcionament.
- Possibilitat d'ajustar la tensió de sortida.
Entre els desavantatges, cal destacar la càrrega mínima regulada i el preu força elevat. Aquest últim està associat a certes dificultats en el procés de fabricació d'aquests dispositius.
Normes per triar equips de baixada
Quan escolliu un transformador per a fonts de llum halògenes, heu de tenir en compte molts factors.Val la pena començar amb dues característiques importants: la tensió de sortida del dispositiu i la seva potència nominal.
El primer ha de correspondre estrictament a la tensió de funcionament de les làmpades connectades al dispositiu. El segon determina la potència total de les fonts de llum amb què funcionarà el transformador.
Per determinar amb precisió la potència nominal necessària, s'aconsella fer un càlcul senzill. Per fer-ho, heu de sumar les potències de totes les fonts de llum que es connectaran al dispositiu reductor. Al valor resultant, afegiu el 20% de la "reserva" necessària per al correcte funcionament del dispositiu.
Il·lustrem-ho amb un exemple concret. Per il·luminar la sala d'estar, està previst instal·lar tres grups de làmpades halògenes: set peces en cadascun. Són dispositius puntuals amb una tensió de 12 V i una potència de 30 W. Es necessitaran tres transformadors per a cada grup. Triem la correcta. Comencem calculant la potència nominal.
Calculem i trobem que la potència total del grup és de 210 W. Tenint en compte l'espai lliure necessari, obtenim 241 W. Per tant, per a cada grup necessitareu un transformador, la tensió de sortida del qual és de 12 V, la potència nominal del dispositiu és de 240 W.
Tant els dispositius electromagnètics com els polsats s'ajusten a aquestes característiques. Quan escolliu aquest últim, heu de prestar especial atenció a la potència nominal. S'ha de presentar com a dos números. El primer indica la potència mínima de funcionament.
Heu de saber que la potència total de les làmpades ha de ser superior a aquest valor, en cas contrari el dispositiu no funcionarà.I una petita nota d'experts sobre l'elecció del poder. Adverteixen que la potència del transformador, que s'indica a la documentació tècnica, és la màxima.
És a dir, en condicions normals produirà un 25-30% menys. Per tant, és necessària l'anomenada “reserva” de poder. Perquè si forces el dispositiu a funcionar al seu límit, no durarà gaire.
Un altre matís important es refereix a la mida del transformador seleccionat i la seva ubicació. Com més potent és el dispositiu, més massiu és. Això és especialment cert per a les unitats electromagnètiques. És aconsellable trobar immediatament un lloc adequat per a la seva instal·lació.
Si hi ha diverses làmpades, els usuaris sovint prefereixen dividir-les en grups i instal·lar un transformador independent per a cadascun. Això s'explica de manera molt senzilla.
En primer lloc, si el dispositiu reductor falla, els grups d'il·luminació restants funcionaran normalment. En segon lloc, cadascun dels transformadors instal·lats en aquests grups tindrà menys potència que el comú que caldria instal·lar per a totes les làmpades. En conseqüència, el seu cost serà notablement menor.
Dues opcions de connexió del transformador
Abans de connectar un dispositiu reductor, haureu de completar la disposició dels llums si n'hi ha més de dos. A més, cal seleccionar la ubicació per instal·lar el transformador.
Aquest últim es fa tenint en compte les regles següents:
- S'ha de garantir l'accés lliure al dispositiu, necessari per al seu manteniment o substitució.
- Si el transformador es troba dins d'un espai tancat, el volum d'aquest últim no pot ser inferior a 10 litres. Això és necessari per eliminar la calor generada durant el funcionament del dispositiu.
- La distància entre el dispositiu i la làmpada halògena més propera no ha de ser inferior a 250 mm. Això es fa per evitar un escalfament addicional no desitjat de la font de llum.
Només després de determinar la ubicació del transformador i les làmpades, es pot començar la instal·lació i la connexió.
En aquest cas, són possibles dues opcions principals, i aquesta última es pot modificar i utilitzar per connectar no només dos grups de llums, sinó també tres o més.
Circuit de llums amb un transformador
Aquesta opció es considera òptima per a quatre, un màxim de cinc fonts de llum. Si hi ha més llums, el millor seria dividir-les en grups. Els halògens estan connectats només en paral·lel. Això s'ha de tenir en compte a l'hora d'elaborar el diagrama. Un altre punt important.
Cal col·locar les làmpades de manera que la distància de cadascuna d'elles al transformador sigui aproximadament la mateixa. Això és necessari per al correcte funcionament dels dispositius.
Si hi ha cables de diferents longituds, els llums s'il·luminaran de manera diferent. El que tingui un cable més curt brillarà més. Un dispositiu amb un cable llarg s'il·luminarà poc.
A més, en aquest últim cas, el cable també pot escalfar-se durant el funcionament, cosa que és extremadament indesitjable.Els experts recomanen construir el circuit de manera que la longitud de cadascun dels cables que condueixen a les làmpades no superi els 200 mm. En aquest cas, la secció del cable ha de ser d'almenys 1,5 metres quadrats. mm.
Al cos del transformador hi ha terminals de sortida i entrada. Els principals s'anomenen N i L o Entrada. Es tracta d'una entrada situada al costat de 220 V. Cal recordar que la connexió aquí es realitza mitjançant un interruptor d'una sola tecla.
A continuació, els cables de neutre i de fase de color blau i taronja o marró que s'estenen des de la caixa de distribució es connecten als terminals corresponents del transformador. Les làmpades halògenes estan connectades als terminals de sortida secundaris o a la sortida del dispositiu reductor.
Per a això, només s'utilitzen cables de coure amb la mateixa secció transversal. Nota important. Si per algun motiu no hi ha prou terminals del transformador, s'han d'instal·lar pinces de terminal addicionals. Es poden comprar a qualsevol botiga especialitzada.
Dos grups de llums amb dos transformadors
Aquesta connexió és òptima si hi ha més de cinc llums. Els grups poden constar del mateix nombre de llums o de diferents. No importa. El més important és que el transformador estigui seleccionat correctament per a cadascun. Com en l'opció descrita anteriorment, hauríeu de començar executant el diagrama.
Quan escolliu una ubicació per a les làmpades, s'apliquen regles similars. És a dir, la longitud de tots els cables que s'estenen des del transformador hauria de ser aproximadament la mateixa.
Això pot ser bastant difícil de fer. Aleshores haureu de fer alguns ajustos. Heu de saber-ho per als cables de coure amb una secció transversal d'1,5 metres quadrats. mm, que és el que es recomana utilitzar en aquest cas, la longitud òptima varia de 150 a 300 cm.En aquesta distància, l'energia es transmetrà amb pèrdues mínimes i sense interferències.
De vegades, aquesta longitud és clarament insuficient. En aquest cas, haureu de triar un cable amb una secció transversal més gran. Per a una distància de 300 a 400 cm, es selecciona un cable amb una secció transversal de fins a 2,5 metres quadrats. mm. Si s'espera una longitud encara més gran, cosa que no és desitjable, s'ha de fer un càlcul especial i determinar la secció transversal adequada mitjançant una taula especial.
La connexió de cadascun dels transformadors i grups de llums es realitza de manera similar al mètode descrit anteriorment. És a dir, el nucli neutre de la caixa de distribució està connectat als terminals neutres dels transformadors.
El conductor de fase de l'interruptor està connectat als cables de fase dels dispositius reductors. Teòricament, es poden connectar més de dos grups de llums d'aquesta manera, però cadascun d'ells té el seu propi transformador.
Nota important. Es col·loca un cable independent per a cadascun dels dispositius reductors i es connecten exclusivament a l'interior de la caixa de connexió. Alguns "artesans" prefereixen connectar els cables en algun lloc sota el sostre, però no utilitzar la caixa de connexió.
Es tracta d'un greu error que contradiu el PUE, que estableix que s'ha de facilitar l'accés gratuït a cadascun dels trams de connexió del cable per a la inspecció, manteniment i possibles reparacions. Per tant, l'única opció correcta és una connexió en una caixa de connexió.
Els experts destaquen que si es pretén connectar un grup format per un gran nombre de làmpades, és possible col·locar una caixa de distribució entre les làmpades i la sortida del transformador. Això és especialment cert si no hi ha prou terminals al dispositiu reductor o si hi ha restriccions en la seva col·locació.
En triar aquesta opció, cal saber que amb la mateixa potència, un circuit de baixa tensió passa més corrent que un circuit d'alta tensió. A partir d'això, es requereix un càlcul precís per determinar la secció transversal del cable. Això es fa calculant el corrent total.
Il·lustrem-ho amb un exemple. S'han de connectar set fonts de llum de 12V 35W mitjançant un transformador. Els llums es munten paral·lel a la caixa de distribució. Necessari per esbrinar secció transversal del cable, que es col·locarà entre el distribuïdor i la sortida del bloc.
Per fer-ho, primer multipliqueu el nombre de bombetes per la seva potència. A continuació, dividim el valor resultant per la tensió de funcionament. Obtenim aproximadament 29 A. Aquesta és la intensitat de corrent que passarà pel cablejat de baixa tensió.
Utilitzant la taula de dependència de la secció transversal del cablejat de la tensió de funcionament presentada al PUE, determinem la mida del cable adequada. En el nostre cas serà com a mínim de 4 metres quadrats. mm. Com podeu veure, la càrrega és bastant gran. Potser té sentit dividir aquest grup de llums en dos més.
Quan s'instal·len dos grups de bombetes halògenes mitjançant un transformador, es poden utilitzar dos tipus d'interruptors.Si instal·leu un model d'una sola clau, els dos grups només es poden activar/desactivar alhora. Si es requereix un control separat de grups de dispositius d'il·luminació, podeu instal·lar un interruptor de dues tecles.
Recomanacions dels professionals
Els electricistes en exercici sovint s'enfronten a la necessitat d'instal·lar halògens de baixa tensió quan el cablejat ja s'ha instal·lat i s'està operant amb èxit. En aquest cas, no sempre és possible connectar llums en paral·lel a un transformador sense alterar radicalment el cablejat.
Per minimitzar els costos, els experts recomanen en aquest cas connectar cada llum amb el seu propi transformador. Per regla general, aquests seran dispositius de petita potència i mida.
Si això us sembla un malbaratament, podeu posar làmpades halògenes d'alta tensió de 220 V en comptes de làmpades de baixa tensió, però en aquest cas, haureu d'equipar-les amb un dispositiu d'arrencada suau. O, com a opció, si el disseny del llum ho permet, podeu substituir les làmpades halògenes per LED de classe econòmica.
Amb fites selecció d'halògens per a la instal·lació d'un sistema d'il·luminació, trobareu un article que examina a fons tots els aspectes del problema.
Molt sovint es preveu regular la intensitat de la il·luminació, amb la qual cosa s'afegeix a l'esquema general Dimmer. Heu de saber que la majoria dels transformadors d'impulsos no estan dissenyats per funcionar juntament amb un atenuador.
Atès que aquest últim afecta negativament el funcionament del convertidor electrònic, en última instància, això redueix significativament la vida útil de les làmpades halògenes connectades.
Per aquest motiu, la millor opció per treballar juntament amb un atenuador és un transformador electromagnètic toroidal. I una nota més.
Els electricistes recomanen fermament no oblidar-se de fer servei als dispositius reductors ja instal·lats. És òptim fer-ne una inspecció rutinària cada sis mesos per comprovar-ne el funcionament. Si s'identifiquen problemes, els dispositius es reparen o es substitueixen.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Vídeo #1. Coneixem-nos - Transformadors Osram:
Vídeo #2. Com connectar correctament un transformador:
Vídeo #3. Tot el que necessiteu saber sobre els transformadors per a fonts de llum halògenes:
Les làmpades halògenes de baixa tensió són una solució pràctica per a la il·luminació encastada. Es consideren un pressupost anàleg als LED, significativament superiors a ells en la qualitat de la llum emesa.
La principal dificultat amb l'ús d'halògens de baixa tensió és la necessitat de connectar un transformador reductor. Tanmateix, si tot es fa correctament, els accessoris d'il·luminació duraran molt de temps i sense problemes.
Tens experiència connectant un transformador per fer funcionar una bombeta halògena de baixa potència? Coneixeu subtileses tecnològiques que seran útils als visitants del lloc? Escriu comentaris, comparteix informació útil i publica fotos al bloc següent.
