Блок питания для галогенных ламп - классификация, расчет и подключение

Галогеновые лампы с каждым днем все активнее применяются в украшении различных торговых комплексов и витрин. Яркая цветовая гамма, насыщенность в передаче изображения придают им все большую популярность. Срок их службы намного больше, чем у обычных ламп. При этом они могут длительно работать без выключения. В галогенках используются нити накала, но процесс свечения, в сравнении с лампами накаливания, у них отличается благодаря наполнению баллона особым составом. Такие лампочки используются в различных светильниках, люстрах, кухонной мебели и бывают 220 и 12 вольтовые. Блок питания для галогенок напряжением 12 вольт необходим, потому что при прямом их включении в электрическую сеть произойдет короткое замыкание.

Технические характеристики

Вольтаж галогенок бывает не только 220 и 12 вольт. В продаже можно найти лампочки на 24 и даже на 6 вольт. Мощность тоже может быть различной – 5, 10, 20 ватт. Галогеновые лампы от 220 В включаются прямо в сеть. Тем, которые работают от 12 В, необходимы специальные устройства, преобразующие ток из сети для 12 вольт, – так называемые трансформаторы или специальные блоки питания.

Двенадцативольтовые галогенки работают очень хорошо. Раньше, в 90-е годы, применялся трансформатор больших размеров на 50 Гц, который обеспечивал работу только одной галогеновой лампы. В современном освещении применяются импульсные высокочастотные преобразователи. По размерам очень маленькие, но могут потянуть 2 – 3 лампы одновременно.

На современном рынке встречаются как дорогие, так и дешевые блоки питания. В процентном соотношении дорогих продается около 5 %, а дешевки намного больше. Хотя, в принципе, дороговизна – это еще не гарантия надежности. В крутых преобразователях, к сожалению, не используются высококачественные детали, а лишь применяются хитроумные схемные «навороты», способствующие нормальной работе блока питания хотя бы в течение гарантийного срока. Как только он заканчивается, устройство сгорает.

Как поменять галогенную лампочку в подвесном потолке?

Если решились на замену галогенок на светодиодные лампы, то предлагаем ознакомиться с пошаговой инструкцией к данному процессу:

Обязательно обесточьте помещение. Подача электроэнергии отключается с распределительного щитка в тамбуре/подъезде.
Выполните замену внутреннего механизма – блока (трансформатора), который будет не только понижать, но и стабилизировать напряжение.
Выньте патрон из светильника.
Установите светодиодное изделие с соответствующим цоколем.
Если требуется, то заизолируйте проводку. Убедитесь, что плотно зафиксировали люстру.

Классификация

Трансформаторы бывают электромагнитными и электронными (импульсными). Электромагнитные доступны по цене, надежны, их можно сделать при желании своими руками. У них есть и свои минусы – приличный вес, большие габаритные размеры, повышение температуры при длительной работе. А перепады напряжения значительно сокращают срок работы галогеновых ламп.

Электронные трансформаторы весят намного меньше, у них стабильное напряжение на выходе, они сильно не нагреваются, могут иметь защиту от КЗ и плавный пуск, увеличивающий срок эксплуатации лампы.

Стоит ли менять

Подобные изменения в электронной схеме люстры потребуют больших усилий, немалых временных и финансовых затрат. Тем не менее, отсюда можно извлечь массу преимуществ.

Срок эксплуатации галогенной лампы составляет приблизительно 4000 часов, светодиодных устройств – 25-30 тыс. часов. Добавьте к этому существенную экономию электроэнергии, которая достигается за счет уменьшения мощности, потребляемой люстрой, при сохранении номинальной интенсивности свечения. Если было установлено пять галогенок по 40 Вт, то суммарная нагрузка составляла 200 Вт. В случае со светодиодными изделиями нагрузка будет равна 7,5-10 Вт. Таким образом, подобная замена вполне рациональна и оправданна. С целью экономии светодиодная аппаратура используется в мощных прожекторах, установленных на стадионах.

Трансформаторы для галогеновых ламп

Разбор будет проведен на примере блока питания . На выходе этот трансформатор имеет ни много ни мало – 5 ампер. Для такой небольшой коробочки значение потрясающее. Корпус сделан герметичным способом, с отсутствием всякого рода вентиляции. Наверное, поэтому некоторые экземпляры таких блоков питания плавятся от высокой температуры.

Схема преобразователя в первом варианте очень простая. Настолько минимален набор всех деталей, что вряд ли из нее можно что-то выкинуть. При перечислении видим:

мост из диодов;
RC цепь с динистором, чтобы запустился генератор;
генератор, собранный на полумостовой схеме;
трансформатор, понижающий входное напряжение;
низкоомный резистор, который служит в качестве предохранителя.

При большом перепаде напряжения такой преобразователь на 100% «сдохнет», приняв весь «удар» на себя. Все выполнено из довольно дешевого набора деталей. Лишь к трансформаторам нет никаких нареканий, потому что они сделаны на совесть.

Второй вариант выглядит очень слабым и недоработанным. В эмиттерные цепи вставлены резисторы R5 и R6 для ограничения тока. При этом совершенно не продумана блокировка транзисторов в случае резкого повышения тока (ее просто нет!). Сомнение вызывает электрическая цепь (на схеме она красным цветом).

выпускает галогеновые лампы мощностью до 60 ватт. Сила тока блока питания на выходе получается 5 ампер. Это многовато для такой лампочки.

При снятии крышки обратите особое внимание на размеры радиатора. Для выходных 5 ампер они очень маленькие.

Порядок замены

Обесточьте светильник, после чего снимите защитное стекло или плафон, чтобы получить доступ к лампе. Обязательно дайте лампе остыть.

Возьмитесь за колбу рукой и слегка вдавите лампу одним концом цоколя в патрон, в то время как другой (освободившийся) конец цоколя потяните на себя. Таким образом, один конец цоколя, а за ним и вся лампа должны выйти из патрона.

Купите в магазине лампу требуемого размера, мощности и напряжения. Помните, что галогенную лампу нельзя трогать руками, поэтому новую лампочку устанавливайте на место, используя чистую салфетку, перчатку либо кусок нескользкого полиэтилена.

Обычно подобного типа лампочки продаются упакованными в полиэтилен, за который можно держать лампу во время установки. Не забудьте только снять его после установки.

Вставьте один (любой) конец лампочки в патрон и, слегка нажав на него, заведите второй конец лампочки в противоположную часть патрона так, чтобы лампочка надежно зафиксировалась между зажимами патрона.

Если вы видите, что лампочка установилась неплотно и болтается между прижимными контактами патрона, то необходимо снять лампочку и подогнуть зажимы или крепление патрона таким образом, чтобы лампочка «плотно села» в патроне. Если прижимные контакты патрона сильно подгорели и не поддаются регулировке, будет необходимо заменить патрон.

Включите светильник. Если все работает нормально, установите на законное место защитное стекло или плафон.

При желании вы сможете узнать, как заменить люминесцентные лампы, прочитав об этом в соответствующей статье.

Для большей наглядности можете посмотреть это небольшое видео о том, как заменять перегоревшие галогеновые лампочки. Видео откроется в отдельном окне.

Жмите на кнопку ↓↓↓

и делитесь с друзьями, если вы находите эту статью полезной!

Источник: razumnaekonomia.blogspot.com

Расчет мощности трансформатора для ламп и схема подключения

Продаются сегодня различные трансформаторы, поэтому существуют определенные правила подбора необходимой мощности. Не стоит брать трансформатор слишком мощный. Он будет работать практически вхолостую. Недостаток мощности приведет к перегреву и дальнейшему выходу устройства из строя.

Рассчитать мощность трансформатора можно самостоятельно. Задачка скорее математическая и по силам каждому начинающему электрику. Например, необходимо установить 8 точечных галогенок напряжением 12 В и мощностью 20 ватт. Общая мощность при этом составит 160 ватт. Берем с запасом на 10 % примерно и приобретаем мощностью 200 ватт.

Схема №1 выглядит примерно таким образом: на линии 220 стоит одноклавишный выключатель, при этом оранжевый и синий провод подсоединяются ко входу трансформатора (первичные клеммы).

На линии 12 вольт все лампы подключаются к трансформатору (на вторичные клеммы). Соединяющие медные провода обязательно должны иметь одинаковое сечение, иначе яркость у лампочек будет разная.

Еще одно условие: провод, соединяющий трансформатор с галогеновыми лампами, должен быть длиной не менее 1,5 метров, лучше, если 3. Если сделать его слишком коротким, он начнет греться, и яркость лампочек снизится.

Схема №2 – для подключения галогеновых светильников. Здесь можно поступить по-другому. Разбить, к примеру, шесть светильников на две части. Для каждой установить понижающий трансформатор. Правильность такого выбора обусловлена тем, что при поломке одного из блоков питания вторая часть светильников все-таки будет продолжать работать. Мощность одной группы составляет 105 ватт. С небольшим коэффициентом запаса получаем, что приобрести необходимо два трансформатора на 150 ватт.

Совет! Каждый понижающий трансформатор запитайте своими проводами и соедините их в распределительной коробке. Места соединения оставьте в свободном доступе.

Правила выбора понижающего оборудования

Подбирая трансформатор для источников света галогенного типа, нужно учесть множество факторов. Начать стоит с двух важнейших характеристик: выходного напряжения прибора и его номинальной мощности. Первая должна строго соответствовать величине рабочего напряжения подключенных к устройству ламп. Вторая же определяет суммарную мощность источников света, с которыми будет работать трансформатор.

На корпусе трансформатора всегда присутствует маркировка, изучив которую можно получить полную информацию об устройстве

Для точного определения нужной номинальной мощности желательно произвести несложный расчет. Для этого нужно сложить мощности всех источников света, которые будут подключены к понижающему устройству. К полученной величине следует прибавить 20% «запаса», необходимого для корректной работы прибора.

Проиллюстрируем конкретным примером. Для освещения гостиной планируется установить три группы галогенных ламп: по семь штук в каждой. Это точечные приборы напряжением 12 В и мощностью в 30 Вт. Потребуется три трансформатора для каждой группы. Подберем подходящий. Начнем с расчета номинальной мощности.

Подсчитаем и получим, что общая мощность группы – 210 Вт. С учетом требуемого запаса получаем 241 Вт. Таким образом, для каждой группы потребуется трансформатор, выходное напряжение которого 12 В, номинальная мощность прибора 240 Вт.

Под эти характеристики подходят как электромагнитные, так и импульсные устройства

Останавливая свой выбор на последнем, нужно обратить особое внимание на номинальную мощность. Она должна быть представлена в виде двух цифр

Первая обозначает минимальную рабочую мощность. Нужно знать, что общая мощность ламп должна быть больше этой величины, иначе прибор не будет работать.

И небольшое замечание от специалистов, касающееся выбора мощности. Они предупреждают, что мощность трансформатора, которая указывается в технической документации, является максимальной. То есть, в нормальном состоянии он будет выдавать где-то на 25-30% меньше. Поэтому так называемый «запас» мощности необходим. Потому что если заставить устройство работать на пределе возможностей, долго оно не прослужит.

Для продолжительной эксплуатации галогенных светильников очень важно грамотно выбрать мощность понижающего трансформатора. При этом она должна иметь некоторый «запас», чтобы устройство не работало на пределе своих возможностей. Еще один важный нюанс касается размеров выбранного трансформатора и места его размещения

Чем мощнее прибор, тем он массивнее. Особенно это актуально для электромагнитных агрегатов. Желательно сразу найти подходящее место его установки. Если светильников несколько пользователи чаще предпочитают разделить их на группы и установить для каждой отдельный трансформатор

Еще один важный нюанс касается размеров выбранного трансформатора и места его размещения. Чем мощнее прибор, тем он массивнее. Особенно это актуально для электромагнитных агрегатов. Желательно сразу найти подходящее место его установки. Если светильников несколько пользователи чаще предпочитают разделить их на группы и установить для каждой отдельный трансформатор.

Объясняется это очень просто. Во-первых, при выходе из строя понижающего устройства остальные осветительные группы будут нормально работать. Во-вторых, каждый из установленных в таких группах трансформатор будет иметь меньшую мощность, чем общий, который нужно было бы поставить для всех ламп. Следовательно, его стоимость будет заметно ниже.

Переделка блока питания своими руками

Для работы галогенных ламп начали применяться импульсные источники тока с высокочастотным преобразованием напряжения. При домашнем изготовлении и налаживании довольно часто сгорают дорогостоящие транзисторы. Так как питающее напряжение в первичных цепях достигает 300 вольт, то к изоляции предъявляются очень высокие требования. Все эти трудности вполне можно обойти, если приспособить готовый электронный трансформатор. Он применяется для питания 12-вольтовых галогенок в подсветке (в магазинах), которые запитываются от стандартной электросети.

Существует определенное мнение, что получить самодельный импульсный блок питания – дело нехитрое. Можно лишь добавить выпрямительный мост, сглаживающий конденсатор и стабилизатор напряжения. На самом деле все обстоит куда сложнее. Если к выпрямителю подключить светодиод, то при включении можно зафиксировать только одно зажигание. Если выключить и включить преобразователь в сеть снова, повторится еще одна вспышка. Чтобы появилось постоянное свечение, необходимо к выпрямителю подвести дополнительную нагрузку, которая, отбирая полезную мощность, превращала бы ее в тепло.

Один из вариантов самостоятельного изготовления импульсного блока питания

Описываемый блок питания вполне можно изготовить из электронного трансформатора мощностью 105 Вт. Практически этот трансформатор напоминает компактный импульсный преобразователь напряжения. Для сборки дополнительно понадобится согласующий трансформатор Т1, сетевой фильтр, выпрямительный мост VD1-VD4, выходной дроссель L2.

Схема двухполярного блока питания

Такой аппарат стабильно функционирует длительное время с усилителем низкой частоты мощностью 2х20 ватт. При 220 В и силе тока 0,1 А выходное напряжение будет 25 В, при увеличении силы тока до 2 ампер напряжение падает до 20 вольт, что считается нормальной работой.

Ток, минуя выключатель и предохранители FU1 и FU2, следует на фильтр, защищающий цепь от помех импульсного преобразователя. Середину конденсаторов С1 и С2 соединяют с экранирующим кожухом блока питания. Потом ток поступает на вход U1, откуда с выходных клемм пониженное напряжение подается на согласующий трансформатор Т1. Переменное напряжение с другой (вторичной обмотки) выпрямляет диодный мост и сглаживает фильтр L2C4C5.

Самостоятельная сборка

Трансформатор Т1 изготавливается самостоятельно. Число витков на вторичной обмотке влияет на выходное напряжение. Сам трансформатор выполнен на кольцевом магнитопроводе К30х18х7 из феррита марки М2000НМ. Первичная обмотка состоит из провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм, сложенного вдвое. Вторичная обмотка состоит из 22 витков провода ПЭВ-2, сложенного вдвое. При соединении конца первой полуобмотки с началом второй получаем среднюю точку вторичной обмотки. Дроссель также изготавливаем самостоятельно. Его наматывают на таком же ферритовом кольце, обе обмотки содержат по 20 витков.

Выпрямительные диоды располагаются на радиаторе площадью не менее 50 кв.см. Обратите внимание, что диоды, у которых аноды соединены с минусовым выходом, изолируются от теплоотвода слюдяными прокладками.

Сглаживающие конденсаторы С4 и С5 состоят из трех параллельно включенных К50-46 емкостью по 2200 мкФ каждый. Такой способ применяется, чтобы снизить общую индуктивность электролитических конденсаторов.

На входе блока питания лучше будет установить сетевой фильтр, но возможна работа и без него. Для дросселя сетевого фильтра можно использовать ДФ 50 Гц.

Все детали блока питания располагаются навесным монтажом на плате из изоляционного материала. Полученная конструкция помещается в экранирующий кожух из тонкой листовой латуни или луженой жести. В нем не забудьте просверлить отверстия для вентиляции воздуха.

Правильно собранный блок питания не нуждается в налаживании и начинает сразу же работать. Но на всякий случай можно проверить его работоспособность с помощью подключения на выход резистора сопротивлением 240 Ом, мощностью рассеяния 3 Вт.

Порядок замены

Отключите подачу электричества.
2.
Снимите плафон или защитное стекло и достаньте перегоревшую лампочку. В зависимости от конструкции светильника и типа лампы, возможны различные варианты.

Лампочки с открытой колбой

обычно прячутся под различными плафонами (часто встречающийся вариант – встроенные лампы подсветки в мебельных шкафах).

Чтобы заменить такую лампочку, снимите защитный плафон, поддев его по периметру тонкой отверткой или ножиком, после чего просто потяните за колбу лампочки, вытягивая ее из патрона.

Лампочки с отражателем и защитным стеклом

чаще всего применяются в светильниках, встроенных в подвесной / натяжной потолок. Для того, чтобы достать лампу из светильника, в большинстве случаев достаточно снять распорную пружину или кольцо, фиксирующее лампу в корпусе светильника.

Полезные советы

При подключении галогенных светильников, надо придерживаться полезных советов:

Часто светильники производятся с нестандартной маркировкой проводов. Это учитывается при подключении фазы и нуля. Неправильное подключение приведет к проблемам.
При установке светильников через диммер должны использоваться и специальные светодиодные лампы.
Проводка должна быть заземлена.
Провод выхода не должен быть длиннее, чем 2 метра, иначе будет происходить потеря тока и лампы светят намного тусклее.
Трансформатор не должен перегреваться, для этого устанавливаются не ближе 20 сантиметров от самого прибора освещения.

При расположении трансформатора в маленькой полости, нагрузка должна быть сокращена до 75 процентов.
Монтаж точечных светильников делается после полной отделки поверхностей.
Установку точечных галогенных светильников можно провести самостоятельно, соблюдая правила установки.
Если светильник квадратный, то сначала вырезается круг коронкой, а потом подрезаются углы (при пластиковых, гипсокартонных подвесных потолках).
При установке в ванной комнате необходимо воспользоваться трансформатором 12 В. Такое напряжение не нанесет вреда человеку.

Советуем посмотреть видео-инструкцию:

Как поменять галогенную лампочку

Подвесной потолок в квартире для нас уже привычное дело, нежели исключение. И вот представьте, сделали Вам мастера новенький реечный металлический потолок. Жил он себе жил, свет в доме давал, как вдруг лампочка возьми, да и перегори. Вроде подумаешь, лампочка — какая ерунда! Сколько раз мы их меняли. Только вот я заметил, что обычные электрические лампы на наших люстрах и бра мы действительно меняли по сто раз, а вот как поменять галогенную лампочку на подвесном потолке — тут у многих мало опыта, а кто-то их вообще ни разу не менял. Тоже самое касается и маленьких лампочек на специфических светильниках с узкими плафонами, куда рука не подлезет.