Trasformatore per lampade alogene: perché è necessario, il principio di funzionamento e le regole di connessione

Le lampade alogene possono essere considerate una versione migliorata dei soliti dispositivi a incandescenza. Funzionano allo stesso modo, ma grazie ad alcune caratteristiche degli alogeni sono più economici, durevoli e regalano una luce piacevole per gli occhi, ma allo stesso tempo brillante.

I produttori offrono due opzioni per i dispositivi di illuminazione alogena: alta e bassa tensione. Affinché il secondo funzioni correttamente, è necessario un trasformatore per lampade alogene. Parleremo di come scegliere e collegare correttamente il dispositivo specificato.

Perché un trasformatore alogeno?

Le lampade alogene competono con successo con i LED. Nonostante le migliori caratteristiche operative di quest'ultimo, sono spesso gli alogeni a vincere, il che è spiegato dal loro costo inferiore e, di conseguenza, dalla convenienza, nonché da alcune caratteristiche del raggio luminoso dei LED, da cui gli occhi possono stancarsi.

La principale "carta vincente" dei LED è il funzionamento senza riscaldamento, che consente di utilizzarli ampiamente. Gli alogeni hanno lo stesso vantaggio, ma solo per lampade a bassa tensione. Possono essere installati in aree sensibili alle alte temperature. Ad esempio, negli apparecchi a soffitto.

Allo stesso tempo, devi capire che le lampade alogene a bassa tensione possono funzionare solo con i trasformatori. Questi ultimi sono necessari per convertire la tensione di rete in un indicatore accettabile per la lampada. Di solito è 12 V.

Inoltre, il trasformatore protegge la sorgente luminosa da sbalzi di corrente, surriscaldamento e corto circuito e può anche fornire la possibilità di accendere la luce senza problemi. Bisogna ammettere che, in media, le lampade con trasformatori durano molto più a lungo. Anche se molto dipende dalla loro qualità.

Le lampade alogene a bassa tensione non sono in grado di funzionare con una tensione di rete di 220 V, pertanto devono essere collegate solo tramite un trasformatore step-down

Cosa sono i trasformatori?

I trasformatori sono chiamati dispositivi di tipo elettromagnetico o elettronico. Differiscono in qualche modo nel principio di funzionamento e in alcune altre caratteristiche.

Le opzioni elettromagnetiche modificano i parametri della tensione di rete standard in caratteristiche adatte al funzionamento alogeno a bassa tensione, i dispositivi elettronici, oltre al lavoro specificato, eseguono anche la conversione corrente.

Dispositivo elettromagnetico toroidale

Il trasformatore toroidale più semplice è assemblato da due avvolgimenti e un nucleo. Quest'ultimo è anche chiamato circuito magnetico. È fatto di materiale ferromagnetico, di solito in acciaio. Gli avvolgimenti sono posizionati sull'asta.

Il primario è collegato a una fonte di energia, il secondario, rispettivamente, al consumatore. Non esiste alcun collegamento elettrico tra gli avvolgimenti secondario e primario.

Nonostante il basso costo e l'affidabilità nel funzionamento, un trasformatore elettromagnetico toroidale viene oggi raramente utilizzato per il collegamento di lampade alogene

Pertanto, la potenza tra loro è trasmessa solo con mezzi elettromagnetici. Per aumentare l'accoppiamento induttivo tra gli avvolgimenti, viene utilizzato un circuito magnetico. Quando viene applicato CA, un terminale collegato al primo avvolgimento forma un flusso magnetico di tipo alternato all'interno del nucleo.

Quest'ultimo si blocca con entrambi gli avvolgimenti e induce una forza elettromotrice o EMF in essi. Sotto la sua influenza, viene creata una corrente alternata nell'avvolgimento secondario con una tensione diversa da quella nel primario.

A seconda del numero di giri, viene installato il tipo di trasformatore, che può essere su o giù, e il rapporto di trasformazione. Per le lampade alogene, vengono sempre utilizzati solo dispositivi di abbassamento.

I vantaggi dei dispositivi di avvolgimento sono:

• Alta affidabilità nel lavoro.
• Facile da collegare.
• Basso costo.

Tuttavia, i trasformatori toroidali possono essere trovati nei circuiti moderni con lampade alogene abbastanza raramente. Ciò è dovuto al fatto che a causa delle caratteristiche del design, tali dispositivi hanno dimensioni e peso piuttosto impressionanti. Pertanto, sono difficili da mascherare quando si organizzano mobili o plafoniere, ad esempio.

Forse il principale svantaggio dei trasformatori elettromagnetici toroidali è l'enormità e le dimensioni significative. Sono estremamente difficili da mascherare se hai bisogno di un'installazione nascosta

Inoltre, gli svantaggi di dispositivi di questo tipo includono il riscaldamento durante il funzionamento e la sensibilità a possibili cadute di tensione nella rete, che influiscono negativamente sulla vita dell'alogeno.

Inoltre, i trasformatori di avvolgimento possono ronzare durante il funzionamento, questo non è sempre accettabile. Pertanto, i dispositivi vengono utilizzati principalmente in locali non residenziali o in edifici industriali.

Impulso o dispositivo elettronico

Il trasformatore è costituito da un circuito magnetico o un intermedio e due avvolgimenti. A seconda della forma del nucleo e del metodo di posizionamento degli avvolgimenti su di esso, ci sono quattro varietà di tali dispositivi: asta, toroidale, corazzato e blindato.

Anche il numero di giri degli avvolgimenti secondario e primario può essere diverso. Variando i loro rapporti, abbassare e alzare i dispositivi.

Nella progettazione di un trasformatore di impulsi non ci sono solo avvolgimenti con un nucleo, ma anche riempimento elettronico. Grazie a ciò, è possibile integrare sistemi di protezione da surriscaldamento, soft start e altro

Il principio di funzionamento di un trasformatore a impulsi è leggermente diverso. Brevi impulsi unipolari vengono forniti all'avvolgimento primario, per cui il nucleo è costantemente in uno stato di magnetizzazione.

Gli impulsi sull'avvolgimento primario sono caratterizzati da segnali a onda quadra a breve termine. Generano induttanza con le stesse differenze caratteristiche.

A loro volta creano impulsi sulla bobina secondaria.

Questa funzione offre ai trasformatori elettronici numerosi vantaggi:

• Leggero e compatto.
• Alto livello di efficienza.
• Capacità di integrare una protezione aggiuntiva.
• Gamma di tensione operativa estesa.
• Mancanza di riscaldamento e rumore durante il lavoro.
• La possibilità di regolare la tensione di uscita.

Tra le carenze, vale la pena notare il carico minimo regolamentato e un prezzo piuttosto elevato. Quest'ultimo è associato a determinate difficoltà nel processo di fabbricazione di tali dispositivi.

Regole per la scelta dell'attrezzatura per l'abbassamento

Quando si sceglie un trasformatore per sorgenti luminose alogene, è necessario considerare molti fattori. Vale la pena iniziare con due importanti caratteristiche: la tensione di uscita del dispositivo e la sua potenza nominale.

Il primo dovrebbe corrispondere rigorosamente al valore della tensione operativa delle lampade collegate al dispositivo. Il secondo determina la potenza totale delle sorgenti luminose con cui il trasformatore funzionerà.

C'è sempre una marcatura sulla custodia del trasformatore, dopo aver studiato che è possibile ottenere informazioni complete sul dispositivo

Per determinare con precisione la potenza nominale desiderata, è preferibile effettuare un semplice calcolo. Per fare ciò, sommare la potenza di tutte le sorgenti luminose che saranno collegate al dispositivo step-down. Al valore ottenuto dovrebbe essere aggiunto il 20% del "margine" necessario per il corretto funzionamento del dispositivo.

Illustriamo con un esempio concreto. Per illuminare il soggiorno, è prevista l'installazione di tre gruppi di lampade alogene: sette in ciascuna. Si tratta di dispositivi a punti con una tensione di 12 V e una potenza di 30 watt. Saranno necessari tre trasformatori per ciascun gruppo. Sceglieremo quello giusto. Cominciamo calcolando la potenza nominale.

Calcoleremo e otterremo che la potenza totale del gruppo è di 210 watt. Dato il margine richiesto, otteniamo 241 watt. Pertanto, per ogni gruppo è richiesto un trasformatore, la cui tensione di uscita è di 12 V e la potenza nominale del dispositivo è di 240 W.

Sia i dispositivi elettromagnetici che quelli a impulsi sono adatti a queste caratteristiche. Quando si sceglie quest'ultimo, è necessario prestare particolare attenzione alla potenza nominale. Dovrebbe essere presentato in due cifre. Il primo indica la potenza operativa minima.

È necessario sapere che la potenza totale della lampada deve essere maggiore di questo valore, altrimenti il ​​dispositivo non funzionerà. E un piccolo commento degli esperti sulla scelta del potere. Avvertono che la potenza del trasformatore, indicata nella documentazione tecnica, è massima.

Cioè, in condizioni normali, si distribuirà da qualche parte il 25-30% in meno. Pertanto, è necessaria la cosiddetta "riserva" di potere. Perché se si fa funzionare il dispositivo al limite, non durerà a lungo.

Per un funzionamento a lungo termine delle lampade alogene è molto importante scegliere correttamente la potenza di un trasformatore step-down. Inoltre, dovrebbe avere qualche "riserva" in modo che il dispositivo non funzioni al limite delle sue capacità

Un'altra importante sfumatura riguarda le dimensioni del trasformatore selezionato e la sua posizione. Più potente è il dispositivo, più è massiccio. Ciò è particolarmente vero per le unità elettromagnetiche. Si consiglia di trovare immediatamente un luogo adatto per la sua installazione.

Se più utenti preferiscono più spesso apparecchi di illuminazione, dividerli in gruppi e installare un trasformatore separato per ciascuno. La spiegazione è molto semplice

Innanzitutto, quando il dispositivo di abbassamento si guasta, i restanti gruppi di luci funzioneranno normalmente. In secondo luogo, ciascuno dei trasformatori installati in tali gruppi avrà una potenza inferiore rispetto al totale che dovrebbe essere fornito per tutte le lampade.Di conseguenza, il suo costo sarà notevolmente inferiore.

Due opzioni per il collegamento di un trasformatore

Prima di collegare il dispositivo step-down, è necessario seguire il layout degli apparecchi, se ce ne sono più di due. Inoltre, è necessario scegliere la posizione di installazione del trasformatore.

Quest'ultimo viene fatto tenendo conto di tali regole:

• È necessario fornire libero accesso al dispositivo, necessario per la sua manutenzione o sostituzione.
• Se il trasformatore si trova all'interno di uno spazio limitato, il volume di quest'ultimo non può essere inferiore a 10 litri. Ciò è necessario per rimuovere il calore generato durante il funzionamento del dispositivo.
• La distanza dal dispositivo alla lampada alogena più vicina non deve essere inferiore a 250 mm. Questo per evitare il riscaldamento aggiuntivo indesiderato della sorgente luminosa.

Solo dopo che è stato determinato un posto per il trasformatore e per le lampade, è possibile procedere con l'installazione e il collegamento.

La scelta corretta della posizione per l'installazione di un trasformatore step-down è importante. Se verrà montato in uno spazio limitato, il volume di quest'ultimo dovrebbe essere sufficiente per rimuovere il calore generato durante il funzionamento del dispositivo

In questo caso, sono possibili due opzioni principali, quest'ultima può essere modificata e utilizzata per collegare non solo due gruppi di lampade, ma anche tre o più.

Catena di apparecchi per trasformatore singolo

Questa opzione è considerata ottimale per quattro, massimo cinque sorgenti luminose. Se ci sono più lampade, sarà meglio dividerle in gruppi. Gli alogeni sono collegati solo in parallelo. Questo deve essere preso in considerazione quando si redige lo schema. Un'altra sfumatura importante.

È necessario posizionare le lampade in modo tale che la distanza tra ciascuna di esse e il trasformatore sia approssimativamente la stessa. Ciò è necessario per il corretto funzionamento dei dispositivi.

Se ci sono fili di diverse lunghezze, le lampade bruceranno in modo diverso. Quello con il filo più corto brillerà più luminoso. Un dispositivo con un cavo lungo brucia debolmente.

Inoltre, in quest'ultimo caso, durante l'operazione, è anche possibile il riscaldamento del filo, il che è estremamente indesiderabile. Gli esperti raccomandano di costruire il circuito in modo che la lunghezza di ciascuno dei fili che si estende alle lampade non superi i 200 mm. In questo caso, la sezione del cavo deve essere di almeno 1,5 metri quadrati. mm.

In questo modo è collegato un numero limitato di lampade. È consigliabile non collegare più di cinque, altrimenti dovrai installare un trasformatore ad alta potenza

Ci sono terminali di uscita e ingresso sulla custodia del trasformatore. I primari sono etichettati come N e L o Input. Questo è un ingresso situato sul lato di 220 V. Va ricordato che qui la connessione avviene tramite un interruttore a chiave singola.

Inoltre, i fili zero e di fase di colore blu, arancione o marrone che si estendono dalla scatola di distribuzione sono collegati ai corrispondenti terminali del trasformatore. Le lampade alogene sono collegate ai terminali secondari dell'uscita o dell'uscita del dispositivo di abbassamento.

Per questo, vengono utilizzati solo fili di rame con la stessa sezione trasversale. Nota importante Se per qualche motivo i terminali del trasformatore non sono sufficienti, installare morsetti aggiuntivi. Possono essere acquistati in qualsiasi negozio specializzato.

Due gruppi di lampade con due trasformatori

Tale connessione è ottimale se ci sono più di cinque lampade. I gruppi possono essere costituiti dallo stesso numero di lampade o diversi. Non importa. La cosa principale è che per ciascuno un trasformatore è selezionato correttamente. Come nell'opzione sopra descritta, vale la pena iniziare con l'implementazione dello schema.

Quando si sceglie la posizione delle lampade, funzionano regole simili. Cioè, la lunghezza di tutti i fili che si estendono ad essi dal trasformatore dovrebbe essere approssimativamente la stessa.

Quindi sono collegati due gruppi di lampade alogene. Ognuno di essi utilizza il proprio trasformatore, ma l'interruttore è comune ad entrambi

Questo può essere difficile da fare. Quindi è necessario apportare alcune modifiche. Devi sapere che per i fili di rame con una sezione trasversale di 1,5 metri quadrati.mm, in particolare si consiglia di usarli in questo caso, la lunghezza ottimale varia da 150 a 300 cm. L'energia verrà trasmessa a tale distanza con perdita minima e senza interferenze.

A volte questa lunghezza non è chiaramente sufficiente. In questo caso, dovrai selezionare una sezione di filo più grande. Per una distanza da 300 a 400 cm, viene selezionato un cavo con una sezione trasversale fino a 2,5 metri quadrati. mm. Se è prevista una lunghezza ancora maggiore, il che è indesiderabile, è necessario effettuare un calcolo speciale e determinare una sezione adatta in base a una tabella speciale.

Il collegamento di ciascuno dei trasformatori e dei gruppi di lampade ad esso viene effettuato in modo simile al metodo sopra descritto. Cioè, il nucleo zero dalla scatola di giunzione è collegato ai terminali zero dei trasformatori.

Il nucleo di fase dall'interruttore è collegato ai cavi di fase dei dispositivi di abbassamento. Teoricamente, in questo modo è possibile collegare più di due gruppi di apparecchi, ma ognuno di essi ha il proprio trasformatore.

Nota importante Un cavo separato è posato per ciascuno dei dispositivi di abbassamento e sono collegati esclusivamente all'interno della scatola di giunzione. Alcuni "artigiani" preferiscono collegare i fili da qualche parte sotto il soffitto, ma non usano la scatola di distribuzione dell'alimentazione.

Questo è un grave errore, contrariamente al PUE, in cui è scritto che ciascuna delle sezioni di connessione dei cavi completate deve essere fornita di libero accesso per l'ispezione, la manutenzione e l'eventuale riparazione. Pertanto, l'unica opzione corretta è la connessione in una scatola di giunzione.

Nel processo di creazione di una retroilluminazione alogena con un gran numero di lampade, è importante calcolare correttamente il numero di gruppi di illuminazione e la posizione dei trasformatori per ciascuno di essi

Gli esperti sottolineano che se si suppone di collegare un gruppo costituito da un gran numero di lampade, è possibile posizionare una scatola di giunzione tra le lampade e l'uscita del trasformatore. Ciò è particolarmente vero con la mancanza di terminali sul dispositivo step-down o con restrizioni sul suo posizionamento.

Scegliendo questa opzione, è necessario sapere che alla stessa potenza, il circuito a bassa tensione passa più corrente rispetto al circuito ad alta tensione. Sulla base di questo, è necessario un calcolo accurato per determinare la sezione trasversale del filo. Viene prodotto calcolando la forza corrente totale.

Illustriamo con un esempio. Sette sorgenti luminose da 12 V da 35 W devono essere collegate tramite un trasformatore. Le lampade sono montate in parallelo attraverso la scatola di distribuzione. Ho bisogno di scoprirlo sezione del filoda posare tra il distributore e l'uscita dell'unità.

Per fare questo, prima moltiplica il numero di lampadine per la loro potenza. Quindi il valore risultante viene diviso per la tensione operativa. Otteniamo circa 29 A. Questa è la forza attuale che passerà attraverso il cablaggio a bassa tensione.

Usando la tabella di dipendenza della sezione trasversale del cablaggio sulla tensione operativa presentata nel PUE, determiniamo la dimensione appropriata del filo. Nel nostro caso, sarà di almeno 4 metri quadrati. mm. Come puoi vedere, il carico è piuttosto grande. Forse ha senso dividere questo gruppo di lampade in altre due.

Se si collega un interruttore a due alogeni quando si collegano due gruppi di lampade alogene, è possibile avere l'opportunità di controllarli singolarmente

Quando si montano due gruppi di lampadine alogene attraverso un trasformatore, è possibile utilizzare due tipi di interruttori. Se si inserisce un modello a chiave singola, entrambi i gruppi possono accendersi / spegnersi solo contemporaneamente. Se è richiesto il controllo separato di gruppi di dispositivi di illuminazione, è possibile installare un interruttore a due tasti.

Raccomandazioni dei professionisti

Gli elettricisti esperti spesso affrontano la necessità di installare alogeni a bassa tensione quando il cablaggio è già stato completato ed è stato gestito con successo.In questo caso, è lungi dall'essere sempre possibile effettuare una connessione parallela delle lampade al trasformatore senza una radicale modifica del cablaggio.

Al fine di ridurre al minimo i costi, gli esperti raccomandano in questo caso di collegare ciascuna lampada con il proprio trasformatore. Di norma, sarà piccolo in termini di potenza e dimensioni del dispositivo.

Se questo sembra dispendioso, è possibile inserire gli apparecchi anziché alogeni a bassa tensione ad alta tensione da 220 V. Ma in questo caso sarà necessario dotarli di un avviatore statico. O come opzione, se il design della lampada lo consente, è possibile sostituire le lampade alogene con LED di classe economica.

Con punti di riferimento raccoglitore alogeno per il dispositivo del sistema di illuminazione ti familiarizzerà con un articolo che analizza a fondo tutti i lati del problema.

La capacità di regolare l'intensità della luce attira molti. La maggior parte dei trasformatori elettronici sono integrati con la possibilità di ridurre la tensione di ingresso, il che consente di regolare la luminosità dell'illuminazione alogena

Molto spesso si prevede di controllare l'intensità dell'illuminazione, per quale scopo viene aggiunto allo schema generale dimmer. È necessario sapere che la maggior parte dei trasformatori di impulsi non è progettata per funzionare insieme a un dimmer.

Poiché quest'ultimo influisce negativamente sul funzionamento del convertitore elettronico, ciò riduce in modo significativo la durata delle lampade alogene collegate.

Per questo motivo, il trasformatore elettromagnetico toroidale è l'opzione migliore per lavorare insieme a un dimmer. E un'altra osservazione.

Gli elettricisti raccomandano vivamente di non dimenticare la manutenzione dei dispositivi di abbassamento già installati. È ottimale effettuare un'ispezione di routine ogni sei mesi con un controllo delle prestazioni. Se vengono identificati problemi, il dispositivo viene riparato o sostituito.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video n. 1. Facciamo conoscenza - Trasformatori Osram:

Video n. 2. Come collegare il trasformatore:

Video n. 3. Tutto quello che devi sapere sui trasformatori per sorgenti luminose alogene:

Le lampade alogene a bassa tensione sono una soluzione pratica per organizzare l'illuminazione da incasso. Sono considerati un analogo economico dei LED, superandoli significativamente nella qualità della luce emessa.

La principale difficoltà nell'uso di alogeni a bassa tensione è la necessità di collegare un trasformatore step-down. Tuttavia, se tutto viene eseguito correttamente, i dispositivi di illuminazione funzioneranno a lungo e senza problemi.

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