Transformador para lâmpadas halógenas: por que é necessário, o princípio de operação e as regras de conexão

As lâmpadas halógenas podem ser consideradas uma versão aprimorada dos dispositivos incandescentes usuais. Eles funcionam da mesma maneira, mas, devido a alguns recursos de halogênio, são mais econômicos, duráveis ​​e agradáveis ​​aos olhos, mas ao mesmo tempo luz brilhante.

Os fabricantes oferecem duas opções para dispositivos de iluminação halógena: alta e baixa tensão. Para que o segundo funcione corretamente, é necessário um transformador para lâmpadas halógenas. Falaremos sobre como escolher e conectar corretamente o dispositivo especificado.

Por que um transformador de halogênio?

As lâmpadas halógenas competem com sucesso com os LEDs. Apesar das melhores características operacionais deste último, são os halogênios que costumam se beneficiar, o que é explicado pelo menor custo e, consequentemente, acessibilidade, além de algumas características do feixe de luz dos LEDs, dos quais os olhos podem se cansar.

O principal "trunfo" dos LEDs é a operação sem aquecimento, o que torna possível usá-los amplamente. Os halogênios têm a mesma vantagem, mas apenas para lâmpadas de baixa tensão. Eles podem ser instalados em áreas sensíveis à alta temperatura. Por exemplo, nas luminárias de teto.

Mas, ao mesmo tempo, você precisa entender que as lâmpadas halógenas de baixa tensão só podem funcionar com transformadores. Estes últimos são necessários para converter a tensão da rede em um indicador aceitável para a lâmpada. Geralmente é de 12 V.

Além disso, o transformador protege a fonte de luz contra picos de energia, superaquecimento e curto-circuito e também pode fornecer a capacidade de acender a luz suavemente. Deve-se admitir que, em média, lâmpadas com transformadores duram muito mais tempo. Embora muito dependa da sua qualidade.

As lâmpadas halógenas do tipo baixa tensão não podem operar com tensão de rede de 220 V, portanto, elas precisam ser conectadas apenas através de um transformador de abaixamento

O que são transformadores?

Os transformadores são chamados de dispositivos eletromagnéticos ou eletrônicos. Eles diferem um pouco no princípio de operação e em algumas outras características.

As opções eletromagnéticas alteram os parâmetros da tensão de rede padrão para características adequadas para operação halogênio de baixa tensão, os dispositivos eletrônicos, além do trabalho especificado, também realizam a conversão atual.

Dispositivo eletromagnético toroidal

O transformador toroidal mais simples é montado a partir de dois enrolamentos e um núcleo. Este último também é chamado de circuito magnético. É feito de material ferromagnético, geralmente aço. Os enrolamentos são colocados na haste.

O primário está conectado a uma fonte de energia, o secundário, respectivamente, ao consumidor. Não há conexão elétrica entre os enrolamentos secundário e primário.

Apesar do baixo custo e confiabilidade na operação, um transformador eletromagnético toroidal raramente é usado atualmente ao conectar lâmpadas halógenas

Assim, a energia entre eles é transmitida apenas por meios eletromagnéticos. Para aumentar o acoplamento indutivo entre os enrolamentos, é usado um circuito magnético. Quando a CA é aplicada, um terminal conectado ao primeiro enrolamento forma um fluxo magnético do tipo alternado dentro do núcleo.

Este último trava com os dois enrolamentos e induz uma força eletromotriz ou CEM neles. Sob sua influência, uma corrente alternada é criada no enrolamento secundário com uma voltagem diferente da do primário.

Dependendo do número de voltas, o tipo de transformador é instalado, que pode ser ativado ou desativado, e a taxa de transformação. Para lâmpadas halógenas, apenas dispositivos de abaixamento são sempre usados.

As vantagens dos dispositivos de enrolamento são:

• Alta confiabilidade no trabalho.
• Fácil de conectar.
• Baixo custo

Entretanto, transformadores toroidais podem ser encontrados em circuitos modernos com lâmpadas halógenas muito raramente. Isso se deve ao fato de que, devido aos recursos de design, esses dispositivos têm dimensões e peso impressionantes. Portanto, eles são difíceis de disfarçar ao organizar móveis ou luzes de teto, por exemplo.

Talvez a principal desvantagem dos transformadores eletromagnéticos toroidais seja a massa e as dimensões significativas. Eles são extremamente difíceis de disfarçar se você precisar de uma instalação oculta

Além disso, as desvantagens de dispositivos desse tipo incluem aquecimento durante a operação e sensibilidade a possíveis quedas de tensão na rede, o que afeta negativamente a vida útil do halogênio.

Além disso, os transformadores de enrolamento podem zumbir durante a operação, isso nem sempre é aceitável. Portanto, os dispositivos são usados ​​principalmente em instalações não residenciais ou em edifícios industriais.

Pulso ou dispositivo eletrônico

O transformador consiste em um circuito magnético ou um intermediário e dois enrolamentos. Dependendo da forma do núcleo e do método de colocação dos enrolamentos, são distinguidos quatro tipos de tais dispositivos: bastão, toroidal, blindado e blindado.

O número de voltas dos enrolamentos secundário e primário também pode ser diferente. Variando suas proporções, obtenha dispositivos de abaixamento e elevação.

No projeto de um transformador de pulso, existem não apenas enrolamentos com núcleo, mas também preenchimento eletrônico. Com isso, é possível integrar sistemas de proteção contra superaquecimento, partida suave e outros

O princípio de operação de um transformador de pulso é um pouco diferente. Pulsos unipolares curtos são fornecidos ao enrolamento primário, devido a isso o núcleo está constantemente em um estado de magnetização.

Os pulsos no enrolamento primário são caracterizados como sinais de onda quadrada de curto prazo. Eles geram indutância com as mesmas diferenças características.

Eles, por sua vez, criam pulsos na bobina secundária.

Esse recurso oferece aos transformadores eletrônicos várias vantagens:

• Leve e compacto.
• Alto nível de eficiência.
• Capacidade de incorporar proteção adicional.
• Faixa de tensão de operação estendida.
• Falta de aquecimento e ruído durante o trabalho.
• A capacidade de ajustar a tensão de saída.

Entre as deficiências, vale destacar a carga mínima regulamentada e um preço bastante alto. Este último está associado a certas dificuldades no processo de fabricação desses dispositivos.

Regras para escolher um equipamento de abaixamento

Ao escolher um transformador para fontes de luz do tipo halogênio, é necessário considerar vários fatores. Vale a pena começar com duas características importantes: a tensão de saída do dispositivo e sua potência nominal.

O primeiro deve corresponder estritamente ao valor da tensão operacional das lâmpadas conectadas ao dispositivo. O segundo determina a potência total das fontes de luz com as quais o transformador funcionará.

Sempre há uma marcação no gabinete do transformador, tendo estudado as quais você pode obter informações completas sobre o dispositivo

Para determinar com precisão a potência nominal desejada, é desejável fazer um cálculo simples. Para fazer isso, adicione a energia de todas as fontes de luz que serão conectadas ao dispositivo de redução. Ao valor obtido devem ser adicionados 20% da "margem" necessária para o correto funcionamento do dispositivo.

Ilustramos com um exemplo concreto. Para iluminar a sala, está planejado instalar três grupos de lâmpadas halógenas: sete em cada. Estes são dispositivos pontuais com tensão de 12 V e potência de 30 watts. Serão necessários três transformadores para cada grupo. Vamos escolher o caminho certo. Vamos começar calculando a potência nominal.

Vamos calcular e obter que a potência total do grupo seja de 210 watts. Dada a margem necessária, obtemos 241 watts. Assim, para cada grupo, é necessário um transformador, cuja tensão de saída é de 12 V e a potência nominal do dispositivo é de 240 W.

Os dispositivos eletromagnéticos e de pulso são adequados para essas características. Ao escolher o último, você deve prestar atenção especial à potência nominal. Deve ser apresentado em dois dígitos. O primeiro indica a potência operacional mínima.

Você precisa saber que a potência total da lâmpada deve ser maior que esse valor, caso contrário, o dispositivo não funcionará. E um pequeno comentário de especialistas sobre a escolha do poder. Eles alertam que a potência do transformador, indicada na documentação técnica, é máxima.

Ou seja, em condições normais, ele sairá em algum lugar 25-30% menos. Portanto, a chamada "reserva" de poder é necessária. Porque se você fizer o dispositivo funcionar até o limite, ele não durará muito.

Para operação a longo prazo de lâmpadas halógenas, é muito importante escolher corretamente a potência de um transformador abaixador. Além disso, ele deve ter alguma "reserva" para que o dispositivo não funcione no limite de suas capacidades

Outra nuance importante diz respeito ao tamanho do transformador selecionado e sua localização. Quanto mais poderoso o dispositivo, mais maciço ele é. Isto é especialmente verdade para unidades eletromagnéticas. É aconselhável encontrar imediatamente um local adequado para sua instalação.

Se vários usuários preferem mais luminárias, divida-os em grupos e instale um transformador separado para cada um. A explicação é muito simples.

Em primeiro lugar, quando o dispositivo de abaixamento falhar, os demais grupos de iluminação funcionarão normalmente. Em segundo lugar, cada um dos transformadores instalados nesses grupos terá menos energia do que o total que teria que ser fornecido para todas as lâmpadas.Consequentemente, seu custo será visivelmente mais baixo.

Duas opções para conectar um transformador

Antes de conectar o dispositivo de redução, você deve seguir o layout dos equipamentos, se houver mais de dois. Além disso, você precisa escolher o local de instalação do transformador.

O último é feito levando em consideração essas regras:

• Deve ser fornecido acesso gratuito ao dispositivo, necessário para sua manutenção ou substituição.
• Se o transformador estiver localizado dentro de um espaço confinado, o volume deste último não poderá ser inferior a 10 litros. Isso é necessário para remover o calor gerado durante a operação do dispositivo.
• A distância do dispositivo à lâmpada halógena mais próxima não deve ser inferior a 250 mm. Isso evita o aquecimento adicional indesejado da fonte de luz.

Somente após a determinação de um local para o transformador e as lâmpadas, você poderá prosseguir com a instalação e a conexão.

A escolha correta do local para a instalação de um transformador abaixador é importante. Se for montado em um espaço confinado, o volume deste último deve ser suficiente para remover o calor gerado durante a operação do dispositivo

Nesse caso, são possíveis duas opções principais, que podem ser modificadas e usadas para conectar não apenas dois grupos de lâmpadas, mas também três ou mais.

Cadeia de luminária de transformador único

Esta opção é considerada ideal para quatro, no máximo cinco fontes de luz. Se houver mais lâmpadas, será melhor dividida em grupos. Halogênios são conectados apenas em paralelo. Isso deve ser levado em consideração na elaboração do esquema. Outra nuance importante.

É necessário colocar as lâmpadas para que a distância de cada uma delas ao transformador seja aproximadamente a mesma. Isso é necessário para a operação correta dos dispositivos.

Se houver fios de comprimentos diferentes, as lâmpadas acenderão de maneira diferente. Aquele com o fio mais curto brilhará mais. Um dispositivo com um cabo longo queima lentamente.

Além disso, neste último caso, durante a operação, o aquecimento do fio também é possível, o que é extremamente indesejável. Os especialistas recomendam a construção do circuito para que o comprimento de cada um dos fios que se estendem até as lâmpadas não exceda 200 mm. Nesse caso, a seção transversal do cabo deve ser de pelo menos 1,5 metros quadrados. mm

Dessa forma, um pequeno número de lâmpadas está conectado. É ideal conectar no máximo cinco, caso contrário, você precisará instalar um transformador de alta potência

Existem terminais de saída e entrada na caixa do transformador. Primário é rotulado como N e L ou Entrada. Esta é uma entrada localizada no lado de 220 V. Deve-se lembrar que aqui a conexão é através de um interruptor de chave única.

Além disso, os fios zero e de fase de cor azul, laranja ou marrom que se estendem da caixa de distribuição são conectados aos terminais correspondentes do transformador. As lâmpadas halógenas são conectadas aos terminais secundários da saída ou saída do dispositivo de abaixamento.

Para isso, apenas fios de cobre com a mesma seção transversal são utilizados. Nota importante. Se, por algum motivo, os terminais do transformador não forem suficientes, instale braçadeiras de terminais adicionais. Eles podem ser adquiridos em qualquer loja especializada.

Dois grupos de lâmpadas com dois transformadores

Essa conexão é ideal se houver mais de cinco lâmpadas. Os grupos podem consistir no mesmo número de lâmpadas ou em diferentes. Isso não importa. O principal é que, para cada transformador, seja selecionado corretamente. Como na opção descrita acima, vale a pena começar com a implementação do esquema.

Ao escolher o local das lâmpadas, regras semelhantes funcionam. Ou seja, o comprimento de todos os fios que se estendem para eles a partir do transformador deve ser aproximadamente o mesmo.

Então, dois grupos de lâmpadas halógenas estão conectados. Cada um deles usa seu próprio transformador, mas o interruptor é comum a ambos

Isso pode ser difícil de fazer. Então você precisa fazer alguns ajustes. Você precisa saber isso para fios de cobre com uma seção transversal de 1,5 metros quadrados.mm, ou seja, é recomendável usá-los neste caso, o comprimento ideal varia de 150 a 300 cm.A energia será transmitida a essa distância com perda mínima e sem interferência.

Às vezes, esse comprimento claramente não é suficiente. Nesse caso, você precisará selecionar uma seção de fio maior. Para uma distância de 300 a 400 cm, é selecionado um cabo com uma seção transversal de até 2,5 metros quadrados. mm Se um comprimento ainda maior for esperado, o que é indesejável, um cálculo especial deve ser feito e uma seção adequada determinada de acordo com uma tabela especial.

A conexão de cada um dos transformadores e grupos de lâmpadas é realizada de maneira semelhante ao método descrito acima. Ou seja, o núcleo zero da caixa de junção é conectado aos terminais zero dos transformadores.

O núcleo de fase do comutador é conectado aos cabos de fase dos dispositivos de redução. Teoricamente, dessa forma, você pode conectar mais de dois grupos de acessórios, mas cada um deles tem seu próprio transformador.

Nota importante. Um cabo separado é colocado para cada um dos dispositivos de descida e eles são conectados exclusivamente dentro da caixa de derivação. Alguns "artesãos" preferem conectar os fios em algum lugar sob o teto, mas não usam a caixa de distribuição de energia.

Este é um erro grave, ao contrário do PUE, onde está escrito que cada uma das seções de conexão de cabo concluídas deve ter acesso livre para inspeção, manutenção e possível reparo. Portanto, a única opção correta é conectar-se em uma caixa de junção.

No processo de criação de uma luz de fundo halógena com um grande número de lâmpadas, é importante calcular corretamente o número de grupos de iluminação e a localização dos transformadores para cada um deles.

Os especialistas enfatizam que, se é suposto conectar um grupo composto por um grande número de lâmpadas, é possível colocar uma caixa de junção entre as lâmpadas e a saída do transformador. Isto é especialmente verdade com a falta de terminais no dispositivo de abaixamento ou com restrições na sua colocação.

Escolhendo esta opção, você precisa saber que, com a mesma energia, o circuito de baixa tensão passa mais corrente que o circuito de alta tensão. Com base nisso, é necessário um cálculo preciso para determinar a seção transversal do fio. É produzido calculando a força total atual.

Ilustramos com um exemplo. Sete fontes de luz de 12 V de 35 W devem ser conectadas através de um transformador. As lâmpadas são montadas na caixa de distribuição em paralelo. Precisa descobrir seção transversal do fioentre o distribuidor e a saída da unidade.

Para fazer isso, primeiro multiplique o número de lâmpadas por sua potência. Então o valor resultante é dividido pela tensão operacional. Obtemos aproximadamente 29 A. Essa é a força atual que passará pela fiação de baixa tensão.

Utilizando a tabela de dependência da seção transversal da fiação sobre a tensão operacional apresentada no PUE, determinamos o tamanho do fio apropriado. No nosso caso, será pelo menos 4 metros quadrados. mm Como você pode ver, a carga é bastante grande. Talvez faça sentido dividir esse grupo de lâmpadas em mais duas.

Se você conectar uma chave de dois botões ao conectar dois grupos de lâmpadas halógenas, poderá ter a oportunidade de controlar cada uma delas individualmente

Ao montar dois grupos de lâmpadas de halogênio através de um transformador, dois tipos de comutadores podem ser usados. Se você colocar um modelo de chave única, os dois grupos poderão ativar / desativar apenas ao mesmo tempo. Se for necessário o controle separado de grupos de dispositivos de iluminação, um interruptor de duas teclas pode ser instalado.

Recomendações dos praticantes

Os eletricistas praticantes geralmente enfrentam a necessidade de instalar halogênios de baixa tensão quando a fiação já foi concluída e foi operada com sucesso.Nesse caso, nem sempre é possível realizar uma conexão paralela das lâmpadas ao transformador sem uma alteração radical da fiação.

Para minimizar custos, os especialistas recomendam, neste caso, conectar cada lâmpada com seu próprio transformador. Como regra, será pequeno em potência e tamanho do dispositivo.

Se isso parecer um desperdício, você pode colocar as luminárias em vez de halogênios de alta tensão e baixa tensão de 220 V. Mas, neste caso, você precisará equipá-las com um soft starter. Ou, como opção, se o design da lâmpada permitir, você poderá substituir as lâmpadas halógenas por LEDs de classe econômica.

Com marcos selecionador de halogênio pois o dispositivo do sistema de iluminação o familiarizará com um artigo que analisa minuciosamente todos os lados do problema.

A capacidade de ajustar a intensidade da luz atrai muitos. A maioria dos transformadores eletrônicos é complementada com a capacidade de reduzir a tensão de entrada, o que permite ajustar o brilho da iluminação de halogênio

Muitas vezes, é planejado controlar a intensidade da iluminação, para qual finalidade ela é adicionada ao esquema geral interruptor mais não ofuscante. Você precisa saber que a maioria dos transformadores de pulso não foi projetada para funcionar em conjunto com um dimmer.

Como o último afeta adversamente a operação do conversor eletrônico, isso reduz significativamente a vida útil das lâmpadas halógenas conectadas.

Por esse motivo, o transformador eletromagnético toroidal é a melhor opção para trabalhar em conjunto com um dimmer. E mais uma observação.

Os eletricistas recomendam fortemente não esquecer a manutenção dos dispositivos de descida já instalados. É ideal realizar uma inspeção de rotina a cada seis meses com uma verificação de desempenho. Se forem identificados problemas, o dispositivo é reparado ou substituído.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Vamos nos familiarizar - transformadores Osram:

Vídeo # 2. Como conectar o transformador:

Vídeo nº 3. Tudo o que você precisa saber sobre transformadores para fontes de luz do tipo halogênio:

As lâmpadas halógenas de baixa tensão são uma solução prática para organizar a iluminação embutida. Eles são considerados um análogo do orçamento dos LEDs, superando-os significativamente na qualidade da luz emitida.

A principal dificuldade no uso de halogênios de baixa tensão é a necessidade de conectar um transformador abaixador. No entanto, se tudo for feito corretamente, os dispositivos de iluminação servirão por um longo tempo e sem problemas.

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