Подключение галогенных ламп на 12 вольт через трансформатор

Галогеновые лампы значительно превосходят своих предшественников по многим параметрам и характеристикам. Данные лампы имеют очень широкий ассортимент. Они используются везде и во всех сферах деятельности человека.

Галогенная лампа на 12 В

С равным успехом они применяются как для освещения в общественных зданиях, так и для освещения рабочей зоны в комнате. Некоторые компании при производстве ламп поделили их на сферы применения для удобного изготовления.

Как правило, цена качественной аппаратуры существенно превышает цену бытовой. Лампы определяют к тому или иному виду по конструктивным особенностям:

  1. линейные;
  2. капсульные;
  3. рефлекторные лампы;
  4. бытовые лампы.

Для экономии и безопасного пользования иногда применяют схемы освещения, которые используют намного меньше электроэнергии по сравнению с обычными 220 В.

Устройство и принцип действия.

Галогенная лампа – это лампа накаливания, в колбу которой добавлены пары брома или йода (так называемый буферный газ).

Подключение галогенных ламп на 12 вольт через трансформатор

Конструкция ГЛ с цоколем Е27.

Лампа состоит из стеклянной колбы, вольфрамовой спирали, металлического цоколя.

Прохождение электрического тока через спираль вызывает разогрев металлической спирали. При температуре 3000⁰ С вольфрам начинает светиться – лампа дает свет.

Конструкция очень похожа на лампу накаливания. Кроме нескольких различий. Во-первых, стекло для ГЛ используется кварцевое, а не обычное. Во-вторых, внутрь колбы добавлены галогены. Эти отличия дают следующие преимущества:

  1. Увеличение срока службы. Вольфрам при нагреве ионизируется и испаряется. В атмосфере брома и йода катионы металла вступают в реакцию объединения с галоген-анионами. Далее получившаяся молекула оседает и разлагается на нагретых участках спирали: вольфрам снова в металлической форме. Таким образом, спираль меньше изнашивается и служит дольше. К тому же металл не оседает на стенках колбы – она не темнеет.
  2. Увеличение светоотдачи. Добавление галогенов способствует более высокому разогреву спирали. Следовательно, лампа светит ярче, чем лампа накаливания.
  3. Уменьшение размеров. Кварцевое стекло выдерживает большую температуру, чем обычное. Его использование в галогенных лампочках позволило уменьшить размеры источников света. За счет этого снизился расход буферного газа, и увеличилось давление внутри колбы. А повышенное давление приводит к еще более медленному испарению вольфрама – лампа служит еще дольше.

Устройство светодиодных ламп для цепей переменного тока напряжением 220В

Светодиодные лампочки состоят из следующих компонентов:

  1. Цоколя (Е27, Е14, Е40 и так далее) для вкручивания в патрон светильника, бра или люстры;
  2. Диэлектрической прокладки между цоколем и корпусом;
  3. Драйвера, на котором собрана схема для преобразования переменного напряжения в постоянного необходимой величины;
  4. Радиатора, который служит для отвода тепла от светодиодов;
  5. Печатной платы, на которую впаиваются светодиоды (типоразмеров SMD5050, SMD3528 и так далее);
  6. Резисторов (чипы) для защиты светодиодов от пульсирующего тока;
  7. Светорассеивателя для создания равномерного светового потока.

Виды галогенных ламп.

Существует множество видов и типов галогенных источников света.

Линейные. Лампы в форме трубки. Используются для освещения больших площадей: складов, цехов, улицы. Используются в прожекторах. Такие источники света прочные, яркие, мощные. Но не энергоэффективные.

Капсульные. Компактные, небольшие, маломощные. Применяются для точечной декоративной подсветки, в автомобилях. Подходят к светильникам открытого типа. Могут использоваться с отражателем.

С отражателем. Состоят из миниатюрной лампочки с куполообразным отражателем. Такие светильники создают направленное излучение в заданное пространство. Отражатели бывают алюминиевыми или интерференционными. В первом случае тепло отводится вперед, а во втором – назад. Также выпускают источники света с отражателем с защитной крышкой. Используются для подсветки, настольных и настенных светильников, в подвесных потолках, автомобилях, прожекторах.

С внешней колбой. Предназначены для замены ламп накаливания. Выпускаются с типовыми цоколями Е14 и Е27, что позволяет вкручивать их в обычные люстры и светильники. Во внутренней кварцевой колбе размещается миниатюрная или трубчатая галогенная лампочка. А внешняя стеклянная колба предназначена для защиты лампы от грязи, а человека от ожогов. Внешняя колба изготавливается разных форм и цветов.

IRC-галогенные лампы. Аналог ламп с отражателем, который покрыт особым составом, отражающим инфракрасное излучение. Наиболее энергоэффективный вид. Особое покрытие отражает инфракрасное излучение от вольфрамовой спирали обратно на спираль. В результате растет температура вольфрама и снижается теплопотери. В итоге уменьшается потребление электричества и возрастает срок службы.

Галогенные люстры. Миниатюрные, красивые лампочки – хорошая находка для оформления интерьеров. Рекомендуется использовать керамические патроны во избежание перегрева.

Низковольтные. Источники света, работающие от напряжения 6, 12 или 24 В. Самый распространенный вариант – 12-вольтовые. Подходят для освещения легковоспламеняющихся объектов и помещений с повышенным уровнем влажности. Применяют для безопасного освещения в музеях, точечной подсветки и т.д. Используются для работы в аккумуляторных приборах, транспортных средствах. Подключаются через понижающий трансформатор.

ГЛ разделяются по типу цоколя. В зависимости от назначения, размера, конструкции лампы оснащают разными типами цоколей.

  1. Для замены ламп накаливания служат галогенные с резьбовыми цоколями Е14 и Е27.
  2. Линейные оснащаются разъемом R
  3. Для автомобилей выпускают лампы с цоколем H/ HB: Н3, Н19, Н1, Н11; HB4, HB3 и др.
  4. Низковольтные источники света оснащают штырьковым цоколем GU 5.3, G4, GY 6.35, GU10, G9 или G12 чтобы предотвратить их монтаж в сеть 220 В.

Типы цоколей.

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.

Понижающие трансформаторы для галогенных ламп во время работы выделяют очень большое количество тепла. Поэтому необходимо соблюдать несколько требований:

  1. Запрещается подключение блока питания без нагрузки.
  2. Размещайте блок на негорючей поверхности.
  3. Расстояние от блока до лампочки не менее 20 сантиметров.
  4. Для лучшей вентиляции установите трансформатор в нише объемом не менее 15 литров.

Блок питания необходим для галогеновых ламп, работающих от напряжения 12 вольт. Он является своеобразным трансформатором, понижающим входные 220 В до нужных значений.

Технические характеристики галогенных источников света.

  1. Тип цоколя. От него зависит размер, конструкция светильника, схема подключения.
  2. Рабочее напряжение: постоянное (6, 12, 24 Вольта) или переменное.
  3. Мощность. Зависит от конструкции источника света: линейный лампы выпускают до 20 кВ, а миниатюрные бывают 20, 30, 40, 50 Вт и др.
  4. Цветовая температура: практически не меняется. Находится в интервале 2700 – 3000 К. Теплый свет комфортен для глаз.
  5. Индекс цветопередачи. Приближается к 100 – цвета не искажаются.
  6. Срок службы. В среднем 2000 часов. Если же условия работы будут «идеальными» (без скачков напряжения и т.п.), то он увеличится до 4000 часов.

Расчет и выбор трансформаторов

Перед тем, как начинать работать с устройством, нужно рассчитать потребную мощность трансформатора. В данный момент в любом электротехническом магазине можно купить приборы с разной мощностью, поэтому очень важно подобрать трансформатор именно по своим параметрам. Нужно быть максимально точным, т.к. покупать мощное устройство не рационально, а слишком слабый прибор может не справляться с поставленной задачей.

Предлагаем рассмотреть, как правильно выбрать трансформатор для галогенных ламп:

Допустим, что у Вас в спальне установлено 7 точечных галогенных лампочек, с мощностью 30 Вт и напряжением 12 вольт. Сумма мощности всех осветительных приборов будет 210 Ватт, для подстраховки добавляем к этому значению 10-15 процентов погрешности или запаса мощности – получится 241 Ватт. Получается, что нужно купить понижающий трансформатор для защиты галогенных ламп не меньше, чем с мощностью 240 Ватт, характеристиками 12v (такие устройства есть марки OSRAM, Feron, Philips). Под эти характеристики подходит круглый электромагнитный трансформатор с мощностью в 250 Ватт (250w), напряжение 220/12.

Фото — Трансформатор для галогенных ламп

Всегда выбирайте ближайшее большее значение, от этого зависит безопасность Вашей семьи и долговечность ламп.

Схема подключения.

Светильники, питающиеся напряжением в 220 В, включаются сразу в сеть. Несколько ламп соединяются параллельно друг другу.

Электрическая схема подключения ГЛ к сети 220 В.

Срок службы галогенных ламп зависит от равномерности подаваемого напряжения. Для сглаживания скачков сети питания рекомендуется подключать лампы через специальный блок защиты. Он выполняет функции стабилизатора.

Электрическая схема со стабилизатором.

Для светильников, работающих на постоянном токе, необходим понижающий трансформатор. Для нескольких галогенных ламп соединение также должно быть параллельным.

Электрическая схема подключения ГЛ, работающей от постоянного тока.

Помните о безопасности при работе с электричеством!

Важные аспекты

  1. Выходной провод должен быть длиной не более 2 м, так как могут быть потери тока, а значит, лампы начнут светить на порядок тусклее.
  2. Чтобы избежать перегрева трансформатора, его располагают на расстоянии не меньше 20 см от приборов освещения. Не рекомендуют располагать трансформатор в маленьких полостях.
  3. Если все же трансформатор пришлось расположить в маленькой нише, то следует сократить нагрузку на цепь до 75%.
  4. Данная схема не должна содержать диммер. Любое изменение яркости или оттенка ведет к сокращению службы трансформатора.

Существует два типа трансформаторов:

  1. электромагнитный;
  2. электронный.

Первый тип очень надежен в применении, при этом имеет низкую стоимость. Принцип действия заключается в связи первичной и вторичной обмотки.

Электромагнитный трансформатор для галогенных ламп

Существенным недостаткам является сравнительно большой вес. Именно поэтому их применение крайне ограниченно. Средний вес составляет не более 3–3,2 кг.

Также к минусам относят быстрый перегрев и чувствительность к скачкам, что уменьшает срок службы осветительных приборов.

Что касается электронных, то они в два раза меньше и легче. Характеристики значительно выше. Немаловажно то, что они имеют стабильное напряжение на выходе во время работы.

Нередко они оснащены защитой от токов короткого замыкания и перегрева, а также имеют плавный пуск. Поэтому такие трансформаторы используются для галогенных и других видов освещения.

Принцип действия электронного трансформатора заключается в следующем – переработка электрической энергии за счет полупроводников и электронных устройств. Схема предназначена для галогенных ламп 12 В и преобразователя на 220 вольт.

Схема электронного трансформатора для галогенных ламп

Категорически запрещено электронный понижающий трансформатор включать без нагрузки. Обусловлено это особенностями схемы. К примеру, если преобразователь на 40 Вт, то мощность осветительных приборов, подключенных к нему, не должна быть меньше 40 Вт. 12 вольт для галогенных ламп – это самый лучший вольтаж. Они меньше греются, гораздо практичнее и дешевле.

Особенности эксплуатации.

Отличия галогенных источников света представлены в таблице.

Параметр Тип источника света
Галогенная Накаливания Люминесцентная Светодиодная
Срок службы, ч 2000-4000 1000 10000-15000 20000-50000
Цветовая температура, К 2700-3000 2400-2700 2700-6000 2800-10000
Экологическая безопасность/утилизация Безопасны/отдельно от обычного стекла Безопасны/обычная Опасны/специальные пункты приема Безопасны/обычная
Цена Средняя Низкая Выше средней Высокая
Нагрев Очень сильный Сильный Низкий Низкий

Во время эксплуатации не стоит касаться лампочек голыми руками. На коже есть жир, который остается на колбе, и приводит к ее почернению и перегоранию лампы. Желательно заменять ГЛ в перчатках или при помощи салфеток. Отпечатки пальцев стирают спиртом или другой обезжиривающей жидкостью. Все это не относится к лампам с двойной колбой.

Интересно, что если температура внутри колбы упадет ниже 250⁰С, то галогены не смогут вступить в реакцию с вольфрамом. Галогенный источник света будет работать, как лампа накаливания. Из-за этого нежелательно применять диммер: при снижении яркости уменьшится температура буферного газа. Источник света перестанет работать как надо.

При наличии диммера необходимо периодически включать лампу на полную мощность. Источник света сможет раскалиться до нужной температуры, чтобы галогены вступили в реакцию с вольфрамом. Спираль самовосстанавливается.

Стабильное напряжение также увеличивает срок службы. Для этого применяются стабилизирующие блоки защиты.

Лампы без внешней колбы не подходят для подвесных потолков. Это приведет к расплавлению потолка.

ГЛ лучше не утилизировать совместно с обычным стеклом.

Немного о производителях

OSRAM – ведущий производитель светотехнического оборудования, предлагает светодиодные трансформаторы, стабилизаторы, контроллеры. Продукция этой марки известна во всем мире.

FOTON LIGHTING делает акцент на производство инновационных изделий и уделяет особое внимание внедрению энергосберегающих технологий.

Vossloh Schwabe – немецкая компания, чьи светодиодные драйверы в пластиковом или металлическом корпусе обеспечивают правильный рабочий ток.

Ecola – один из признанных лидеров на российском рынке светотехники, предлагает широкий ассортимент трансформаторов, блоков и адаптеров питания для светодиодных ламп, а также контроллеры с инфракрасным пультом управления.

Navigator – это качественные источники питания, контроллеры, драйверы и трансформаторы для светодиодных ламп.

Производители качественных галогенных ламп.

Для дома удобнее применять резьбовой цоколь.

Для освещения квартир подходят все модели кроме линейных. Хороший вариант — лампы с внешней колбой. Они специально разработаны в качестве замены лампам накаливания. Но лучше уточнить в инструкции к люстре или светильнику, какие лампочки с ним совместимы.

Обратите внимание на тип цоколя лампочки и необходимое напряжение. Для обычных люстр удобнее привычные резьбовые Е14 и Е27. Во избежание дополнительных сложностей с подключением выбирайте лампы, работающие от переменного тока.

Перед покупкой рассчитайте суммарную мощность лампочек: она не должна превышать нагрузку люстры.

Поскольку галогенные лампы сильно нагреваются, располагайте их на достаточном расстоянии от пластиковых и бумажных материалов.

Среди производителей выделяются следующие:

  1. Osram. Немецкий изготовитель, соблюдающий мировые стандарты качества. Специализируется на выпуске разнообразных источников света. Для бытового применения изготавливают галогенные лампы разного дизайна и мощности.
  2. Philips. Производитель из Нидерландов. Лидирует на рынке осветительных приборов. Выпускает светильники для освещения дома, прожекторов, для автомобилей. Лампы для фар комплектуются специальным фильтром, который уменьшает их пожелтение.
  3. Navigator. Российский производитель. Изготавливает источники света по российским и мировым стандартам качества. Специализируется на галогенных лампах для внутреннего и наружного освещения.
  4. Camelion. Российский производитель, ставящий качество на первый план. Источники света неоднократно проверяются, в том числе в собственных лабораториях. Лидирует в выпуске светильников для дома и офисов.
    Похожие записи

  • Как выбрать и сделать своими руками освещение в гараже
  • Для чего нужны дроссели (ПРА) для люминесцетных ламп
  • Свойства и принцип работы соляной лампы

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.

Поделиться:

Share on facebook
Share on twitter
Share on pinterest
Share on linkedin
Share on vk
Share on whatsapp

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

Популярные статьи:

Май 2022
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Категории:

Для авторов
Возможно многие из Вас обладают хорошими знаниями в сфере строительства и ремонта.

Мы предлагаем Вам заработать на своих знаниях получать дополнительный доход.

Что от Вас требуется:

  1. умение писать уникальные статьи;
  2. отличное знание русского языка;
  3. наличие свободного времени;
  4. желание.

Подробности здесь...
Посетители сайта
1 посетитель просматривают эту страницу.
Пользователей: 1 робот

Сейчас читают:

Если вы хотите получать уведомления на свой E-mail о появлении новых статей, то рекомендуем вам чуть ниже ввести свой электронный почтовый адрес.