Книга: Профессиональные советы домашнему электрику
Назад: 8.3. Современные низковольтные галогенные лампы
Дальше: 8.5. Продление срока службы галогенных ламп
8.4. Трансформаторы и электроника для галогенных ламп
Особенности включения низковольтных галогенных ламп
Внимание.
Галогенные лампы низкого напряжения (6/12 В) должны включаться только в схемы с соответствующими трансформаторами. Последовательное включение и другие варианты не допускаются!!!
Традиционные (электромагнитные) трансформаторы предельно просты в устройстве и конструкции. Они ничем не отличаются от принятых в радиоэлектронной практике аналогов. Трансформаторы могут быть как Ш-образные (рис. 8.10), так и тороидальные (рис. 8.11).
Рис. 8.10. Внешний вид Ш-образного трансформатора
Рис. 8.11. Внешний вид тороидального трансформатора
Из-за больших рабочих токов ламп сечение провода вторичной обмотки достигает 4 мм2. В корпусе обычно предусмотрены и предохранители различных типов, о чем пользователя информирует соответствующая маркировка.
В отличие от пускорегулирующих аппаратов, типы которых должны строго соответствовать типам подключаемых ламп, принцип подключения галогенных ламп намного проще.
Правило.
Обязательное условие состоит лишь в том, чтобы суммарная мощность всех ламп не превышала номинальной мощности трансформатора. Например, к трансформатору мощностью 60 Вт можно подключить 12 ламп по 5 Вт, 6 ламп по 10 Вт, 3 лампы по 20 Bт или по одной лампе 35 или 50 Вт.
Примечание.
Традиционные трансформаторы могут подключаться к сети через светорегуляторы для стандартных ламп накаливания. Исключение составляют варианты схем, в которых осуществляется выпрямление тока, так как для них первичная обмотка трансформатора фактически представляет собой короткое замыкание.
Преимущества электронных трансформаторов
Существенным недостатком электромагнитных трансформаторов является их большая масса, которая примерно пропорциональна их мощности. Например, трансформатор мощностью 300 Вт может весить до 10 кг! При большом количестве галогенных ламп общий вес такого оборудования может превысить все разумные пределы.
Проблема больших размеров и веса решена в так называемых электронных трансформаторах, которые по более строгой классификации являются электронными блоками питания. Эти устройства содержат преобразователь, увеличивающий частоту питающего напряжения до 30000-10000 Гц, за счет чего размер трансформатора как такового может быть существенно уменьшен.
Важно заметить, что сечение провода вторичной обмотки и в этом случае должно быть велико. Преобразователь и соответствующий ему малогабаритный трансформатор (диаметром не более 20 мм) помещаются в общий, обычно пластмассовый, корпус (рис. 8.12, рис. 8.13).
Рис 8.12. Внешний вид электронного трансформатора прямоугольной формы для питания галогенных ламп
Рис. 8.13. Внешний вид электронного трансформатора округлой формы для питания галогенных ламп
Масса электронных трансформаторов невелика, а их размер незначительно увеличивается с увеличением мощности. Кроме этого, они выделяют намного меньше тепла и не издают звука при работе. Благодаря этим особенностям, они являются единственно целесообразным вариантом для включения ламп общей мощностью 100 Вт и более. В настоящее время разработаны модели мощностью до 1500 Вт.
Принципиальная схема электронного трансформатора
Один из вариантов электронного трансформатора, реализованного на специализированной микросхеме IR2161, показан на рис. 8.14 (без пластикового корпуса).
Рис. 8.14. Внешний вид электронного трансформатора на IR2161
Принципиальная электрическая схема этого устройства показана на рис. 8.15. Номиналы и тип используемых элементов приведены в табл. 8.1.
Рис. 8.15. Принципиальная схема электронного трансформатора на ИМС IR2161
Расчет электронных трансформаторов различной мощности
Рассчитать электронный трансформатор под различные мощности можно с помощью программы автоматического проектирования Ballast Designer.
В некоторых случаях, когда электронный трансформатор удален (более 1 м) от ГЛН, а мощность лампы (или группы ламп) значительна, могут возникнуть радиопомехи, затрудняющие прием теле- радиоканалам или мешающие ИК и радио пультам дистанционного управления. В этой ситуации применяют электронные трансформаторы (блоки питания ГЛН) с выпрямленным и сглаженным напряжением (постоянное напряжение с малыми пульсациями).
Такие блоки питания можно реализовать, например, на известной микросхеме VIPER100-E фирмы STMicroelectronics, .
Примечание.
Автоматически спроектировать блок питания можно с помощью специальной программы VIPer Design Software v2.24.
На данный момент широко используются для подобных блоков питания микросхемы фирмы Power Integrations, Inc серии TOPSwitch и TOPSwitch*-GX: TOP227Y, TOP250Y, TOP246R, TOP249Y.
Техническую поддержку можно найти по адресу:
.
Блок питания на микросхеме TDA4605
На рис. 8.16 показана схема блока питания, реализованная на доступной микросхеме TDA4605. Данная микросхема имеет отечественные аналоги К1033ЕУ5, КР1087ЕУ1.
Рис. 8.16. Принципиальная схема на БП для ГЛН на TDA4605
Трансформатор Т1 намотан на сердечнике Ш 16x20 из феррита 2500НМС1. Величина немагнитного зазора 0,12 мм (с учетом двойного зазора, т. е. две прокладки по 0,12 мм). Число витков первичной обмотки W1 = 64, диаметр провода 0,25 мм. Число витков вторичной обмотки W2 = 3, диаметр провода (пучок из пяти жил 0,6 мм). Число витков обмотки обратной связи W3 =3, диаметр провода 0,25 мм.
Большинство электронных трансформаторов имеют ограничения не только на максимальную, но и на минимальную суммарную мощность подключенных ламп. Это связано с особенностями работы внутренних преобразователей. Диапазон допустимых мощностей указывается в каталоге и на корпусе устройства, например, 35-105 Вт. Данное ограничение, тем не менее, не означает опасности выхода трансформатора из строя при отсутствии нагрузки (например, при перегорании всех ламп). Из него следует лишь то, что нормальная работа ламп мощностью менее допустимой не гарантируется. Для удобства подключения ламп электронные трансформаторы обычно имеют несколько пар выходных зажимов.
Регулирование мощности ламп, в зависимости от конкретной схемной реализации, осуществляется одним из двух способов: включением трансформатора с традиционным светорегулятором; путем подачи на его отдельный управляющий вход специального сигнала (как в случае с регулируемыми электронными балластами).
Данная возможность может и не предусматриваться совсем. При подключении электронного трансформатора к светорегулятору традиционной конструкции важно убедиться, что последний допускает работу с нагрузками емкостного характера. Подобные сведения содержатся в документации на светорегулятор.
Примечание.
Следует отметить, что вторичное напряжение на их обмотках намеренно несколько снижено по сравнению с номинальным, и обычно составляет 11,2-11,6 В. Такой прием несколько снижает световой лоток и светоотдачу ламп, однако продлевает их срок службы.
Назад: 8.3. Современные низковольтные галогенные лампы
Дальше: 8.5. Продление срока службы галогенных ламп
