Длина провода от трансформатора до лампы

Как подключить галогенные лампы и правильно выбрать 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.

1. Схема подключения
2. Важные аспекты
3. Особенности при выборе трансформатора

Схема подключения

Галогенки с малым напряжением подключают через источник питания на 6, 12 и 24 В. Но чаще всего используют 12-вольтовые.

На практике оказывается, что низковольтные лампы выдают такую же яркость, как и обыкновенные, но при этом потребление электроэнергии уменьшается в разы. Также низковольтные уменьшают риск возгорания.

Нередко галогенные лампы ставят в ванные комнаты из соображений безопасности. На сегодняшний день их также монтируют и в потолки, так как трансформаторы уже размещаются прямо в каркасе.

Единственным недостатком является обязательная установка понижающего трансформатора. То есть чтобы лампа работала, ее необходимо подключить через трансформатор на 12 В.

Подсоединение их крайне простое. Нужно всего лишь соединить светильники параллельно между собой и подключить их к трансформатору.

На рисунке представлена блок-схема. Состоит она из пары понижающих трансформаторов и трех пар галогенных ламп. Фазный провод маркирован коричневым цветом, а нулевой – синим.

Подключение трансформатора к галогенным лампам

В распределительной коробке провода подключаются так, что фаза провода питания поступает на выключатель. Управляют включением с помощью обычного выключателя.

Нулевой провод от щитка сразу соединяют с нулевыми проводами трансформаторов. Затем фазу подключают к фазному проводу трансформатора.

Количество трансформаторов не важно. Главное, чтобы на каждый трансформатор шел один отдельный провод и соединялись все трансформаторы только в распределительной коробке. Если этого не сделать, то при потере контакта к месту поломки невозможно будет добраться.

Когда большая часть работы готова, нужно приступить к подключению галогенных светильников. Присоединение очень простое, важно помнить, что светильники должны быть подключены параллельно.

Если количество ламп очень большое, то для простоты монтажа используют клеммные соединители.

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 при выборе трансформатора

Когда выбирают понижающий преобразователь с 220 на 12 вольт, обязательно смотрят на его тип, то есть электромагнитный или электронный это трансформатор. На галогенные лампы подают только пониженное напряжение. В последнее время все чаще применяются электронные преобразователи. Отличаются они от предшественника улучшенными характеристиками и сравнительно малым весом.

Электронный трансформатор

Важным параметром при выборе является мощность. Суммарная мощность всех лампочек, подключенных к прибору, должна равняться мощности самого прибора.

Каждый преобразователь имеет свои показатели нагрузки, поэтому не стоит приобретать его с запасом мощности. Это может вывести из строя не только сам прибор, но и галогенные лампы, а также увеличит стоимость.

Если к прибору планируется подключение большого количества ламп, то не обязательно подключать один большой преобразователь. Гораздо лучше использовать несколько более бюджетных вариантов. При выходе из строя одного продолжит работать другой, так как он не зависим от него.

Понижающий трансформатор с 220 на 12 Вольт

В частном доме или же в квартире большая часть электрических приборов имеет напряжение питания 220 Вольт, соответственно и электрическая сеть также имеет 220В. Но бывают случаи, когда нужно понизить напряжение до безопасных 12В для подключения светодиодных лент/ламп, галогенных ламп и других устройств, работающих от переменного тока.

Устройство понижающего трансформатора

Трансформатор – статичное электромагнитное устройство для преобразования переменного тока напряжения U₁ в переменный ток напряжения U₂, той же частоты.

Основными элементами конструкции являются:

1. Магнитопровод, собранный из тонких листов электротехнической стали;
2. Обмотки, выполненные медными или алюминиевыми проводами;
3. Каркас для обмоток;
4. Изоляция;
5. Контактные вывода высокого и низкого напряжения (ВН и НН);
6. Каркас для монтажа.

Принцип работы понижающего трансформатора

На так называемую первичную обмотку, подается напряжение от внешнего источника. Переменный ток, протекая по ней, создает переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции переменный магнитный поток в магнитопроводе создает во всех обмотках, в том числе и первичной, электродвижущую силу. При подсоединении нагрузки на вторичную обмотку, магнитная индукция создает в витках вторичной обмотки напряжение, а от первичной обмотки будет поступать энергия, отдаваемая в цепь вторичной.

Как выбрать понижающий трансформатор

В первую очередь необходимо смотреть на его мощность и исполнение. Мощность обязана быть с запасом, то есть больше суммарной потребляемой мощности подключаемых светильников.

Пример. Допустим, имеется 5 лампочек мощностью по 10Вт и 5 лампочек по 15Вт. Суммарная мощность все сети освещения будет 125Вт, прибавим еще 20% и получим 150Вт. Таким образом, нам необходимо купить понижающий трансформатор 220/12В мощностью не менее 150Вт. Посещаем магазин, находим наиболее близкую мощность более 150 и покупаем.

При его монтаже на улице, потребуется устройство пылевлагозащищенного исполнения (лучше в корпусе из нержавеющей стали). Между тем, при большом расстоянии до светильников необходимо располагать трансформатор на улице. Это связано с падением напряжения на кабеле большей длинны.

Для количественной оценки падения напряжения в кабеле можно воспользоваться простой формулой:

W – суммарная мощность всех потребителей, подключенная к данному проводу, Вт;

V – напряжение источника тока, как правило, 12В или 24В;

L – длина провода, м;

S – площадь сечения провода, мм²;

ρ – значение удельного электрического сопротивление, для меди это примерно 0,018 Ом·мм²/м, для алюминия – 0,0295 Ом·мм²/м;

Для количественной оценки падения мощности на проводах можно воспользоваться следующей формулой:

Если эта мощность получится слишком большой, то, единственное верное решение для уменьшения потерь – это увеличить сечение проводника, иначе останется только гадать, что случится раньше – возгорание проводов или выход из строя светильников.

Но в том случае, когда удаленность потребителей до источника питания небольшое, трансформатор целесообразнее поставить в помещении, в непосредственной близости от источника питания 220 В – например, около щитка или в щите (на сегодняшний день производители изготавливают понижающие трансформаторы с креплением на DIN-рейку).

Понижающие трансформаторы на дин рейку легко устанавливаются в распределительные щиты и при этом в зависимости от модели занимают места всего от 2 до 6 модулей. Первичная обмотка у них электрически отделена от вторичной, что обеспечивает дополнительную защиту для людей. Имеется защита от перегрузок, выполненная на тепловое реле.

Схема подключения понижающего трансформатора

Наиболее замечательный и популярный пример, для наглядной схемы подключения — это подключение экономной системы освещения. Она необходима для реализации схемы освещения с меньшими показателями напряжения, чем классические 220 В. Чаще всего используются 12-вольтные галогенные лампы, которые применяют как в открытых, так и во встроенных светильниках.

Общая схема подключения со светильниками достаточно легка в исполнении и изображена на рисунке.

Понижающий трансформатор подключается через выключатель. Далее к нему параллельно подключаются светильники, при этом его роль заключается в снижении напряжения со стандартных 220 Вольт до 12 Вольт, требуемых для питания точечных галогеновых светильников.

Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт купить

На сегодняшний день в продаже имеются устройства различного исполнения и конструкции. Заказать или купить Вы можете как в розничных магазинах, так и в интернет магазинах. В последних, кстати, более выгодные цены.

Ниже Мы предлагаем Вам ознакомиться и сравнить несколько вариантов:

Модель	ОСЗ- 1,0	ОСОВ-0,25	ТП1-0,25	ОСВМ-0,25	ЯТП-0,25
Ориентировочная цена, руб	от 6500	от 2200	от 5300	от 5300	от 1500
Внешний вид
Мощность, кВА	1	0.25	0.25	0.25	0.25
Первичное напряжение, В	220	220	220	220	220
Вторичное напряжение, В	12, 24, 36, 42	12, 24, 36, 42, 110, 127	12, 24, 36, 42, 110	12, 24, 36, 42, 110, 127	12
Степень защиты	IP20	IP65	IP20	IP55	IP31
Климатическое исполнение	У2	У5	У2	ОМ5	УХЛ 4
Габариты, мм	Д — 275 Ш — 155 В — 270	Д — 200 Ш — 200 В — 225	Д — 320 Ш — 160 В — 302	Д — 200 Ш — 200 В — 225	Д — 210 Ш — 145 В — 145
Вес, кг	16	5.9	13	5.9	6.5

Как видите, отличительной особенностью всех трансформаторов является конструктивное исполнение. Для наружной установки Мы рекомендуем выбрать типа ОСОВ или ОСВМ, так как они имеют водозащищенное исполнение.

Установка и ремонт трансформатора для галогенных ламп

Галогенные лампы вне зависимости от вида помещения и места подсоединяются посредством трансформатора для галогенных ламп 12 вольт. Если в помещении постоянная влажность, то трансформатор должен иметь специальную защиту, она не допустит поломки прибора при коротком замыкании. То есть, данный источник света, допустимо использовать и в домашних условиях, и в других областях.

Что такое трансформатор для ламп

Чтобы обеспечить защиту от скачков напряжения, применяется трансформатор для нормализации напряжения. Производится устройство в двух видах:

• Обмоточный. Прост в применении (подключить может каждый, даже без навыков в этой области), доступен. Содержит катушки, между которыми образуется связь, обеспечивая тем самым принцип работы прибора. Недостатки: большая масса, крупногабаритный, неудобство использования в домашних условиях, сильное нагревание при постоянной работе.
• Электронный. Обширная зона применения, так как имеет малый вес, размер, не нагревается при постоянном использовании. Единственный недостаток – стоимость. Производятся некоторые электронные трансформаторы для галогенных ламп с защитой от перепадов напряжения.

Данные защитные приборы не являются обязательной мерой применения. Но с ними обеспечена долговечность галогенным лампам.

Расчет и выбор трансформаторов

В продаже преобразователи различной мощности. Перед покупкой, надо осуществить вычисление, какой мощности нужен преобразователь. Надо определиться, какое количество лампочек будет задействовано в освещении и какой энергии, а также схему освещения. Зная нужное количество лампочек, определяется общая мощность.

Для запаса к рассчитанной мощности добавляется до 10 процентов!

В продаже 12В преобразователи имеются с мощностями: 60, 70, 105, 150, 210, 250, 400.

Для примера возьмем комнату, которой установлено 11 галогенных лампочек по 12В с мощностью в 20 Вт. Если будут установлены на одну люстру с одним трансформатором, то надо 11*20+10%=242 Вт. То есть, покупать надо адаптер на 250 Вт. Если же лампочки поделены на две группы (5 и 6), то для группы в 5 лампочек нужен прибор 5*20+10%=110 Вт, для 6 лампочек 6*20+10%=132 Вт. То есть, для двух случаев целесообразно купить адаптер на 150 Вт. Такое округление из-за того, что мощность прибора не должна быть меньше вычисления.

При выборе из двух видов надо учесть, что электронные более легкие и малогабаритные, нешумные, содержат защиту от замыканий, перегрузок, более стабильны. Все эти преимущества способствуют увеличению работоспособности галогенных ламп.

Выбирая прибор надо учесть выходное напряжение (рабочее напряжение подключаемых ламп) и номинальную мощность (сумма мощностей всех ламп).

Подключения галогенных ламп к 12В преобразователю производится параллельно.

Большую роль играет и длина провода, соединяющего прибор с лампами. Она не должна быть длиннее, чем 3 метра. Чем больше длина, тем больше теряется мощности при передаче тока.

Блок защиты

Галогенная лампочка имеет один значительный минус – способность перегорать при включении. Это происходит из-за того, что на остывшую нить накаливания подается ток с большой мощностью.

Для устранения неприятного момента служит блок защиты галогенных ламп. Принцип работы блока: при последовательном подключении к лампе, он сдерживает наплыв тока на короткий промежуток (до 2 секунд). При этом свет наберет яркость тоже через две секунды.

Места установки блока:

• В потолке, рядом с расположенной лампой.
• В коробке под выключателем (при наличии свободного пространства, мощность не более 300 Вт).

Если выключатель содержит подсветку, то блок устанавливается параллельно с резистором (33 кОм, 2 Вт). Без резистора подсветка работать не будет или очень тускло.

Если применяется электронный трансформатор, то устанавливается специальный блок, обычный с двумя выводами непригоден. Специальный блок содержит в себе четыре вывода.

При покупке блока учитывается суммарная мощность галогенных лампочек с добавление запаса до 40 процентов.

Сборка по схеме своими руками

Каждый электронный трансформатор содержит инструкцию, в которой указаны правила подключения. Основным является то, что между лампочкой и пробором должен быть кабель не более 1,5 метра в длину, 1 кв.мм сечением. Если не выполнить данное условие, яркость будет потеряна, будет происходить перегрев провода.

При подсоединении от двух галогенных ламп используется схема-звезда. Она подразумевает подключение отдельного кабеля к каждой лампочке, при этом его длина одинаковая. При расстоянии более 1,5 метра следует увеличивать сечение кабеля. Предусматривается тот факт, что расстояние до лампочки не должно быть меньше 20 см.

Оптимальный вариант для выключателя с одной или двумя клавишами – деление лампочек на две идентичные части. Подключение проводится к двум преобразователям 12В. Каждый из приборов проводится через отдельную проводку. Такое соединение в коробке распределения облегчит ремонт (при необходимости).

На рисунке приведена схема подключения точечных галогенных светильников 12В.

Ремонт трансформатора для галогенных ламп

При поломке преобразователя на 12В, его можно отремонтировать. Хотя многие электромеханики отказываются, ссылаясь на то, что легче купить новый.

Ремонт предусматривает проверку электронного прибора, выявление неисправности, их починку.

Для определения элемента, который сломался, необходим мультиметр. Также надо знать, какие цифры должны отображаться на экране при подключении к каждому элементу.

Каждый элемент должен проверяться отдельно, то есть выпаиваться. Иначе показатели будут недостоверны.

Проверка на исправность элементов электронного трансформатора:

• Диоды. Они прозваниваются мультиметром в одну сторону. Для проверки щупом красного цвета прикасаются к плюсу, черного – минусу. Если мультиметр издает звук, значит диод рабочий. При накладывании щупалец в другом направлении, не должно ничего появляться. Если поступает звук, то диод получил пробой.
• Транзистор. Он прозванивается в переходах к эмиттеру, коллектору.
• Обмотка. Проверка обязательна двух ее видов. Отличительной чертой первичной обмотки – большее сопротивление.
• Конденсаторы. Для проверки на мультиметре ставится сопротивление 2 тыс кОм. Щупы прикладываются к противоположным полюсам. Появление возрастающих цифр на циферблате измерительного прибора, свидетельствует от способности конденсатора накапливать заряд.

Вход и выход на электронном трансформаторе обозначен с оборотной стороны платы. PRI – вход, SEC – выход.

• Термопредохранитель. Неисправность выявляется также путем прозвона. Если на экране отобразилась единица, то он неисправен, цепь оборвана. Причиной выхода из строя может служить износ.

При выявлении неисправности одного из элементов, следует заменить на исправный. Если другие элементы в полном порядке, то производится сборка преобразователя.

Советуем посмотреть видео-инструкцию:

В заключение

Правильная установка трансформатора обеспечит долгую работу галогенных ламп. Если произошла поломка трансформатора, то его ремонт можно выполнить в домашних условиях. При отсутствии нужных инструментов и времени, надо обратиться к мастеру либо купить новый прибор.

Понравилась статья? Пишите комментарии, отправляйте информацию друзьям в соцсети.

Выбираем и подключаем трансформатор для светодиодной ленты

Полупроводниковые наборные осветительные элементы используют для работы низкое напряжение 12В. Чтобы запитать их от одно- или трехфазной сети (220/380 вольт) потребуется трансформатор для светодиодной ленты или блок питания. Далее речь пойдет об основных видах преобразователей напряжения, принципах их работы и особенностях выбора.

Что такое светодиодная лента?

Любой современный человек, при выборе схемы и типа освещения, пытается сочетать следующие основные факторы:

• Низкое потребление электроэнергии. Это логично, ибо цены на энергоносители постоянно растут, равно как и их потребление,
• Высокий уровень освещения. Этот критерий является производным от предыдущего либо тесно связанным с ним. Если перефразировать это утверждение, то при замене, например, лампы накалывания 100 Вт на перспективное устройство, уровень освещенности должен оставаться на том же уровне или быть выше него,

Сама лента представляет собой достаточно гибкую печатную плату стандартной шириной от 8 до 20 мм при длине 5 м. На ней располагаются медные дорожки, по которым на светодиоды подается электрический ток. Размещение происходит при помощи специального припоя на равноудаленном расстоянии друг от друга. Суммарная толщина ленты с напаянными полупроводниковыми элементами составляет порядка 2-3 мм. Геометрические размеры светодиодов заложены в их маркировке. У модели SMD3528 они составляют 3,5 мм×2,8 мм.

Кроме светодиодов в схему включаются ограничивающие ток резисторы. Соединение происходит последовательно: группа светодиодов (как правило, 3 шт), а затем группа резисторов. Количество последних определяется исходя из уровня рассеиваемого тепла.

Предназначение и классификация трансформаторов

Главное предназначение блока питания или трансформатора заложено в его названии – преобразование сетевого напряжения с 220 вольт до 12В. На практике используются четыре основных вида блоков:

1. В пластиковых корпусах. Главным их достоинством закономерно является компактность, презентабельный внешний вид и малый вес. Можно также упомянуть и герметичность, но она одновременно приводит к возникновению главного недостатка таких систем – сложности теплообмена. Это прямо ограничивает мощность осветительного прибора, какой можно подключить. На рисунке справа можно видеть блок на 12 вольт,
2. В алюминиевых корпусах. В сравнении с предыдущим видом, более дорогой и увесистый. Но герметичный металлический корпус напротив не утрудняет, а способствует теплообмену. Такие приборы более прочные, надежные и долговечные. Они устойчивы к негативному влиянию внешней среды, поэтому используются во внешней рекламной продукции,
3. Открытого типа. Наиболее массовый и дешевый, ввиду своей простоты, вариант трансформатора. Более габаритный, нежели предыдущие модели, к тому же имеет менее презентабельный внешний вид. Также имеют довольно низкий уровень пыле- и влагозащищенности (если они вообще предусмотрены конструкцией),
4. Компактного типа. Маленький, простой конструктивно и в эксплуатации прибор, где реализован принцип нестационарного монтажа. Мощность их не превышает 60 Вт. Используются для питания лент стандартной длины (не более 5 м). Такой блок очень просто подключить, что является главным его достоинством.

Принципы подбора и расчета трансформаторов на 12 и 24 В

Поскольку светодиодная лента является расходным материалом, а не комплектным изделием, то блок питания к ней необходимо выбирать, исходя из следующих критериев:

1. Рабочее напряжение. В массовом производстве используются ленты на 12 и 24 вольт. Определить его можно по каталожным картам, где указаны все их технические характеристики,
2. Потребляемая мощность. Этот критерий необходим из соображения нормальной работы освещения, без перегрева трансформатора. Здесь опять-таки придется обратиться к техническим данным, а точнее, к такому параметру, как удельная мощность на каждый погонный метр светодиодной ленты,
3. Степень пыле-, влагозащищенности. Этот критерий важен, исходя из условий эксплуатации, точнее, места установки. В гостиной этим параметром можно свободно пренебречь, тогда как подсветка в ванной или на улице прямо обязывает к поиску защищенных решений.

А теперь попробуем рассчитать необходимые параметры и выбрать блок питания для упомянутой ранее светодиодной ленты типа SMD 3528. Как помнится, из обозначения мы можем определить размеры отдельного светодиода (3,5 мм×2,8 мм), но они никак не влияют на расчет блока. Поэтому, обратившись к техническим характеристикам определяем ключевые критерии:

• Напряжение – 12В,
• Удельная мощность – 4,8 Вт/м.

Исходя из этого можно определить, что рабочим, выходным напряжением трансформатора должно быть 12 вольт. Расчет мощности ведется с учетом длины ленты, которую требуется запитать. К примеру, необходимо подключить к сети 4-метровую светодиодную ленту. Рассчитать необходимую мощность с учетом 25-процентного запаса можно по формуле:

Учитывая это, по каталогам трансформаторов нужно подобрать блок с ближайшей большей мощностью, например, PV-30 (12В, 30Вт). Поскольку он собран в герметичном алюминиевом корпусе, это позволяет использовать его в условиях повышенной влажности, а улице.

Как подключить ленту: обзор схем

Несмотря на все выше сказанное и очевидные технические ограничения по напряжению (12 или 24 вольт), светодиодную ленту можно подключить через блок питания или без него (бестрансформаторное подключение).

Типичная трансформаторная схема подключения на 12 В выглядит следующим образом:

Схема эта реализована для простой одноцветной ленты, на торцах которой контакты обозначены символами «+» и «−». Она реализуется тогда, когда общая длина не превышает стандартных 5 м. В противном случае необходимо прибегать к наращиванию осветителей, соединяя их контакты. Следует отметить, что схема последовательного соединения практически не реализуется по причине падения напряжения, а также повышения токов, снижающих срок службы светодиодов. Выходом из сложившейся ситуации может стать параллельная запитка двух участков от одного трансформатора на 12 или 24 В с большей мощностью, или параллельная работа на двух компактных блоках для каждой из лент.

Если же используется трехцветная RGB лента, то после блока питания на 12 или 24 В придется включить электронный контроллер. Он имеет четыре контактных выхода: три – на каждый из цветов и один – на общее питание светодиодной ленты.

При необходимости подключить несколько лент, длиной более 5 м, прибегают к тем же приемам.

Подключить осветитель бестрансформаторным способом можно, основываясь на принципе обратного соединения светодиодов (плюс с минусом). В этом случае переменный ток 220 вольт не принесет ущерба для 12В лент, но может возникнуть риск пробоя в момент подачи напряжения. Чтобы этого избежать, в схему вводят диодный выпрямитель, который дополнительно будет выравнивать мерцание отдельных участков.

При такой схеме существует риск прикосновения к оголенным контактам в местах соединения, поэтому в массовом производстве она не реализуется.

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

• » На Главную
• » Радиолюбителю
• » APEX AUDIO
• » Блоки питания
• » Гитарные примочки
• » Своими руками
• » Автомобилисту
• » Service-Manual
• » PREAMPLIFIERS
• » Бесплатные программы
• » Компьютер
• » Книги
• » Женские штучки
• Готовим вкусно и быстро
• » Игры на сайте
• » Юмор
• » Разное — интересное

DirectAdvert NEWS

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Простой расчет понижающего трансформатора.

Магнитопровод низкочастотного трансформатора состоит из стальных пластин. Использование пластин вместо монолитного сердечника уменьшает вихревые токи, что повышает КПД и снижает нагрев.

Магнитопроводы вида 1, 2 или 3 получают методом штамповки.
Магнитопроводы вида 4, 5 или 6 получают путём навивки стальной ленты на шаблон, причём магнитопроводы типа 4 и 5 затем разрезаются пополам.

Магнитопроводы бывают:

1, 4 – броневые,
2, 5 – стержневые,
6, 7 – кольцевые.

Чтобы определить сечение магнитопровода, нужно перемножить размеры «А» и «В». Для расчётов в этой статье используется размер сечения в сантиметрах.

Трансформаторы с витыми стержневым поз.1 и броневым поз.2 магнитопроводами.

Трансформаторы с штампованными броневым поз.1 и стержневым поз.2 магнитопроводами.

Трансформаторы с витыми кольцевыми магнитопроводами.

Габаритную мощность трансформатора можно приблизительно определить по сечению магнитопровода. Правда, ошибка может составлять до 50%, и это связано с рядом факторов. Габаритная мощность напрямую зависит от конструктивных особенностей магнитопровода, качества и толщины используемой стали, размера окна, величины индукции, сечения провода обмоток и даже качества изоляции между отдельными пластинами.

Чем дешевле трансформатор, тем ниже его относительная габаритная мощность.
Конечно, можно путём экспериментов и расчетов определить максимальную мощность трансформатора с высокой точностью, но смысла большого в этом нет, так как при изготовлении трансформатора, всё это уже учтено и отражено в количестве витков первичной обмотки.
Так что, при определении мощности, можно ориентироваться по площади сечения набора пластин проходящего через каркас или каркасы, если их две штуки.

Где:
P – мощность в Ваттах,
B – индукция в Тесла,
S – сечение в см²,
1,69 – постоянный коэффициент.

Сначала определяем сечение, для чего перемножаем размеры А и Б.

Затем подставляем размер сечения в формулу и получаем мощность. Индукцию я выбрал 1,5Tc, так как у меня броневой витой магнитопровод.

Если требуется определить необходимую площадь сечения манитопровода исходя из известной мощности, то можно воспользоваться следующей формулой:

Нужно вычислить сечение броневого штампованного магнитопровода для изготовления трансформатора мощностью 50 Ватт.

О величине индукции можно справиться в таблице. Не стоит использовать максимальные значения индукции, так как они могут сильно отличаться для магнитопроводов различного качества.

Максимальные ориентировочные значения индукции.

КАК РАССЧИТАТЬ ПОНИЖАЮЩИЙ ТРАНСФОРМАТОР.

В домашнем хозяйстве бывает необходимо оборудовать освещение в сырых помещениях: подвале или погребе и т.д. Эти помещения имеют повышенную степень опасности поражения электрическим током.

В этих случаях следует пользоваться электрооборудованием, рассчитанным на пониженное напряжение питания, не более 42 вольт .
Можно пользоваться электрическим фонарем с батарейным питанием или воспользоваться понижающим трансформатором с 220 вольт на 36 вольт .

В качестве примера давайте рассчитаем и изготовим однофазный силовой трансформатор 220/36 вольт.
Для освещения таких помещений подойдет электрическая лампочка на 36 Вольт и мощностью 25 — 60 Ватт . Такие лампочки с цоколем под стандартный патрон продаются в магазинах электро-товаров.

Если вы найдете лампочку другой мощности, например на 40 ватт , нет ничего страшного — подойдет и она. Просто наш трансформатор будет выполнен с запасом по мощности.

Мощность во вторичной цепи: Р2 = U2 • I2 = 60 ватт

Где:
Р2 – мощность на выходе трансформатора, нами задана 60 ватт ;
U2 — напряжение на выходе трансформатора, нами задано 36 вольт ;
I2 — ток во вторичной цепи, в нагрузке.

КПД трансформатора мощностью до 100 ватт обычно равно не более η = 0,8 .
КПД определяет, какая часть мощности потребляемой от сети идет в нагрузку. Оставшаяся часть идет на нагрев проводов и сердечника. Эта мощность безвозвратно теряется.

Определим мощность потребляемую трансформатором от сети с учетом потерь:

Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в магнитопроводе. Поэтому от значения Р1 , мощности потребляемой от сети 220 вольт , зависит площадь поперечного сечения магнитопровода S .

Магнитопровод – это сердечник Ш – образной или О – образной формы, набранный из листов трансформаторной стали. На сердечнике будет располагаться каркас с первичной и вторичной обмотками.

Площадь поперечного сечения магнитопровода рассчитывается по формуле:

Где:
S — площадь в квадратных сантиметрах,
P1 — мощность первичной сети в ваттах.

По значению S определяется число витков w на один вольт по формуле:

В нашем случае площадь сечения сердечника равна S = 10,4 см.кв .

Рассчитаем число витков в первичной и вторичной обмотках.

Число витков в первичной обмотке на 220 вольт:

Число витков во вторичной обмотке на 36 вольт:

В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на активном сопротивлении провода вторичной обмотки. Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5-10 % больше рассчитанного. Возьмем W2 = 180 витков .

Величина тока в первичной обмотке трансформатора:

Ток во вторичной обмотке трансформатора:

Диаметры проводов первичной и вторичной обмоток определяются по значениям токов в них исходя из допустимой плотности тока, количества ампер на 1 квадратный миллиметр площади проводника. Для трансформаторов плотность тока, для медного провода, принимается 2 А/мм² .

При такой плотности тока диаметр провода без изоляции в миллиметрах определяется по формуле:

Для первичной обмотки диаметр провода будет:

Диаметр провода для вторичной обмотки:

ЕСЛИ НЕТ ПРОВОДА НУЖНОГО ДИАМЕТРА , то можно взять несколько, соединенных параллельно, более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу.

Площадь поперечного сечения провода определяется по формуле:

где: d — диаметр провода.

Например: мы не смогли найти провод для вторичной обмотки диаметром 1,1 мм .

Площадь поперечного сечения провода диаметром 1,1 мм равна:

Округлим до 1,0 мм² .

Из таблицы выбираем диаметры двух проводов сумма площадей поперечного сечения которых равна 1.0 мм² .

Например, это два провода диаметром по 0,8 мм . и площадью по 0,5 мм² .

Или два провода:

— первый диаметром 1,0 мм . и площадью сечения 0,79 мм² ,
— второй диаметром 0,5 мм . и площадью сечения 0,196 мм² .
что в сумме дает: 0,79 + 0,196 = 0,986 мм² .

Намотка катушки ведется двумя проводами одновременно, строго выдерживается равное количество витков обоих проводов. Начала этих проводов соединяются между собой. Концы этих проводов также соединяются.
Получается как бы один провод с суммарным поперечным сечением двух проводов.