Trafo halogeenlampidele: milleks vaja, tööpõhimõte ja ühendamise reeglid

Halogeene lampe võib pidada kõigile harjumuspäraste hõõglampide täiustatud versiooniks. Need töötavad samamoodi, kuid mõnede halogeenlampide omaduste tõttu on need säästlikumad, vastupidavamad ning annavad silmale meeldivat, kuid samas eredat valgust.

Tootjad pakuvad kahte varianti halogeenvalgustitest: kõrge- ja madalpingelised. Et viimased korrektselt töötaksid, on vaja halogenlampide trafot. Me räägime sellest, kuidas valida ja asjatundlikult ühendada nimetatud seade.

Miks halogeenlamp vajab trafot?

Halogeensed lambid konkureerivad edukalt LED-lampidega. Vaatamata viimaste parematele tööomadustele võidavad sageli just halogeenlambid, mis on seletatav nende väiksema hinna ja seega kättesaadavusega, samuti LED-ide valguskiire teatud omadustega, millest võivad silmad väsida.

LED-lampide peamine trump on töö ilma kuumenemiseta, mis võimaldab nende laialdast kasutamist. Sama eelis on ka halogeenlampidel, kuid ainult madalpingelistel lampidel. Neid saab paigaldada kõrgele temperatuurile tundlikesse kohtadesse. Näiteks lakke sisse ehitatud valgustitesse.

Kuid samas tuleb mõista, et madalpingelised halogeenlambid saavad töötada ainult trafodega. Viimased on vajalikud võrgupinge muundamiseks lambi jaoks sobivale väärtusele. Tavaliselt on see 12 V.

Lisaks sellele kaitseb trafo valgusallikat pingehüpete, ülekuumenemise ja lühise eest ning võib tagada ka võimaluse valgustuse sujuvaks sisselülitamiseks. Tuleb tunnistada, et keskmiselt kestavad trafodega lambid palju kauem. Kuigi palju sõltub nende kvaliteedist.

Madalpingelised halogeenlambid ei suuda töötada 220 V võrgupingest, seetõttu tuleb need ühendada ainult läbi madaldustrafo

Millised trafod on olemas?

Trafodeks nimetatakse elektromagnetilist või elektroonilist tüüpi seadmeid. Need erinevad mõnevõrra tööpõhimõtte ja mõnede muude omaduste poolest.

Elektromagnetilised variandid muudavad standardse võrgupinge parameetrid tööks sobivateks karakteristikuteks madalpingeliste halogeenlampide jaoks, elektroonilised seadmed teostavad lisaks nimetatud tööle ka voolu muundamist.

Toroidaalne elektromagnetiline seade

Lihtsaim toroidaalne trafo koosneb kahest mähisest ja südamikust. Viimast nimetatakse ka magnetsüdamikuks. See valmistatakse ferromagnetilisest materjalist, tavaliselt terasest. Mähised paiknevad südamiku vardal.

Primaarmähis on ühendatud energiaallikaga, sekundaarmähis vastavalt tarbijaga. Elektriline side sekundaar- ja primaarmähise vahel puudub.

Vaatamata madalale maksumusele ja töökindlusele kasutatakse toroidaalset elektromagnetilist trafot tänapäeval harva halogeenlampide ühendamisel.

Seega edastatakse võimsus nende vahel ainult elektromagnetilisel teel. Induktiivse sideme suurendamiseks mähiste vahel kasutatakse magnetsüdamikku. Vahelduvvoolu andmisel klemmile, mis on ühendatud esimese mähisega, tekitab see südamiku sees vahelduvat tüüpi magnetvoo.

Viimane ühendub mõlema mähisega ja indutseerib neis elektromotoorjõu ehk EMJ. Selle mõjul tekib sekundaarmähises vahelduvvool pingega, mis erineb primaarmähise omast.

Sõltuvalt keerdude arvust määratakse trafo tüüp, mis võib olla tõste- või alandustrafo, ja trafo suhe. Halogeenlampide jaoks kasutatakse alati ainult alandustrafosid.

Mähistrafode eelisteks on:

• Kõrge töökindlus.
• Lihtne ühendamine.
• Madal maksumus.

Sellest hoolimata kohtab toroidaalseid trafosid tänapäevastes skeemides halogeenlampidega üsna harva. Seda seletatakse asjaoluga, et konstruktsiooni iseärasuste tõttu on sellistel seadmetel üsna muljetavaldavad mõõtmed ja kaal. Seetõttu on neid raske peita mööbli- või laevalgustuse rajamisel, näiteks.

Toroidaalsete elektromagnetiliste trafode peamine puudus – nende massiivsus ja suured mõõtmed. Neid on äärmiselt keeruline peita, kui on vajalik varjatud paigaldus.

Samuti võib seda tüüpi seadmete miinusteks lugeda kuumenemist töö käigus ja tundlikkust võimalike võrgupinge kõikumiste suhtes, mis mõjub halvasti halogeenlampide kasutuseale.

Lisaks võivad mähistrafod töötamise ajal sumiseda, see pole alati vastuvõetav. Seetõttu kasutatakse neid seadmeid enamasti mitteeluruumides või tootmishoonetes.

Impulss- ehk elektrooniline seade

Trafo koosneb magnetsüdamikust või südamikust ja kahest mähisest. Olenevalt südamiku kujust ja mähiste paigutuse viisist eristatakse nelja tüüpi selliseid seadmeid: varras-, toroid-, soomus- ja soomusvarrastüüp.

Erinev võib olla ka sekundaar- ja primaarmähise keerdude arv. Nende suhet varieerides saadakse alandavaid ja tõstvaid seadmeid.

Impulss-trafo konstruktsioonis pole mitte ainult mähised koos südamikuga, vaid ka elektrooniline täidis. Tänu sellele saab sellesse sisse ehitada ülekuumenemiskaitse, pehmekäivituse ja muid süsteeme.

Impulss-tüüpi trafo tööpõhimõte erineb veidi. Primaarmähisele antakse lühikesi ühepoolseid impulsse, mille tõttu on südamik pidevalt magnetiseerimisolekus.

Primaarmähise impulsse iseloomustatakse lühiajaliste ristkülikukujuliste signaalidena. Need tekitavad induktiivsuse samasuguste iseloomulike hüpetega.

Need omakorda tekitavad impulsse sekundaarpoolil.

See omadus annab elektroonilistele trafodele terve rea eeliseid:

• Väike kaal ja kompaktsus.
• Kõrge kasuteguri tase.
• Võimalus lisakaitse sisse ehitada.
• Laiendatud pingete töövahemik.
• Töötamisel kuumenemise ja müra puudumine.
• Võimalus väljundpinge reguleerimiseks.

Puudustest tuleb märkida reguleeritud minimaalset koormust ja üsna kõrget hinda. Viimane on seotud teatud keerukustega selliste seadmete valmistamise protsessis.

Madaldusseadmete valimise reeglid

Valides trafot halogeen-tüüpi valgusallikate jaoks, tuleb arvesse võtta paljusid tegureid. Alustada tasub kahest kõige olulisemast omadusest: seadme väljundpingest ja selle nimivõimsusest.

Esimene peab rangelt vastama seadmega ühendatud lampide tööpinge suurusele. Teine määrab valgusallikate koguvõimsuse, millega trafo töötab.

Trafo korpusel on alati märgistus, mille uurimisel saab seadme kohta täielikku teavet.

Vajaliku nimivõimsuse täpseks määramiseks soovitatakse teha lihtne arvutus. Selleks tuleb liita kõigi alandava seadmega ühendatavate valgusallikate võimsused. Saadud suurusele tuleb lisada 20% „varu”, mis on vajalik seadme korrektseks tööks.

Illustreerime konkreetse näitega. Elutoa valgustamiseks plaanitakse paigaldada kolm rühma halogeenlampe: igas rühmas seitse tükki. Need on 12 V pingega ja 30 W võimsusega punktvalgustid. Iga rühma jaoks on vaja kolm trafot. Valime sobiva. Alustame nimivõimsuse arvutamisest.

Arvutame ja saame, et rühma koguvõimsus on 210 W. Arvestades nõutavat varu, saame 241 W. Seega on iga rühma jaoks vaja trafot, mille väljundpinge on 12 V ja nimivõimsus 240 W.

Nendele omadustele sobivad nii elektromagnetilised kui ka impulsstoiteseadmed. Kui valite viimase, tuleb erilist tähelepanu pöörata nimivõimsusele. See peab olema esitatud kahe numbrina. Esimene tähistab minimaalset töövõimsust.

Tuleb teada, et lampide koguvõimsus peab olema sellest suurem, muidu seade ei tööta. Ja väike märkus spetsialistidelt võimsuse valiku kohta. Nad hoiatavad, et tehnilises dokumentatsioonis märgitud trafo võimsus on maksimaalne.

See tähendab, et normaalses režiimis annab see umbes 25-30% vähem. Seetõttu on nn võimsusvaru vajalik. Sest kui panna seade tööle oma võimete piiril, ei pea see kaua vastu.

Halogeenvalgustite pikaajaliseks kasutamiseks on väga oluline õigesti valida alandustrafo võimsus. Sellel peaks olema teatav “varu”, et seade ei töötaks oma võimete piiril.

Veel üks oluline nüanss puudutab valitud trafo suurust ja selle paigutamise kohta. Mida võimsam seade, seda massiivsem. Eriti oluline on see elektromagnetiliste seadmete puhul. Soovitatav on kohe leida sobiv koht selle paigaldamiseks.

Kui valgusteid on mitu, eelistavad kasutajad sageli jagada need rühmadesse ja paigaldada igale rühmale oma trafo. Seda selgitatakse väga lihtsalt.

Esiteks, kui alandusseade rikki läheb, töötavad teised valgustusrühmad normaalselt. Teiseks, igal sellistes rühmades paigaldatud trafol on väiksem võimsus kui ühisel, mis tuleks paigaldada kõikidele lampidele. Järelikult on selle maksumus märgatavalt madalam.

Trafo ühendamise kaks varianti

Enne alandusseadme ühendamist tuleks koostada valgustite paigutuse skeem, kui neid on rohkem kui kaks. Lisaks tuleb valida trafo paigalduskoht.

Viimane tehakse järgmiste reeglitega arvestades:

• Seadmele peab olema tagatud vaba juurdepääs, mis on vajalik selle hooldamiseks või asendamiseks.
• Kui trafo asub suletud ruumis, ei tohi selle ruumi maht olla väiksem kui 10 l. See on vajalik seadme töö käigus tekkiva soojuse ärajuhtimiseks.
• Seadme kaugus lähimast halogeenlambist ei tohi olla väiksem kui 250 mm. Seda tehakse vältimaks valgusallika soovimatut täiendavat kuumutamist.

Alles pärast seda, kui trafo ja lampide asukoht on kindlaks määratud, võib alustada paigaldamist ja ühendamist.

Oluline on õige asukoha valimine alandava transformaatori paigaldamiseks. Kui see paigaldatakse suletud ruumi, peab selle maht olema piisav, et hajutada töötamisel tekkivat soojust.

Sel juhul on võimalikud kaks põhivarianti, kusjuures viimast saab modifitseerida ja kasutada mitte ainult kahe, vaid ka kolme või enama valgustirühma ühendamiseks.

Valgustite ahel ühe trafoga

Sellist varianti peetakse optimaalseks nelja, maksimaalselt viie valgusallika jaoks. Kui lampe on rohkem, on kõige parem need rühmadesse jagada. Halogeenlambid ühendatakse ainult paralleelselt. Seda tuleb skeemi koostamisel arvesse võtta. Veel üks oluline nüanss.

Lambid tuleb paigutada nii, et iga lambi kaugus transformaatorist oleks ligikaudu sama. See on vajalik seadmete korrektseks tööks.

Kui juhtmestiku pikkused on erinevad, põlevad lambid erinevalt. See, mille juhe on lühem, paistab eredamalt. Pika kaabliga lamp põleb tuhmilt.

Lisaks on viimasel juhul töö käigus võimalik ka juhtme kuumenemine, mis on äärmiselt ebasoovitav. Spetsialistid soovitavad koostada skeem nii, et iga lambile mineva juhtme pikkus ei ületaks 200 mm. Samal ajal peab kaabli ristlõige olema vähemalt 1,5 ruutmm.

Sel viisil ühendatakse väike arv lampe. Optimaalne on ühendada mitte rohkem kui viis, vastasel juhul tuleb paigaldada suure võimsusega transformaator.

Trafo korpusel on väljundi ja sisendi klemmid. Primaarklemmid on tähistatud kui N ja L või Input. See on sisend, mis asub 220 V poolel. Tuleb meeles pidada, et siin toimub ühendamine läbi ühe klahviga lüliti.

Järgnevalt ühendatakse jaotuskarbist väljuvad sinise ja oranži või pruuni värvi null- ja faasijuhtmed vastavate transformaatori klemmidega. Sekundaarsete klemmidega Output ehk alandava seadme väljundiga ühendatakse halogeenlambid.

Selleks kasutatakse ainult sama ristlõikega vaskjuhtmeid. Oluline märkus. Kui mingil põhjusel transformaatori klemmidest ei piisa, tuleb paigaldada täiendavad klemmühendused. Neid saab osta igast spetsialiseeritud kauplusest.

Kaks lampide rühma kahe trafoga

Selline ühendus on optimaalne, kui valgusteid on rohkem kui viis. Rühmad võivad koosneda samast või erinevast arvust lampidest. See pole oluline. Peaasi, et igaühe jaoks oleks õigesti valitud trafo. Nagu eespool kirjeldatud variandi puhul, tuleks alustada skeemi koostamisest.

Valgustite asukohtade valimisel kehtivad sarnased reeglid. See tähendab, et kõigi trafost nendeni minevate juhtmete pikkus peaks olema ligikaudu ühesugune.

Nii ühendatakse kaks halogeenvalgustite rühma. Mõlema jaoks kasutatakse oma trafot, kuid lüliti on mõlema jaoks ühine.

Seda võib olla üsna keeruline teha. Siis tuleb teha mõningaid kohandusi. Tuleb teada, et vaskjuhtmete puhul ristlõikega 1,5 ruutmm, mida just soovitatakse kasutada antud juhul, on optimaalne pikkus vahemikus 150 kuni 300 cm. Sellisele kaugusele edastatakse energia minimaalsete kadude ja häireteta.

Mõnikord ei ole sellest pikkusest ilmselgelt piisavalt. Sel juhul tuleb valida suurema ristlõikega juhe. Vahemaa 300 kuni 400 cm puhul valitakse kaabel ristlõikega kuni 2,5 ruutmm. Kui eeldatakse veelgi suuremat pikkust, mis on ebasoovitav, tuleks teha spetsiaalne arvutus ja määrata sobiv ristlõige spetsiaalse tabeli abil.

Iga trafo ja sellega ühendatud lampide rühmade ühendamine toimub sarnaselt eespool kirjeldatud meetodile. See tähendab, et jaotuskarbi nulljuhe ühendatakse trafode nullklemmidega.

Lüliti faasijuhe ühendatakse alandavate seadmete faasikaablitega. Teoreetiliselt saab sel viisil ühendada ka rohkem kui kaks valgustirühma, kuid igaühe jaoks paigaldatakse oma trafo.

Oluline märkus. Iga alandava seadme jaoks paigaldatakse eraldi kaabel, ja need ühendatakse ainult jaotuskarbi sees. Mõned "osavad" eelistavad ühendada juhtmed kuskil lae all, kuid mitte kasutada jaotuskarbi.

See on tõsine viga, mis on vastuolus PUE-ga, kus on kirjas, et igale teostatud kaabliühenduse lõigule peab olema tagatud vaba juurdepääs kontrollimiseks, hooldamiseks ja võimalikuks remondiks. Seetõttu on ainus õige variant ühendamine jaotuskarbis.

Suure hulga lampidega halogeenvalgustuse loomisel on oluline õigesti arvutada valgustusrühmade arv ja igaühe jaoks trafode asukoht.

Spetsialistid rõhutavad, et kui on ette nähtud suure hulga lampidega rühma ühendamine, on võimalik paigutada jaotuskarp lampide ja trafo väljundi vahele. See on eriti oluline, kui alandusseadmel on vähe klemmisid või kui selle paigutamisel on piiranguid.

Sellist varianti valides tuleb teada, et sama võimsuse korral laseb madalpingeahel läbi suurema voolu kui kõrgepingeahel. Sellest lähtuvalt on vaja täpset arvutust juhtme ristlõike määramiseks. See tehakse koguvoolutugevuse arvutamise teel.

Illustreerime näitega. Seitse 12 V valgusallikat võimsusega 35 W tuleb ühendada trafo kaudu. Lambid monteeritakse jaotuskarbi kaudu paralleelselt. Tuleb teada juhtme ristlõiget, mis paigaldatakse jaoturi ja seadme väljundi vahele.

Selleks korrutame kõigepealt lampide arvu nende võimsusega. Seejärel jagame saadud väärtuse tööpingega. Saame ligikaudu 29 A. See on voolutugevus, mis läbib madalpingejuhtmeid.

Kasutades PUE-s esitatud tabelit juhtmestiku ristlõike sõltuvuse kohta tööpingest, määrame sobiva juhtme suuruse. Meie puhul on see vähemalt 4 ruutmm. Nagu näha, on koormus üsna suur. Võib-olla oleks mõistlik see lampide rühm jagada veel kaheks.

Kui kahe halogeenlampide rühma ühendamisel paigaldada kaheklahviline lüliti, on võimalik juhtida kumbagi rühma eraldi.

Kahe halogeenlampide rühma paigaldamisel trafo kaudu saab kasutada kahte tüüpi lüliteid. Kui paigaldada üheklahviline mudel, saavad mõlemad rühmad sisse/välja lülituda ainult samaaegselt. Kui aga on vaja eraldi juhtimist valgustite rühmade kaupa, võib paigaldada kaheklahvilise lüliti.

Praktikute spetsialistide soovitused

Praktiseerivad elektrikud puutuvad sageli kokku vajadusega paigaldada madalpinge halogeenlampe, kui juhtmestik on juba olemas ja edukalt kasutusel. Sellisel juhul ei ole alati võimalik lampe trafoga paralleelselt ühendada ilma juhtmestikku põhjalikult ümber tegemata.

Kulude minimeerimiseks soovitavad spetsialistid sel juhul ühendada iga valgusti oma trafoga. Reeglina on need väikese võimsuse ja mõõtmetega seadmed.

Kui see tundub raiskamisena, võib valgustitesse paigaldada madalpingeliste asemel kõrgepingelised 220 V halogeenlambid. Kuid sel juhul tuleb need varustada pehme käivituse seadmega. Või alternatiivina, kui valgusti konstruktsioon seda võimaldab, võib halogeenlambid asendada ökonoomsete LED-lampidega.

Valgustussüsteemi rajamiseks sobivate halogeenlampide valiku juhistega tutvustab artikkel, mis käsitleb põhjalikult kõiki küsimuse aspekte.

Võimalus reguleerida valgustuse intensiivsust meelitab paljusid. Enamik elektroonseid transformaatoreid on täiendatud võimalusega vähendada sisendpinget, mis võimaldab reguleerida halogeenvalgustuse heledust.

Väga sageli planeeritakse valgustuse intensiivsuse reguleerimist, mille jaoks lisatakse üldisesse skeemi dimmer. Tuleb teada, et enamik impulssmuundureid ei ole mõeldud koostööks dimmeriga.

Kuna viimane mõjub halvasti elektroonse muunduri toimimisele, vähendab see lõppkokkuvõttes märgatavalt ühendatud halogeenlampide kasutusiga.

Sel põhjusel on dimmeriga paaris töötamise optimaalne variant toroidaalne elektromagnetiline transformaator. Ja veel üks märkus.

Elektrikud soovitavad tungivalt mitte unustada juba paigaldatud alandusseadmete hooldust. Optimaalne on kord kuue kuu jooksul teha nende plaaniline kontroll koos töövõime kontrolliga. Probleemide tuvastamisel seadmed parandatakse või asendatakse.

Järeldused ja kasulik video teemal

Video #1. Tutvume – Osram transformaatoritega:

Video #2. Kuidas transformaatorit õigesti ühendada:

Video #3. Kõik, mida on vaja teada halogeen-tüüpi valgusallikate transformaatorite kohta:

Madalpingelised halogeenlambid on praktiline lahendus sisseehitatud valgustuse korraldamiseks. Neid peetakse eelarveliseks alternatiiviks LED-lampidele, ületades neid oluliselt kiiratava valguse kvaliteedis.

Peamine raskus madalpingeliste halogeenlampide kasutamisel seisneb alandustransformaatori ühendamise vajaduses. Kui aga kõik õigesti teha, teenivad valgustid kaua ja probleemideta.

Kas teil on kogemust transformaatori ühendamisel väikese võimsusega halogeenlambi töötamiseks? Kas teate tehnoloogilisi nüansse, mis tulevad saidi külastajatele kasuks? Palun kirjutage kommentaare, jagage kasulikku teavet, avaldage fotod allpool asuvas plokis.