Types et caractéristiques des transformateurs pour lampes halogènes

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Les lampes halogènes sont de plus en plus utilisées chaque jour dans la décoration de divers complexes commerciaux et de vitrines. Les couleurs vives, la saturation dans la transmission des images leur confèrent une popularité croissante. Leur durée de vie est beaucoup plus longue que celle des lampes ordinaires. Cependant, ils peuvent travailler longtemps sans s'arrêter. Les filaments sont utilisés dans les halogènes, mais le processus de luminescence, en comparaison avec les ampoules à incandescence, est différent en raison du remplissage du ballon avec une composition spéciale. Ces ampoules sont utilisées dans diverses lampes, lustres, meubles de cuisine et sont de 220 et 12 volts. Une alimentation électrique pour les boîtiers halogènes avec une tension de 12 volts est nécessaire, car si elles sont directement connectées au réseau électrique, un court-circuit se produira.

Spécifications techniques

La tension d'halogène n'est pas seulement 220 et 12 volts. En vente, vous pouvez trouver des ampoules pour 24 et même 6 volts. La puissance peut également être différente - 5, 10, 20 watts. Les lampes halogènes à partir de 220 V sont incluses directement dans le réseau. Ceux qui fonctionnent à partir de 12 V ont besoin de dispositifs spéciaux convertissant le courant du réseau en 12 volts, appelés transformateurs ou alimentations spéciales.

Douze halogènes solaires fonctionnent très bien. Auparavant, dans les années 90, un grand transformateur de 50 Hz était utilisé, ce qui garantissait le fonctionnement d'une seule lampe halogène. Dans l'éclairage moderne, des convertisseurs haute fréquence pulsés sont utilisés. Les tailles sont très petites, mais elles peuvent tirer 2 - 3 lampes en même temps.

Sur le marché moderne, il existe des blocs d'alimentation coûteux et bon marché. Dans le pourcentage de cher vendu environ 5%, et le moins cher est beaucoup plus. Bien que, en principe, le coût élevé ne soit pas une garantie de fiabilité. Malheureusement, dans les convertisseurs raides, on n'utilise pas de pièces de haute qualité, mais uniquement des "circuits" sophistiqués, contribuant au fonctionnement normal du bloc d'alimentation au moins pendant la période de garantie. Dès qu'il se termine, l'appareil brûle.

Classification

Les transformateurs sont électromagnétiques et électroniques (impulsion). Électromagnétiques abordables, fiables, ils peuvent être réalisés de votre propre main. Ils ont leurs inconvénients - un poids décent, des dimensions hors tout grandes, une augmentation de la température au cours de travail à long terme. Et les chutes de tension réduisent considérablement la durée de vie des lampes halogènes.

Les transformateurs électroniques pèsent beaucoup moins, ils ont une tension de sortie stable, ils ne chauffent pas très fort, ils peuvent avoir une protection contre les courts-circuits et un démarrage progressif, ce qui augmente la durée de vie de la lampe.

Transformateurs pour lampes halogènes

L'analyse portera sur l'exemple de l'alimentation en énergie de la société Feron Herman Technology. À la sortie, ce transformateur a jusqu'à 5 ampères. Pour une si petite boîte, le rapport qualité-prix est incroyable. Le corps est fabriqué de manière étanche, en l'absence de tout type de ventilation. C’est peut-être pour cette raison que certaines sources d’alimentation de ce type fondent de la chaleur.

Le circuit de conversion de la première version est très simple. L'ensemble de tous les détails est si minime que vous ne pouvez rien y perdre. Lors de l'inscription, voir:

  • pont de diodes;
  • Circuit RC avec dynistor pour démarrer le générateur;
  • groupe électrogène monté sur un circuit en demi-pont;
  • transformateur, abaissant la tension d'entrée;
  • résistance à basse impédance qui sert de fusible.

Avec une chute de tension importante, un tel convertisseur "mourra" à 100%, après avoir pris tout le "hit" sur lui-même. Tout est fabriqué à partir d'un ensemble de pièces assez bon marché. Il n'y a que les transformateurs qui peuvent se plaindre car ils sont faits pour durer.

La deuxième option semble très faible et inachevée. Les résistances R5 et R6 sont insérées dans le circuit émetteur pour limiter le courant. Dans ce cas, le blocage des transistors en cas de forte augmentation du courant (ça n'existe tout simplement pas!) N'est pas pensé du tout. Le doute provoque un circuit électrique (dans le diagramme, il est en rouge).

La société "Feron German Technology" produit des lampes halogènes d’une puissance maximale de 60 watts. Le courant d'alimentation à la sortie est de 5 ampères. C'est un peu trop pour une telle ampoule.

Lors du retrait du cache, faites particulièrement attention à la taille du radiateur. Pour le week-end, ils sont très petits.

Calcul de la puissance du transformateur pour les lampes et schéma de câblage

Divers transformateurs étant vendus aujourd'hui, il existe certaines règles pour la sélection de la puissance requise. Ne prenez pas un transformateur trop puissant. Cela fonctionnera pratiquement au ralenti. Un manque de puissance entraînera une surchauffe et une défaillance supplémentaire de l'appareil.

Vous pouvez calculer vous-même la puissance du transformateur. Le problème est plutôt mathématique et chaque nouvel électricien peut le faire. Par exemple, vous devez installer des capuchons halogènes à 8 points avec une tension de 12 V et une puissance de 20 watts. La puissance totale dans ce cas sera de 160 watts. Nous prenons avec une marge de 10% environ et acquérons une capacité de 200 watts.

Le circuit n ° 1 ressemble à quelque chose comme ceci: sur la ligne 220, il y a un commutateur à un bouton, tandis que les fils orange et bleu sont connectés à l'entrée du transformateur (bornes primaires).

Sur la ligne 12 volts, toutes les lampes sont connectées au transformateur (aux bornes secondaires). La connexion des fils de cuivre doit avoir la même section transversale, sinon la luminosité des ampoules sera différente.

Une autre condition: le fil reliant le transformateur aux lampes halogènes doit mesurer au moins 1,5 mètre de long, mieux si 3. Si vous le rendez trop court, il commence à chauffer et la luminosité des ampoules diminue.

Schéma numéro 2 - pour connecter des lampes halogènes. Ici, vous pouvez faire différemment. Par exemple, divisez six lampes en deux parties. Pour chaque installation, un transformateur abaisseur. La justesse de ce choix est due au fait que si l’une des alimentations tombe en panne, la deuxième partie des luminaires fonctionnera toujours. La puissance d'un groupe est de 105 watts. Avec une faible marge de sécurité, nous obtenons qu'il est nécessaire d’acquérir deux transformateurs de 150 watts.

Astuce! Chaque transformateur abaisseur est alimenté par ses propres fils et les connecte dans une boîte de jonction. Laissez la connexion dans le domaine public.

Retouche d'alimentation de bricolage

Pour le fonctionnement des lampes halogènes, on a commencé à utiliser des sources de courant pulsé avec conversion de tension haute fréquence. À la maison pour faire et ajuster, les transistors coûteux brûlent assez souvent. La tension d'alimentation dans les circuits primaires atteignant 300 volts, l'isolation est soumise à des exigences très élevées. Toutes ces difficultés peuvent être contournées en adaptant le transformateur électronique fini. Il est utilisé pour alimenter un halogène de 12 volts dans le rétroéclairage (dans les magasins) alimenté par une prise de courant standard.

Il existe un avis clair selon lequel il est simple d’acquérir une alimentation maison à découpage maison. Vous pouvez uniquement ajouter un pont redresseur, un condensateur de lissage et un régulateur de tension. En fait, tout est beaucoup plus compliqué. Si vous connectez une LED au redresseur, vous ne pouvez réparer qu'un seul allumage lorsque vous l'allumez. Si vous éteignez et rallumez le convertisseur du réseau, un autre clignotement se répète. Pour qu'une luminescence constante apparaisse, il est nécessaire d'appliquer une charge supplémentaire au redresseur, qui, en prenant le courant net, le transformerait en chaleur.

Une des options pour une alimentation à découpage automatique

L’alimentation décrite peut être réalisée à partir d’un transformateur électronique de 105W. En pratique, ce transformateur ressemble à un convertisseur de tension de commutation compact. Pour le montage, vous aurez également besoin d’un transformateur adapté T1, d’un filtre réseau, d’un pont redresseur VD1-VD4 et d’une inductance de sortie L2.

Circuit d'alimentation bipolaire

Un tel appareil fonctionne de manière stable pendant longtemps avec un amplificateur basse fréquence de 2x20 watts. À 220 V et un courant de 0,1 A, la tension de sortie sera de 25 V, avec une augmentation du courant à 2 ampères, la tension chute à 20 volts, ce qui est considéré comme un fonctionnement normal.

Le filtre qui protège le circuit de l’impulsion du convertisseur de mesure doit être alimenté en courant, en contournant le commutateur et les fusibles FU1 et FU2. Le milieu des condensateurs C1 et C2 est connecté au capot de blindage de l'alimentation. Ensuite, le courant est fourni à l'entrée U1, à partir duquel la tension de sortie des bornes de sortie est fournie au transformateur d'adaptation T1. La tension alternative de l'autre (enroulement secondaire) redresse le pont de diodes et lisse le filtre L2C4C5.

Auto construction

Le transformateur T1 est fabriqué indépendamment. Le nombre de tours de l'enroulement secondaire affecte la tension de sortie. Le transformateur lui-même est fabriqué sur un noyau magnétique annulaire K30x18x7 en ferrite M2000HM. L'enroulement primaire est constitué d'un fil PEV-2 de 0,8 mm de diamètre, plié en deux. L'enroulement secondaire est constitué de 22 spires du fil PEV-2 plié en deux. En reliant la fin de la première moitié du bobinage au début de la seconde, nous obtenons le point milieu du bobinage secondaire. Nous fabriquons également des étranglements indépendamment. Il est enroulé sur le même anneau de ferrite, les deux enroulements contiennent 20 tours chacun.

Les diodes de redressement sont situées sur le radiateur et ont une superficie d’au moins 50 cm 2. Notez que les diodes, dans lesquelles les anodes sont connectées à la sortie négative, sont isolées du radiateur avec des joints en mica.

Les condensateurs de lissage C4 et C5 sont constitués de trois K50-46 connectés en parallèle d’une capacité de 2200 microfarads chacun. Cette méthode est utilisée pour réduire l'inductance globale des condensateurs électrolytiques.

Il est préférable d’installer un filtre d’alimentation à l’entrée de l’unité d’alimentation, mais il est possible de travailler sans lui. Pour l'étranglement du filtre réseau, vous pouvez utiliser DF 50 Hz.

Toutes les pièces de l’alimentation sont montées sur la carte en matériau isolant. La conception résultante est placée dans un boîtier de protection en tôle mince en laiton ou en étain étamé. N'oubliez pas de percer des trous pour la ventilation.

L'alimentation correctement montée n'a pas besoin d'être ajustée et commence à fonctionner immédiatement. Mais juste au cas où, vous pouvez tester ses performances en connectant à la sortie d'une résistance de 240 Ohms, dissipation de puissance de 3 watts.

Recommandations du transformateur

Les transformateurs abaisseur pour lampes halogènes émettent, lors de leur fonctionnement, une très grande quantité de chaleur. Il est donc nécessaire de respecter plusieurs exigences:

  1. Ne pas connecter l’alimentation sans charge.
  2. Placez l'appareil sur une surface ininflammable.
  3. La distance entre l'appareil et l'ampoule est d'au moins 20 centimètres.
  4. Pour une meilleure ventilation, installez le transformateur dans une niche d’au moins 15 litres.

L'alimentation est nécessaire pour les lampes halogènes fonctionnant en 12 volts. C'est une sorte de transformateur qui réduit l'entrée 220 V aux valeurs souhaitées.

Changement de transformateur électronique

Transformateur électronique - une alimentation de commutation de réseau conçue pour alimenter des lampes halogènes de 12 volts. En savoir plus sur cet appareil dans l'article "Transformateur électronique (familiarisation)".

Le dispositif a un schéma assez simple. Un simple auto-oscillateur push-pull, fabriqué selon un schéma en demi-pont, a une fréquence de travail d'environ 30 kHz, mais cet indicateur dépend fortement de la charge de sortie.

Le circuit d’une telle alimentation n’est pas très stable, il n’est pas protégé contre les courts-circuits à la sortie du transformateur. C’est peut-être pour cette raison que le circuit n’a pas encore trouvé une large application dans les milieux des radioamateurs. Bien que récemment dans divers forums, une promotion de ce sujet a eu lieu. Les gens offrent diverses options pour affiner ces transformateurs. Aujourd’hui, je vais essayer de combiner toutes ces améliorations dans un seul article et d’offrir des options non seulement d’amélioration, mais aussi d’amélioration de l’ET.

Nous n'entrerons pas dans les bases du travail du système, mais passons immédiatement aux affaires.
Nous allons essayer d’affiner et d’augmenter la puissance du ET chinois Taschibra de 105 watts.

Pour commencer, je tiens à préciser pourquoi j'ai décidé d'entreprendre la mise à niveau et la retouche de tels transformateurs. Le fait est qu’un voisin a récemment demandé à lui fabriquer un chargeur de voiture sur mesure, compact et léger. Je ne voulais pas collectionner, mais plus tard, j’ai trouvé des articles intéressants dans lesquels la conversion d’un transformateur électronique était envisagée. Cela a incité l'idée - pourquoi ne pas essayer?

Ainsi, plusieurs ET de 50 à 150 Watts ont été acquis, mais les expériences d'altération ne se sont pas toujours déroulées avec succès, seuls 105 ET de nos survivant ayant survécu. L’inconvénient de cet appareil est qu’il dispose d’un transformateur non circulaire et qu’il n’est donc pas pratique d’enlever ou d’enrouler les bobines. Mais il n'y avait pas d'autre choix, et c'était cette unité qui devait être refaite.

Comme nous le savons, ces blocs ne sont pas inclus sans charge, ce n’est pas toujours un avantage. Je prévois un appareil fiable pouvant être utilisé librement dans n'importe quel but, sans craindre que l'alimentation ne s'éteigne ou tombe en panne avec un court-circuit.

Numéro de révision 1

L'essence de l'idée est d'ajouter une protection contre les courts-circuits tout en éliminant l'inconvénient ci-dessus (activation du circuit sans charge de sortie ou avec une charge de faible puissance).

En regardant l'unité elle-même, nous pouvons voir le schéma le plus simple de l'UPS, je dirais que le schéma n'est pas entièrement élaboré par le fabricant. Comme nous le savons, si vous fermez l'enroulement secondaire d'un transformateur, le circuit tombera en panne en moins d'une seconde. Le courant dans le circuit augmente considérablement, les clés en un instant échouent, parfois les limiteurs de base. Ainsi, le programme de réparation coûtera plus que son coût (le prix d’un tel appareil électronique est d’environ 2,5 dollars).

Le transformateur de réaction est constitué de trois enroulements distincts. Deux de ces enroulements alimentent les chaînes de base.

Pour commencer, retirez l’enroulement de la connexion sur le système d’exploitation du transformateur et mettez le cavalier. Cet enroulement est connecté en série avec l'enroulement primaire d'un transformateur à impulsions.
Ensuite, sur le transformateur de puissance, nous n’enroulons que 2 tours et un tour sur l’anneau (transformateur OS). Pour l'enroulement, vous pouvez utiliser un fil d'un diamètre de 0,4 à 0,8 mm.

Ensuite, vous devez choisir une résistance pour le système d’exploitation. Dans mon cas, il s’agit de 6,2 Ohm, mais vous pouvez choisir une résistance d’une résistance de 3-12 Ohm. Plus la résistance de cette résistance est élevée, plus le courant de protection contre les courts-circuits est faible. La résistance dans mon cas utilisé fil, que je ne conseille pas. La puissance de cette résistance est sélectionnée entre 3 et 5 watts (vous pouvez utiliser entre 1 et 10 watts).

Lors d'un défaut sur l'enroulement de sortie d'un transformateur d'impulsions, le courant dans l'enroulement secondaire diminue (dans les circuits ET standard présentant un défaut, le courant augmente, ce qui désactive les clés). Cela entraîne une diminution du courant sur le bobinage du système d'exploitation. Ainsi, la génération s’arrête, les clés elles-mêmes sont verrouillées.

Le seul inconvénient de cette solution est qu’avec un défaut de longue durée à la sortie, le circuit tombe en panne, car les touches sont chauffées et assez fortement. N'exposez pas le court-circuit de l'enroulement de sortie avec une durée supérieure à 5-8 secondes.

Le système va maintenant démarrer sans charge. En un mot, nous avons reçu un système UPS complet avec protection contre les courts-circuits.

Numéro de révision 2

Nous allons maintenant essayer, dans une certaine mesure, de lisser la tension du redresseur. Pour cela, nous utiliserons des selfs et un condensateur de lissage. Dans mon cas, un starter prêt à l'emploi avec deux enroulements indépendants est utilisé. Cet étranglement a été retiré du lecteur de DVD UPS, bien que vous puissiez utiliser un étranglement fabriqué par vous-même.

Après le pont, vous devez connecter l’électrolyte d’une capacité de 200 μF avec une tension d’au moins 400 volts. La capacité du condensateur est sélectionnée sur la base du bloc d'alimentation 1 microfarad pour 1 watt de puissance. Mais comme vous vous en souvenez, notre bloc d’alimentation est conçu pour 105 watts. Pourquoi le condensateur est-il utilisé à 200 μF? Cela va comprendre très bientôt.

Numéro de révision 3

Maintenant, l’essentiel est d’alimenter le transformateur électronique et est-ce réel? En fait, il n'y a qu'un seul moyen fiable d'alimenter sans aucune modification spéciale.

Il est pratique d’utiliser ET avec un transformateur en anneau pour l’alimentation, puisqu’il sera nécessaire de rembobiner l’enroulement secondaire. Pour cette raison, nous remplacerons notre transformateur.

L'enroulement du réseau est tendu sur tout l'anneau et contient 90 tours de fil de 0,5 à 0,65 mm. L'enroulement est enroulé sur deux anneaux de ferrite pliés, qui ont été retirés de l'ET avec une puissance de 150 watts. L'enroulement secondaire est enroulé en fonction des besoins, dans notre cas, il est conçu pour 12 volts.

Il est prévu d'augmenter la puissance à 200 watts. C'est pourquoi l'électrolyte était nécessaire avec une réserve, ce qui a été mentionné ci-dessus.

Nous remplaçons les condensateurs à demi-pont par 0,5 microfarads; dans le circuit standard, ils ont une capacité de 0,22 microfarads. Les clés bipolaires MJE13007 sont remplacées par MJE13009.
L’enroulement de puissance du transformateur contient 8 tours, l’enroulement a été effectué avec 5 fils de 0,7 mm de fil, nous avons donc un fil de section transversale totale de 3,5 mm dans la cellule primaire.

Allez-y. Avant et après les inductances, nous avons mis des condensateurs à film d'une capacité de 0,22-0,47 μF avec une tension d'au moins 400 volts (j'ai utilisé exactement les condensateurs présents sur la carte ET et devant être remplacés pour augmenter la puissance).

Ensuite, remplacez le redresseur à diode. Dans les circuits standard, les diodes de redressement classiques de la série 1N4007 sont utilisées. Le courant des diodes est de 1 ampère. Notre circuit consomme beaucoup de courant. Il convient donc de remplacer les diodes par des diodes plus puissantes, afin d'éviter des résultats désagréables après la première mise sous tension du circuit. Vous pouvez utiliser littéralement n'importe quelle diode de redressement avec un courant de 1,5-2 ampères, une tension inverse d'au moins 400 volts.

Tous les composants sauf la carte avec le générateur sont montés sur une planche à pain. Les clés étaient fixées au dissipateur thermique par des coussinets isolants.

Nous continuons notre modification du transformateur électronique en ajoutant un redresseur et un filtre au circuit.
Les étranglements sont enroulés sur des anneaux de poudre de fer (retirés d’une unité d’alimentation de l’ordinateur), composés de 5 à 8 tours. L'enroulement est commode pour faire immédiatement 5 fils avec un diamètre de 0.4-0.6 mm chacun vécu.

Le condensateur de lissage est sélectionné avec une tension de 25-35 Volts, une diode Schottky puissante (ensemble de diodes provenant d’une unité d’alimentation pour ordinateur) est utilisée comme redresseur. Vous pouvez utiliser n'importe quelle diode rapide avec un courant de 15-20 ampères.

A propos des transformateurs pour alimenter des ampoules halogènes

La production et la vente d'ampoules à incandescence ménagères sont interdites dans les pays de l'UE, mais les ampoules halogènes (qui utilisent également une spirale à filament, mais elle est régénérée en remplissant le ballon avec un composé spécial) sont toujours autorisées. Dans notre pays, ils sont activement utilisés, car tout est importé de Chine et ils ont craché sur toutes les interdictions. Les halogènes sont utilisés en tant que luminaires à mortaise comme dans les faux plafonds, les lustres, les meubles de cuisine et pas seulement dans les meubles de cuisine. Il en existe deux types - 12 volts et 220 volts. La consommation électrique varie également - 5, 10, 20 watts ou plus. Avec des lampes de 220 volts, tout est clair: elles sont simplement branchées directement sur le réseau, mais pour celles qui fonctionnent à partir de 12, vous avez besoin d’un appareil spécial qui convertit le 220 volts en 12. Au fait! Je recommande fortement de ne pas acheter du tout et de ne pas utiliser d'halogènes «ponctuels» pour 220 volts, où que vous soyez. Leur fiabilité est phénoménalement faible, même pour celles qui sont fabriquées par des entreprises «cools». Eh bien, peut-être si vous mettez un dispositif de démarrage en douceur.

Mais le fonctionnement en 12 volts est relativement fiable, mais ce convertisseur entre également en jeu. Dans les années 90, il s’agissait d’un transformateur ordinaire à 50 Hz, grand et lourd. Et pour chaque ampoule, il était nécessaire de mettre son propre transformateur séparé. Au début des années 90, j'ai fait appel à un électricien dans un magasin de pièces automobiles très abrupt (il y avait 30 lampes de ce type montées au plafond). Chacune de ces deux câbles était reliée à une boîte spéciale où étaient placés les transformateurs. Selon les données de 2010, tous les transformateurs fonctionnaient bien que les éclairages aient bien sûr dû être changés, bien que rarement. Maintenant, de tels transformateurs peuvent également être achetés, mais ils sont chers - à 20 $ l'unité. Et peu de gens les achètent, et peut-être personne du tout. Au cours - convertisseurs d'impulsions haute fréquence! Petit, mais tel que tirer 50-60 watts (comme écrit sur le cas), c'est-à-dire, vous pouvez connecter 2-3 lampes à eux.

Tout, mais! Les convertisseurs sont de deux types - bon marché et coûteux. Au moins 95% du marché - convertisseurs bon marché. 5% - cher, mais le coût élevé - pas une garantie contre les dommages. En général, je vais vous dire ceci: à l’heure actuelle, l’industrie électronique pourrait produire des convertisseurs d’une fiabilité phénoménale, mais personne ne produit de tels convertisseurs, en tout cas, je ne les ai pas rencontrés. Celles qui sont chères diffèrent des moins chères non pas par la qualité des pièces (elles sont identiques partout), mais par quelques "fioritures" schématiques qui réduisent réellement la probabilité d'un produit au moins pendant la période de garantie. Et si les convertisseurs bon marché pour 220-12 volts, 50-60 watts coûtent 3-4 dollars, puis chers - 12-15, et parfois plus.

Aujourd'hui, nous allons parler de la réparation du pas cher, le bénéfice d'entre eux ici, j'ai dessiné environ dix pièces. En général, presque tous préfèrent les jeter, mais le rire, c’est qu’en achetant un nouveau convertisseur à faible coût, vous ne recevez aucune garantie qu’il ne vous quittera pas dans quelques heures. Et en ayant un testeur, un fer à souder et des mains qui poussent du bon endroit, vous pouvez réparer ces choses rapidement. Et comme les fabricants chinois n’ont pas encore pensé à les verser avec de l’époxy?

Les voici. Ferme Feron. Herman Technology, forme des lampes halogènes basse tension. Eh bien, en général, vous comprenez, non? 60 watts C'est 5 ampères sur la sortie. Nehilo pour une si petite chose. Certes, ils ne fonctionnent pas tous, et un, comme vous pouvez le voir, même fondu. Notez que le boîtier est scellé, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de ventilation. C’est exactement ce que font actuellement les boîtiers d’alimentation des ordinateurs portables: ils sont collés hermétiquement. À cause de ces blocs s'envolent. Dans la moitié des cas, la cause est une surchauffe des éléments. La même femme de ménage. La base blanche sur laquelle se trouve le circuit est complètement scellée, même si elle devrait ressembler à un réseau. Ventilation - zéro. Il est clair que cela est fait pour que rien ne fonctionne pendant longtemps.

Alimentation pour lampes halogènes

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Comment faire une alimentation à partir d'un transformateur électronique

Après tout ce qui a été dit dans l’article précédent (voir Comment fonctionne un transformateur électronique?), Il semble assez simple de créer une alimentation à découpage à partir d’un transformateur électronique: placez un pont redresseur sur la sortie, un condensateur de lissage, un régulateur de tension si nécessaire et connectez la charge. Cependant, ce n'est pas tout à fait vrai.

Le fait est que le convertisseur ne démarre pas sans charge ou que la charge n'est pas suffisante: si vous connectez une LED à la sortie du redresseur, bien sûr, avec une résistance de limitation, vous ne pourrez voir qu'un seul clignotement de la LED lorsqu'elle est allumée.

Pour voir un autre flash, vous devez éteindre et allumer le convertisseur au réseau. Pour que le flash se transforme en une lueur constante, une charge supplémentaire doit être connectée au redresseur, ce qui enlèvera simplement la puissance utile et le transformera en chaleur. Par conséquent, ce schéma est utilisé dans le cas où la charge est constante, par exemple un moteur à courant continu ou un électroaimant, qui ne peut être contrôlé que par le circuit primaire.

Si la charge nécessite une tension supérieure à 12 V, fournie par les transformateurs électroniques, il sera nécessaire de rembobiner le transformateur de sortie, bien que l'option soit moins laborieuse.

La possibilité de fabriquer une alimentation à découpage sans démonter un transformateur électronique

Le schéma d’une telle alimentation est présenté à la figure 1.

Figure 1. Alimentation bipolaire pour l'amplificateur.

L'alimentation est basée sur un transformateur électronique de 105W. Pour la fabrication d'une telle alimentation, vous aurez besoin de plusieurs éléments supplémentaires: un filtre de puissance, un transformateur d'adaptation T1, une inductance de sortie L2, un pont redresseur VD1-VD4.

L’alimentation fonctionne depuis plusieurs années avec un VLF 2x20W sans aucun reproche. Avec une tension nominale de 220V et un courant de charge de 0,1A, la tension de sortie de l'unité est de 2x25V et lorsque le courant augmente à 2A, la tension chute à 2x20V, ce qui est suffisant pour le fonctionnement normal de l'amplificateur.

Le transformateur T1 correspondant est réalisé sur l’anneau K30x18x7 en ferrite M2000NM. L'enroulement primaire contient 10 spires du fil PEV-2, d'un diamètre de 0,8 mm, pliées en deux et torsadées avec un faisceau. L'enroulement secondaire contient 2x22 tours avec un point milieu, le même fil, également plié en deux. Pour rendre le bobinage symétrique, le bobinage doit être immédiatement en deux fils - un harnais. Après avoir enroulé pour obtenir le point médian, reliez le début d’un enroulement à la fin de l’autre.

Vous devrez également fabriquer vous-mêmes le starter L2 pour sa fabrication, vous aurez besoin du même anneau en ferrite que pour le transformateur T1. Les deux enroulements sont enroulés avec du fil PEV-2 d'un diamètre de 0,8 mm et contenant chacun 10 tours.

Le pont redresseur est monté sur des diodes KD213. Il est également important que les diodes soient conçues pour une fréquence de fonctionnement d’au moins 100 KHz. Si, au lieu de les utiliser, par exemple, KD242, ils ne seront chauffés et la tension requise ne pourra pas être obtenue d'eux. Les diodes doivent être installées sur un radiateur d’au moins 60 à 70 cm2, à l’aide de joints isolants en mica.

Les condensateurs électrolytiques C4, C5 sont constitués de trois condensateurs connectés en parallèle d’une capacité de 2 200 microfarads chacun. Cela se fait généralement dans toutes les alimentations pulsées afin de réduire l'inductance globale des condensateurs électrolytiques. En outre, il est également utile d’installer en parallèle des condensateurs céramiques d’une capacité de 0,33 à 0,5 µF, qui lisseront les oscillations haute fréquence.

À l’entrée de l’alimentation, il est utile d’installer un limiteur de surtension d’entrée, bien que cela fonctionne sans lui. Comme filtre de filtrage d'entrée, un filtre prêt à l'emploi DF50GT a été utilisé, qui a été utilisé dans les téléviseurs 3UCT.

Toutes les unités de l'unité sont montées sur un panneau en matériau isolant au moyen d'un montage articulé, utilisant à cette fin les conclusions des détails. Toute la structure doit être placée dans un boîtier en laiton ou en étain avec des ouvertures pour le refroidissement.

L'alimentation correctement montée n'a pas besoin d'être ajustée, elle commence à fonctionner immédiatement. Bien que, avant de placer l'unité dans la structure finie, il convient de vérifier. À cette fin, la charge est connectée à la sortie de l'unité - des résistances d'une résistance de 240 ohms et d'une puissance d'au moins 5W. Il n'est pas recommandé d'allumer l'appareil sans charge.

Une autre façon d'affiner le transformateur électronique

Dans certaines situations, vous souhaitez utiliser une alimentation à découpage similaire, mais la charge est très «dommageable». La consommation de courant est très faible ou varie sur une large plage et l'alimentation ne démarre pas.

Une situation similaire s'est produite lorsque nous avons essayé d'installer une lampe à LED au lieu de lampes halogènes dans une lampe ou un lustre avec transformateurs électroniques intégrés. Le lustre a simplement refusé de travailler avec eux. Que faire dans ce cas, comment tout faire fonctionner?

Pour résoudre ce problème, examinons la Figure 2, qui présente un schéma simplifié d’un transformateur électronique.

Figure 2. Schéma simplifié du transformateur électronique

Faites attention à l'enroulement du transformateur de commande T1, souligné par une bande rouge. Cet enroulement fournit un retour de courant: s'il n'y a pas de courant dans la charge, ou si elle est simplement faible, le transformateur ne démarre tout simplement pas. Certains citoyens qui ont acheté cet appareil y connectent une ampoule de 2,5 W, puis le rapportent au magasin, disent-ils, ne fonctionnent pas.

Et pourtant, d’une manière assez simple, vous pouvez non seulement faire fonctionner l’appareil pratiquement sans charge, mais également le rendre résistant aux courts-circuits. Le procédé d’un tel raffinement est illustré à la figure 3.

Figure 3. Raffinement du transformateur électronique. Schéma simplifié.

Pour qu'un transformateur électronique fonctionne sans charge ou avec une charge minimale, le retour de courant doit être remplacé par le retour de tension. Pour ce faire, supprimez l'enroulement de retour de courant (souligné en rouge sur la figure 2) et soudez un cavalier de fil à la place, bien sûr, en plus de l'anneau de ferrite.

À côté du transformateur de commande Tr1, celui-ci est enroulé sur un petit anneau de 2 à 3 tours. Et sur le transformateur de sortie un tour, puis l'enroulement supplémentaire résultant est connecté, comme indiqué sur le schéma. Si le convertisseur ne démarre pas, vous devez modifier la mise en phase de l'un des enroulements.

La résistance dans le circuit de retour est sélectionnée entre 3 et 10 Ohm, avec une capacité d’au moins 1W. Il détermine la profondeur du retour, qui détermine le courant auquel la génération échouera. En fait, c'est le courant de protection contre les courts-circuits. Plus la résistance de cette résistance est grande, plus le courant de charge est faible, c'est-à-dire l'échec de la génération, c'est-à-dire protection de court-circuit.

De toutes les améliorations, c'est probablement la meilleure. Mais cela ne fait pas de mal de le compléter avec un autre transformateur comme dans le circuit de la figure 1.

Schéma de câblage de la lampe halogène par transformateur

Les ampoules à incandescence conventionnelles sont nettement inférieures aux lampes halogènes en termes de diversité de la gamme. Les lampes halogènes sont utilisées dans divers domaines de l’activité humaine.

Ils sont également largement utilisés pour l'éclairage des bâtiments publics et pour le travail à domicile. Les produits des entreprises individuelles sont même subdivisés en catégories en fonction de l'un ou l'autre objectif.

Par exemple, le coût du matériel professionnel est nettement plus élevé que celui du ménage. De plus, la présence d'éléments de conception de différentes lampes halogènes détermine leur appartenance à l'un ou l'autre type:

  1. - linéaire;
  2. - capsulaire;
  3. - lampes avec réflecteur;
  4. - lampes avec la cartouche ménage.

Afin d'économiser et d'améliorer la sécurité de l'électricité de fonctionnement, ils ont souvent recours à des systèmes d'éclairage utilisant des tensions beaucoup plus basses que celles du 220V traditionnel.

Connexion de lampes halogènes

Le raccordement des lampes halogènes à basse tension est effectué via des sources d'alimentation spéciales pour 6, 12 et 24V.

Il convient de noter que les lampes halogènes à basse tension sont en pratique aussi lumineuses que les lampes ordinaires, tandis que la consommation d'énergie est réduite d'un ordre de grandeur. De plus, la basse tension est une garantie supplémentaire de la sécurité humaine.

Souvent, ces lampes sont installées dans les salles de bain pour des raisons de sécurité. Cependant, les lampes halogènes à basse tension sont également utilisées dans les luminaires encastrés de plafonds suspendus, du fait que les petites dimensions des transformateurs électroniques modernes permettent leur installation directement sur le châssis de tels plafonds.

La seule limite au fonctionnement de telles lampes est la nécessité d'installer un transformateur abaisseur spécial.

Figure 1. Connexion de lampes halogènes via un transformateur

Ainsi, lorsqu'une lampe halogène basse tension est utilisée pour l'éclairage, la connexion au réseau implique la présence d'un transformateur abaisseur de tension à 12V.

Comment connecter des lampes halogènes dans le diagramme

La connexion des luminaires s'avère extrêmement simple: pour cela, il suffit de connecter des lampes halogènes en parallèle et de les connecter à un transformateur.

Examinons plus en détail comment tous les éléments sont connectés les uns aux autres (transformateur, lampe halogène, schéma de connexion et de contrôle).

La figure ci-dessous montre le schéma de principe constitué de deux transformateurs abaisseur et de six lampes halogènes. Le bleu est le fil neutre, le marron le fil de phase.

Connexion sur le côté de 220 V. La connexion des fils dans la boîte de jonction est effectuée de manière à ce que la phase du fil d’alimentation (celui qui vient dans la boîte) soit dirigée vers le commutateur.

Le contrôle de l'éclairage (marche / arrêt) est effectué avec un interrupteur conventionnel. Il est connecté aux transformateurs du côté de 220 V.

Le conducteur zéro peut être immédiatement connecté aux fils conducteurs zéro qui vont aux transformateurs. Après le fil de phase qui "vient" de l'interrupteur est connecté aux fils de phase des transformateurs.

Pour connecter les fils dans le transformateur a des bornes spéciales L et N.

Fig 2. Schéma de principe du raccordement des lampes halogènes

Peu importe le nombre de transformateurs qui seront connectés au circuit. Il est important que chaque transformateur soit connecté avec un fil séparé et que tous ne soient connectés que dans une boîte de jonction. Si vous ne connectez pas les fils dans la boîte, mais quelque part sous le plafond, si vous perdez le contact, vous ne pourrez pas accéder à la jonction.

Connexion du côté 12 V. La majeure partie du travail est faite, il ne reste que peu, connectez une lampe halogène au circuit électrique. La seule chose à considérer est que les lampes halogènes du circuit sont connectées en parallèle les unes aux autres.

Pour la connexion simultanée d’un grand nombre de lampes, il convient d’utiliser des connecteurs de borne spéciaux. (La figure utilise des borniers pour six voies.)

Un câble est raccordé aux bornes basse tension du transformateur (12 V) vers le bornier, puis un câble distinct de chaque bornier pour chaque luminaire.

Points à prendre en compte lors du raccordement de lampes halogènes

La longueur du câble de sortie 12 V ne doit pas dépasser 2 m. Avec une longueur supérieure, des pertes de courant peuvent se produire, raison pour laquelle la luminosité des lampes devient nettement plus faible.

Pour éviter une surchauffe du transformateur, celui-ci doit être situé à au moins 20 cm de toute source de chaleur. Il convient également d'éviter l'emplacement du transformateur dans des cavités dont le volume est inférieur à 11 litres.

Si, pour des raisons techniques, l’installation d’un transformateur dans une petite niche est inévitable, la charge totale de l’appareil doit atteindre 75% de la valeur maximale possible.

Et enfin:

Le circuit de commande des lampes halogènes basse tension ne doit pas comporter de gradateur (commutateur rotatif permettant de modifier en douceur la luminosité de la lumière).

Lorsque vous travaillez avec de telles sources de lumière, le bon fonctionnement de l'appareil est compromis, ce qui réduit la durée de vie des lampes.

Alimentation pour lampes halogènes

Prenons par exemple le transformateur électronique standard appelé 12V 50W, utilisé pour alimenter une lampe de table. Le concept sera le suivant:

Le circuit du transformateur électronique fonctionne comme suit. La tension du réseau est redressée avec un pont redresseur en demi-sinus avec une fréquence double. L'élément D6 de type DB3 dans la documentation s'appelle “TRIGGER DIODE”, c'est un dinistor bidirectionnel dans lequel la polarité de commutation n'a pas d'importance et il est utilisé ici pour démarrer le convertisseur du transformateur. utiliser par exemple pour la fonction de contrôle de la luminosité d'une lampe connectée La fréquence de génération dépend de la taille et de la conductivité magnétique du noyau du transformateur de réaction et des paramètres des transistors, généralement est dans la gamme de 30 à 50 kHz.

Actuellement, la production de transformateurs plus avancés avec une puce IR2161 a commencé, ce qui offre à la fois la simplicité de la conception du transformateur électronique et la réduction du nombre de composants utilisés, ainsi que des performances élevées. L'utilisation de cette puce augmente considérablement la fabricabilité et la fiabilité du transformateur électronique pour l'alimentation des lampes halogènes. Le schéma de principe est présenté sur la figure.

Caractéristiques du transformateur électronique sur l'IR2161:
Demi-pont de conducteur intellectuel;
Protection contre les charges de court-circuit avec redémarrage automatique;
Protection contre les surintensités avec redémarrage automatique;
Swing fréquence de fonctionnement pour réduire les interférences électromagnétiques;
Micropuissance de démarrage 150 μA;
Aptitude à utiliser avec des gradateurs de phase avec contrôle des bords avant et arrière;
La compensation des variations de tension de sortie augmente la durabilité de la lampe;
Le démarrage progressif excluant les surcharges de courant des lampes.

Résistance d'entrée R1 (0,25vatt) - une sorte de fusible. Les transistors de type MJE13003 sont pressés contre le corps à travers un joint isolant avec une plaque métallique. Même en travaillant à pleine charge, les transistors ne chauffent pas très bien. Après le redresseur de la tension du secteur, il n'y a pas de condensateur lissant les pulsations; par conséquent, la tension de sortie du transformateur électronique, lorsqu'elle fonctionne sur la charge, est rectangulaire à 40 kHz, modulée par l'ondulation de la tension du secteur de 50 Hz. Transformateur T1 (transformateur de réaction) - sur l’anneau en ferrite, les enroulements connectés aux bases des transistors contiennent une paire de spires, l’enroulement étant connecté au point de jonction de l’émetteur et du collecteur de transistors de puissance - un spire de fil isolé Ce transistor utilise généralement MJE13003, MJE13005, MJE13007. Transformateur de sortie sur le noyau en ferrite en forme de U.

Pour utiliser le transformateur électronique dans une source d’énergie pulsée, vous devez connecter un pont redresseur à la sortie de diodes haute puissance (KD202 classique, le D245 n’est pas compatible) et un condensateur pour atténuer les pulsations. A la sortie du transformateur électronique, placez un pont de diodes KD213, KD212 ou KD2999. En bref, nous avons besoin de diodes avec une faible chute de tension dans le sens direct, ce qui peut fonctionner à des fréquences de l’ordre de quelques dizaines de kilohertz.

Le convertisseur d’un transformateur électronique sans charge ne fonctionne pas normalement. Il doit donc être utilisé lorsque la charge est constante et que le courant consommé est suffisant pour que le convertisseur ET démarre. Lors du fonctionnement du circuit, il est nécessaire de prendre en compte que les transformateurs électroniques sont des sources d'interférences électromagnétiques. Par conséquent, un filtre LC doit être placé pour empêcher la pénétration d'interférences dans le réseau et dans la charge.

Personnellement, j'ai utilisé un transformateur électronique pour créer une source d'alimentation pulsée pour un amplificateur à tubes. Il est également possible de les alimenter avec de puissantes bandes ULF de classe A ou LED conçues spécifiquement pour les sources avec une tension de 12V et un courant de sortie élevé. Bien entendu, la connexion d'une telle bande ne se fait pas directement, mais par l'intermédiaire d'une résistance de limitation de courant ou par correction de la puissance de sortie du transformateur électronique.

Transformateur de lampe halogène

Les lampes halogènes sont de plus en plus utilisées pour éclairer les appartements et les bureaux et pour créer un éclairage spectaculaire pour divers aménagements intérieurs. En raison du remplissage du ballon avec un gaz spécial contenant de l'halogène, la luminosité de la luminescence et la durée de vie des lampes augmentent.

Les petites dimensions de ces dispositifs d'éclairage électriques permettent leur montage dans divers endroits où, en raison de l'espace libre limité, il n'est pas possible d'utiliser d'autres sources de lumière et que le poids léger des appareils d'éclairage ne rend pas plus lourde la totalité de la structure constituée de matériaux décoratifs fragiles.

Une autre propriété remarquable des lampes halogènes est qu’elles ont un réflecteur intégré qui vous permet de diriger la lumière, à l’aide de laquelle il est possible de créer un éclairage dans lequel les lampes elles-mêmes ne pénètrent pas dans le champ de vision des yeux et ne les irritent donc pas.

Tension nominale des lampes halogènes

Des lampes halogènes fonctionnent directement à partir du réseau 220 volts et sont connectées via un transformateur abaisseur. La tension assignée d'emploi de ces lampes est de 6, 12, 24 volts.

Lampe halogène de 12 volts

Il est prudent d’utiliser ces appareils électriques à basse tension dans des conditions de forte humidité - dans les saunas, les bains, les salles de bain et les sous-sols, ainsi que d’éclairer la piscine sous l’eau. La seule caractéristique qui nécessite des coûts est la nécessité d'utiliser une alimentation spéciale (PSU) - un transformateur pour lampes halogènes.

Outre la tension de sortie nominale, le bloc d'alimentation doit résister à la charge de calcul et présenter un certain nombre d'autres paramètres et caractéristiques. Pour alimenter les lampes halogènes, deux types de transformateurs sont utilisés: toroïdal et électronique.

Transformateur toroïdal

Dans un transformateur toroïdal, les enroulements sont enroulés sur un circuit magnétique annulaire, qui est un tore géométrique. Ce type de noyau est le plus économique et le plus compact, il crée le niveau de bruit le plus bas et a la plus grande efficacité. L'enroulement primaire est connecté au réseau, à la sortie, la sous-tension est appliquée à la charge.

De tels transformateurs sont en fonctionnement sans prétention, assez fiables en raison de la simplicité de leur conception, ils ne craignent pas les surtensions à court terme ni les ruptures du circuit de charge, ils sont capables de résister à un court-circuit pendant une courte période. Les inconvénients comprennent des dimensions et une masse importantes, un niveau important de bruit et de dissipation de chaleur, l'impossibilité d'obtenir des paramètres de sortie stables, indépendamment du nombre de luminaires connectés et de la tension du secteur sans moyens supplémentaires.

Transformateur abaisseur toroïdal

Transformateur électronique

Les transformateurs électroniques, qui sont des alimentations pulsées, ont des dimensions beaucoup plus petites, une fonction de démarrage progressif et une stabilisation de la tension de sortie.

Les spécialistes du marketing cherchent à simplifier la compréhension des caractéristiques de sortie du dispositif et à abréger le nom de transformateurs électroniques PSU à impulsions en acier, car ces produits utilisent réellement un transformateur de courant à impulsions haute fréquence et un circuit électronique composé de dispositifs à semi-conducteurs, garantissant le bon fonctionnement de tous les composants.

Pour comprendre le principe de stabilisation de la tension de sortie et certaines des limitations inhérentes à ces circuits électroniques, il est nécessaire d’examiner plus en détail le principe de fonctionnement d’un transformateur électronique.

Transformateur électronique

La raison de cette décision constructive

Il existe de nombreux systèmes d'alimentation à impulsions dont l'examen n'est pas inclus dans le champ d'application de cet article.

La principale caractéristique qui est devenue la raison fondamentale de l’application de ces circuits est l’une des propriétés du courant haute fréquence: sa transformation nécessite des dimensions beaucoup plus petites du noyau du noyau magnétique et un petit nombre d’enroulements de transformateur.

La différence de taille est si importante qu'avec une même puissance de sortie, une unité d'alimentation pulsée comprenant un transformateur haute fréquence et un circuit électronique a une taille et un poids inférieurs à ceux d'un transformateur classique fonctionnant à une fréquence de réseau de 50 Hz.

Principe de fonctionnement court

La tension du réseau est redressée au moyen d’un pont de diodes et de condensateurs de lissage. Le courant, passant à travers le commutateur à transistor ouvert et l'enroulement primaire, sature le noyau magnétique du noyau, créant ainsi une force électromotrice sur l'enroulement du signal, dont le courant, chargeant le condensateur du circuit auto-oscillant, augmente la tension sur les plaques du condensateur à la valeur de fermeture du transistor.

La tension sur l'enroulement du signal disparaît et le condensateur se décharge à travers celui-ci, tandis que le transistor s'ouvre à nouveau, le cycle se répète à une fréquence de plusieurs dizaines de milliers de Hertz. La tension de l'enroulement secondaire peut être directement connectée à des lampes à incandescence et la conversion en une tension continue de 12 V est appliquée à l'alimentation des dispositifs électroniques utilisant des diodes de redressement.

Schéma de principe de l'onduleur

Un inconvénient important des transformateurs électroniques

Il convient de noter que le courant de l'enroulement secondaire crée un flux magnétique opposé qui augmente la réactance de l'enroulement primaire et a un effet sur l'enroulement du signal, stabilisant ainsi la tension de sortie.

Lorsque le circuit de charge est cassé (si le filament brûle), la balance des flux magnétiques est perturbée, ce qui perturbe la génération d’impulsions. Sur la base de ce qui précède, il est impératif de se rappeler que, pour leur fonctionnement normal, les transformateurs électroniques nécessitent une charge connectée à la sortie de l'appareil, sinon ils risquent de tomber en panne.

Pour faire le bon choix pour cet appareil, il est nécessaire de connaître exactement les valeurs minimale et maximale de la puissance attendue des lampes connectées et de la comparer aux valeurs autorisées spécifiées dans le passeport.

Schéma de connexion de la lampe à la lampe halogène

Du fait de la complication des circuits électroniques, il est devenu possible d’effectuer un démarrage en douceur des lampes, une protection contre les surcharges et les circuits ouverts, ainsi que la stabilisation de la tension de sortie. Par conséquent, vous devez vous intéresser à la disponibilité de ces options lors de l’achat d’un transformateur pour lampes halogènes.

Calcul du transformateur

Le transformateur est allumé avec un commutateur à clé unique de la tension du secteur. Le calcul de la puissance s'effectue selon une formule simple: vous devez résumer la puissance des luminaires prévus et choisir un transformateur avec une marge de 10-30%, parmi une série normalisée de valeurs de puissance des alimentations manufacturées: 50, 60, 70, 105, 150, 200, 250, 300, 400 (W).

Il est connu qu’à faible tension d’alimentation, un courant beaucoup plus élevé est nécessaire pour assurer la puissance nominale des lampes par rapport à la tension de secteur. En conséquence, la section du fil doit être calculée pour une valeur de courant donnée.

Connectez les lampes halogènes en parallèle (étoile), chaque lampe avec un câble séparé pour le transformateur. Ces câbles doivent avoir la même longueur et la même section, sinon la luminosité des lampes sera différente. Le moyen le plus simple de connecter une lampe à un transformateur, ou la division de lampes en groupes, plusieurs pièces dans un seul bloc d'alimentation.

Pour le refroidissement normal du transformateur, le volume d'espace libre autour de l'appareil doit être d'au moins 12 litres.

Quelques caractéristiques d'un transformateur à lampe halogène

Calcul des paramètres de fil

Lors de la connexion de lampes basse tension, la chute de tension sur le fil joue un rôle important. Les fils doivent donc être choisis aussi courts que possible, mais à une distance maximale de 20 cm de la lampe, afin d'éviter l'influence de la chaleur produite par la lampe sur le transformateur.

Tableau de sélection de section de fil (mm2) en fonction de la longueur du câble et de la puissance de la lampe

La chute de tension admissible ΔU (%) est de 5%. Sans entrer dans les détails des calculs algébriques, vous pouvez utiliser la formule pour calculer la longueur maximale autorisée du fil L, en fonction de la puissance connue P, de la tension U et de la section du conducteur en cuivre S, en négligeant la résistance active:

L = 5 * S * U² / (3.6 * P) - longueur maximale en mètres.

La formule pour calculer la section transversale, ayant une longueur fixe:

S = L * 3,6 * P / (5 * U²) - surface minimale de la section en mm².

Pourquoi ne pas connecter des lampes LED 12V aux transformateurs électroniques pour lampes halogènes?

Pour faciliter la perception d'informations purement techniques, nous formulerons immédiatement les principales thèses sur ce sujet.

Les transformateurs électroniques conçus pour alimenter des lampes halogènes ne peuvent pas être utilisés pour alimenter des équipements à LED. Nous essayons d'expliquer pourquoi.

1. La valeur de tension de 12 volts indiquée dans le passeport du transformateur électronique n’est autre que la tension moyenne actuelle. En fait, de courtes impulsions peuvent être présentes dans la tension de sortie de cet appareil, avec une amplitude (Attention :) jusqu'à 40 volts! Les fabricants de pilotes pour lampes à LED ne peuvent pas garantir le fonctionnement normal des lampes dans des conditions de fonctionnement aussi extrêmes.

2. La tension à la sortie du transformateur électronique est haute fréquence et non redressée. Dans ce cas, un signal d'impulsion a une polarité différente, positive et négative.

3. Il a été établi expérimentalement que la tension effective de sortie des transformateurs électroniques est instable. Ceci est très critique et dépend directement de la tension d'entrée du réseau d'alimentation, de la puissance de la charge connectée et de la température ambiante. Pour ces raisons, l'alimentation en tension des transformateurs électroniques peut être dans des plages assez larges, ce qui a également une incidence négative sur la durée de vie de la technique d'éclairage.

4. Il est très important de noter que les transformateurs électroniques ne peuvent pas fonctionner sous de petites charges. C'est pourquoi le transformateur peut alimenter régulièrement une lampe halogène de 75 watts, tandis qu'une lampe à LED AR111 de 10 watts peut ne pas l'allumer du tout ou bien observer un scintillement (alternance de périodes d'activation / désactivation).

Le branchement d’une lampe LED AR111 de 12 volts à vos risques et périls, ainsi que celui des transformateurs électroniques, quelle que soit notre volonté, entraînera une panne de l’éclairage à diode. Souvent, les lampes LED 12V échouent lors de leur première commutation. De tels manquements des fabricants, ayant le droit de le faire, ne considèrent pas le cas de garantie.

Ainsi, si vous êtes confronté à la tâche: installer des lampes à LED G53 dans des lampes à cardan ou remplacer le GL AR111 par des lampes à LED AR111, il est recommandé aux spécialistes de ne pas lésiner et de ne pas tenter le destin. De plus, il est de notoriété publique que la réalisation de tels tests est toujours la même, du temps perdu, un portefeuille vide et un système nerveux endommagé! Si vous décidez d’acheter des blocs d’alimentation fiables et économiques pour les lampes à LED AR111, nous nous ferons un plaisir de vous aider. Alimentations pour lampes led AR111 à 12 volts.

Transformateurs électroniques pour lampes halogènes 12 V

L'article décrit les transformateurs dits électroniques, en substance, qui sont des convertisseurs abaisseur à impulsions pour l'alimentation de lampes halogènes, conçus pour une tension de 12 V. Deux versions de transformateurs sont proposées - sur des éléments discrets et utilisant une puce spécialisée.

Les lampes halogènes sont en fait une modification plus avancée d’une lampe à incandescence ordinaire. La principale différence est l'ajout de vapeur de composés halogènes dans l'ampoule de la lampe, qui bloque l'évaporation active du métal de la surface du filament pendant le fonctionnement de la lampe. Cela permet au filament de chauffer à des températures plus élevées, ce qui donne un flux lumineux plus élevé et un spectre d'émission plus uniforme. De plus, la durée de vie de la lampe est augmentée. Ces caractéristiques, parmi d'autres, rendent la lampe halogène très attrayante pour l'éclairage de la maison, et pas seulement. La gamme industrielle de lampes halogènes de différentes puissances est de 230 et 12 V. Les lampes avec une tension d'alimentation de 12 V ont de meilleures caractéristiques techniques et une longue durée de vie par rapport aux lampes de 230 V, sans oublier la sécurité électrique. Pour alimenter de telles lampes avec le secteur 230 V, il est nécessaire de réduire la tension. Vous pouvez bien sûr utiliser un transformateur abaisseur de réseau conventionnel, mais cela est coûteux et peu pratique. La sortie optimale consiste à utiliser un convertisseur abaisseur de tension 230 V / 12 V, souvent appelé transformateur électronique ou convertisseur halogène. À propos de deux variantes de ces dispositifs et seront discutés dans cet article, les deux sont conçus pour une puissance de charge de 20. 105 watts.

L'une des variantes les plus simples et les plus courantes des solutions de circuit pour les transformateurs abaisseur électroniques est un convertisseur à demi-pont avec rétroaction de courant positive, dont le circuit est illustré à la fig. 1. Lorsque l'appareil est connecté au réseau, les condensateurs C3 et C4 sont rapidement chargés jusqu'à la tension d'amplitude du réseau, formant une demi-tension au point de connexion. Le circuit R5C2VS1 génère une impulsion de déclenchement. Dès que la tension sur le condensateur C2 atteint le seuil d'ouverture du dynistor VS1 (24,32 V), il s'ouvre et une tension de polarisation directe est appliquée à la base du transistor VT2. Ce transistor s'ouvrira et le courant traversera le circuit: point commun des condensateurs C3 et C4, l'enroulement primaire du transformateur T2, l'enroulement III du transformateur T1, la section collecteur-émetteur du transistor VT2, la borne négative du pont de diodes VD1. Sur l'enroulement II du transformateur T1 apparaîtra une tension qui maintiendra le transistor VT2 à l'état ouvert, tandis que la tension inverse de l'enroulement I sera appliquée à la base du transistor VT1 (les enroulements I et II sont mis hors tension). Le courant traversant l'enroulement III du transformateur T1 l'introduira rapidement dans un état de saturation. En conséquence, la tension sur les enroulements I et II T1 ira à zéro. Le transistor VT2 va commencer à se fermer. Lorsqu'il est presque complètement fermé, le transformateur ne sera plus saturé.

Fig. 1. Schéma d'un convertisseur demi-pont avec retour de courant positif

La fermeture du transistor VT2 et la sortie de la saturation du transformateur T1 entraîneront un changement de direction du FEM et une augmentation de la tension sur les enroulements I et II. Maintenant, une tension continue sera appliquée à la base du transistor VT1 et opposée à la base de VT2. Le transistor VT1 commencera à s'ouvrir. Le courant traversera le circuit: la sortie positive du pont de diodes VD1, la section collecteur-émetteur VT1, l'enroulement III T1, l'enroulement primaire du transformateur T2, le point commun des condensateurs C3 et C4. Ensuite, le processus se répète et la seconde demi-onde de tension se forme dans la charge. Après le démarrage, la diode VD4 maintient dans un état déchargé le condensateur C2. Le convertisseur n'utilisant pas de condensateur à oxyde de lissage (il n'est pas nécessaire de travailler sur une lampe à incandescence, même au contraire, sa présence aggrave le facteur de puissance de l'appareil), puis la génération s'arrête à la fin de la demi-période de la tension secteur redressée. À l’arrivée du prochain demi-cycle, le générateur redémarre. Suite au fonctionnement d’un transformateur électronique, il se forme à la sortie des oscillations d’une fréquence de 30 à 35 kHz (Fig. 2), de forme similaire à celle d’un sinusoïdal, suivies d’une rafale de 100 Hz (Fig. 3).

Fig. 2. Forme proche de la fréquence d’oscillation sinusoïdale de 30. 35 kHz

Fig. 3. fréquence d'oscillations de 100 Hz

Une caractéristique importante d'un tel convertisseur est qu'il ne démarrera pas sans charge, car le courant traversant l'enroulement III T1 sera trop petit et que le transformateur n'entrera pas à saturation, le processus d'autogénération se brisera. Cette fonctionnalité rend la protection inutile contre le mode veille. Le dispositif avec le indiqué sur la fig. 1 nominal commence régulièrement à une puissance de charge de 20 watts.

Sur la fig. 4 est un schéma d'un transformateur électronique avancé, dans lequel sont ajoutés un filtre antiparasite et une unité de protection contre les courts-circuits dans la charge. Le noeud de protection est assemblé sur un transistor VT3, une diode VD6, une diode Zener VD7, un condensateur C8 et des résistances R7-R12. Une forte augmentation du courant de charge entraînera une augmentation de la tension sur les enroulements I et II du transformateur T1 de 3,5 V en mode nominal à 9,10 V en mode de court-circuit. Il en résulte une tension de polarisation de 0,6 V à la base du transistor VT3, qui ouvrira et shuntera le condensateur du circuit de démarrage C6. En conséquence, le générateur ne démarrera pas à la prochaine demi-période de la tension redressée. Le condensateur C8 fournit un délai de protection d'environ 0,5 s.

Fig. 4. Schéma d'un transformateur électronique amélioré

La deuxième variante du transformateur abaisseur électronique est illustrée à la fig. 5. Il est plus simple de répéter, car il n’a pas un seul transformateur, alors qu’il est plus fonctionnel. C'est également un convertisseur en demi-pont, mais sous le contrôle de la puce spécialisée IR2161S. Toutes les fonctions de protection nécessaires sont intégrées au microcircuit: tension basse et haute du réseau, mode inactif et court-circuit dans la charge, surchauffe. De plus, l'IR2161S dispose d'une fonction de démarrage progressif qui consiste à augmenter progressivement la tension de sortie à la mise sous tension de 0 à 11,8 V pendant 1 s. Ceci élimine une brusque entrée de courant à travers le filament froid de la lampe, ce qui augmente considérablement, parfois plusieurs fois, sa durée de vie.

Fig. 5. La deuxième version du transformateur abaisseur électronique

Au premier moment, ainsi qu'à l'arrivée de chaque demi-période suivante de la tension redressée, la puce est alimentée par une diode VD3 à partir d'un stabilisateur paramétrique de la diode Zener VD2. Si l'alimentation est fournie directement par le secteur 230 V sans utiliser de régulateur de phase (variateur), le circuit R1-R3C5 n'est pas nécessaire. Une fois entré dans le mode de fonctionnement, le microcircuit est également alimenté par la sortie du demi-pont via le circuit d2VD4VD5. Immédiatement après le lancement, la fréquence de l'oscillateur d'horloge interne sur la puce est d'environ 125 kHz, ce qui est nettement supérieur à la fréquence du circuit de sortie С13С14Т1. Par conséquent, la tension sur l'enroulement secondaire du transformateur T1 sera basse. Le générateur de puce interne est contrôlé en tension, sa fréquence est inversement proportionnelle à la tension sur le condensateur C8. Immédiatement après la mise en marche, ce condensateur commence à charger à partir de la source de courant interne du microcircuit. La fréquence du générateur de puces diminuera proportionnellement à l’augmentation de sa tension. Lorsque la tension du condensateur atteint 5 V (environ 1 s après la mise sous tension), la fréquence diminue pour atteindre une valeur de travail d’environ 35 kHz et la tension à la sortie du transformateur atteint une valeur nominale de 11,8 V. Un démarrage progressif est mis en œuvre. mode de fonctionnement dans lequel la broche 3 de DA1 peut être utilisée pour contrôler la puissance de sortie. Si, parallèlement au condensateur C8, connectez une résistance variable de 100 kΩ, vous pouvez, en modifiant la tension sur la broche 3 de DA1, contrôler la tension de sortie et régler la luminosité de la lampe. Lorsque la tension sur la broche 3 de la puce DA1 varie de 0 à 5 V, la fréquence de génération varie de 60 à 30 kHz (60 kHz à 0 V - la tension de sortie minimale et 30 kHz à 5 V - le maximum).

L'entrée CS (broche 4) de la puce DA1 est l'entrée de l'amplificateur de signal d'erreur interne et sert à contrôler le courant de charge et la tension à la sortie du demi-pont. Dans le cas d'une forte augmentation du courant de charge, par exemple lors d'un court-circuit, la chute de tension à travers le capteur de courant - résistances R12 et R13, et par conséquent, sur la broche 4 du DA1 supérieure à 0,56 V, le comparateur interne bascule et arrête le générateur d'horloge. En cas de rupture de charge, la tension à la sortie du demi-pont peut dépasser la tension maximale autorisée des transistors VT1 et VT2. Pour éviter cela, un diviseur capacitif C10R9 est connecté à l'entrée CS via une diode VD7. Si le seuil de tension aux bornes de la résistance R9 est dépassé, la génération s'arrête également. Plus en détail les modes de fonctionnement de la puce IR2161S sont considérés dans [1].

Calculez le nombre de tours des enroulements du transformateur de sortie pour les deux options. Par exemple, à l'aide d'une méthode de calcul simple [2], sélectionnez le circuit magnétique approprié pour la puissance totale à l'aide du catalogue [3].

Selon [2], le nombre de tours de l'enroulement primaire est

où es-tuc max - tension secteur maximale, V; t0 max - temps maximum de l'état ouvert des transistors, μs; S est l'aire de la section transversale du circuit magnétique, en mm 2; Bmax- induction maximale, T.

Le nombre de tours de l'enroulement secondaire

où k est le rapport de transformation, dans notre cas, nous pouvons prendre k = 10.

Le schéma de la carte de circuit imprimé de la première version du transformateur électronique (voir fig. 4) est montré à la fig. 6, la disposition des éléments est sur la fig. 7. L’apparence de la carte assemblée est illustrée à la Fig. 8. couvertures. Le transformateur électronique est assemblé sur un panneau en fibre de verre revêtu d'une feuille d'aluminium d'une épaisseur de 1,5 mm. Tous les éléments pour le montage en surface sont installés sur le côté des conducteurs imprimés, en sortie - sur le côté opposé de la carte. La plupart des pièces (transistors VT1, VT2, transformateur T1, dinistor VS1, condensateurs C1-C5, C9, C10) conviennent aux ballasts électroniques bon marché de masse pour lampes fluorescentes de type T8, par exemple, Tridonic PC4x18 T8, Fintar 236/418, Cimex CSVT 418P, Komtex EFBL236 / 418, TDM Electric EB-T8-236 / 418, etc., car ils ont une conception de circuit et une base d'éléments similaires. Condensateurs C9 et C10 - polypropylène métallique, conçus pour un courant pulsé élevé et une tension alternative d'au moins 400 V. Diode VD4 - toute vitesse élevée avec une tension inverse valide d'au moins 150 V dans la Figure 11

Fig. 6. Dessin de la première version du transformateur électronique

Fig. 7. Disposition des éléments sur le plateau

Fig. 8. Apparence du plateau assemblé

Le transformateur T1 est enroulé sur un noyau magnétique annulaire avec une perméabilité magnétique de 2300 ± 15%, son diamètre externe est de 10,2 mm, son diamètre interne est de 5,6 mm et son épaisseur de 5,3 mm. L'enroulement III (5-6) contient un tour, les enroulements I (1-2) et II (3-4) - trois tours de fil d'un diamètre de 0,3 mm. L'inductance des enroulements 1-2 et 3-4 doit être de 10. 15 μH. Le transformateur de sortie T2 est enroulé sur un noyau magnétique EV25 / 13/13 (Epcos) sans entrefer non magnétique, matériau N27. Son enroulement primaire contient 76 spires de fil 5x0,2 mm. L'enroulement secondaire contient huit tours de litsendrat 100x0,08 mm. L'inductance de l'enroulement primaire est de 12 ± 10% mH. Le starter du filtre suppresseur de bruit L1 est enroulé sur un conduit magnétique E19 / 8/5 en matériau N30, chaque enroulement contient 130 spires de fil d'un diamètre de 0,25 mm. Vous pouvez appliquer un étranglement à double enroulement standard de taille appropriée avec une inductance de 30. 40 mH. Condensateurs C1, C2, il est souhaitable d’appliquer la classe X.

Le schéma de la carte de circuit imprimé de la deuxième version du transformateur électronique (voir fig. 5) est montré à la fig. 9, la disposition des éléments est sur la fig. 10. La carte est également faite de fibre de verre stratifiée sur un côté, les éléments de montage en surface sont situés sur le côté des conducteurs imprimés et les éléments de sortie sur le côté opposé. L’apparence du dispositif fini est illustrée à la Fig. 11 et fig. 12. Le transformateur de sortie T1 est enroulé sur un noyau magnétique annulaire R29.5 (Epcos), matériau N87. L'enroulement primaire contient 81 spires d'un fil d'un diamètre de 0,6 mm, le secondaire - 8 spires d'un fil de 3x1 mm. L'inductance de l'enroulement primaire est de 18 ± 10% mH, le secondaire de 200 ± 10% mH. Le transformateur T1 a été conçu pour une puissance maximale de 150 W; pour le connecter, les transistors de charge VT1 et VT2 doivent être installés sur le dissipateur de chaleur - une plaque en aluminium de 16,82 mm2 d'épaisseur, 1,5 mm. 2 mm. Dans ce cas, toutefois, une modification appropriée de la carte de circuit imprimé sera nécessaire. En outre, le transformateur de sortie peut être utilisé à partir de la première version de l'appareil (vous devrez ajouter des trous sur la carte pour une disposition différente des broches). Les transistors STD10NM60N (VT1, VT2) peuvent être remplacés par IRF740AS ou similaire. La diode Zener VD2 doit avoir une puissance d'au moins 1 W, tension de stabilisation - 15,6. 18 V. Condensateur C12 - de préférence en céramique à disque à une tension constante nominale de 1000 V. Les condensateurs C13, C14 sont en polypropylène à couche métallique, conçus pour un courant pulsé élevé et une tension alternative d'au moins 400 V. Chacun des circuits résistifs R4-R7, R14-R17, R18 -R21 peut être remplacé par une résistance de sortie unique de la résistance et de la puissance correspondantes, mais il faudra changer la carte de circuit imprimé.

Fig. 9. Dessin du circuit imprimé de la deuxième version du transformateur électronique

Fig. 10. L'emplacement des éléments sur le plateau

Fig. 11. Apparence de l'appareil fini

Fig. 12. Apparence du plateau assemblé

1. IR2161 (S) (PbF). IC de contrôle de convertisseur d'halogène. - URL: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2161.pdf (04.24.15).

2. Peter Green. Convertisseur électronique 100VA dimmable pour éclairage basse tension. - URL: http: // www.irf.com/technical-info/refdesigns/ irplhalo1e.pdf (04.24.15).

3. Ferrites et accessoires. - URL: http: // fr.tdk.eu/tdk-en/1 80386 / tech-library / epcos-publications / ferrites (24.04.15).

Auteur: V. Lazarev, Vyazma, région de Smolensk

Avis des lecteurs
  • Veselin / 08 nov. 2017 - 22h18
    Quels transformateurs électroniques 2161 ou similaires sont sur le marché?
  • Edward / 12.26.2016 - 13:07
    Bonjour, est-il possible de mettre un 180W au lieu d'un transformateur à 160W? Merci
  • Michael / 12/21/2016 - 10:44
    J'ai retravaillé ces http://ali.pub/7w6tj
  • Yuri / 08/05/2016 - 17:57
    Bonjour Est-il possible de connaître la fréquence de la tension alternative à la sortie du transformateur pour lampes halogènes? Merci

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