Выпрямление 12 вольт переменного тока. диодный мост

Как выбрать трансформатор для люстры

Люстра – это тип подвесного светильника, в конструкции которого предусмотрена установка нескольких источников света (ламп). Если раньше в качестве источников света, устанавливаемых в люстры, были только лампы накаливания, то вопрос о выборе понижающего трансформатора для таких светотехнических изделий вообще не стоял. Сегодня, в связи с внедрением энергосберегающих технологий, всё большее распространение получают люстры, оснащаемые энергоэффективными источниками света. В этом случае вопрос о выборе трансформатора становится очень актуальным.

Потолочная люстра с галогенными источниками света

При выборе понижающего трансформатора, предназначенного для подключения галогенных или светодиодных ламп, следует обратить внимание на:

• номинальное напряжение, на которое рассчитаны устанавливаемые источники света;
• мощность всех установленных ламп, предусмотренных к размещению в одном светильнике, должна соответствовать номинальной мощности трансформатора.

Кроме этого, при выборе преобразователя напряжения необходимо обратить внимание на его вес и габаритные размеры, позволяющие разместить устройство в корпусе светильника (люстры)

Подключение

Чтобы подключить трансформатор, нужно к контактам вторичной обмотки подсоединить нагрузку, а затем на контакты первичной катушки подать напряжение бытовой электросети.

Схема подключения ко вторичной обмотке зависит от того, какое напряжение нужно получить на выходе: если 24 В — подключаемся к крайним выводам, если 12 В — к одному из крайних выводов и выводу от 120-го витка.

Схема подключения точечных светильников 12В через трансформатор

Если потребитель работает на постоянном токе, к выводам вторичной катушки нужно подключить выпрямитель. В этом качестве используется диодный мост, снабженный конденсатором (играет роль фильтра, сглаживая пульсации).

Что такое понижающий трансформатор?

Итак, трансформатором называется электрический прибор, занимающийся преобразованием электрической энергии, а именно — изменением напряжения. Если выходное, то есть измененное, напряжение получается меньше входного, трансформатор называют понижающим. Если наоборот, в результате преобразование напряжение увеличивается, то трансформатор называют повышающим.

Понижающий трансформатор 220/12

Для чего нужен понижающий трансформатор в быту? Низковольтным электричеством питаются ноутбуки и мобильные телефоны, но они всегда продаются вместе с трансформаторами, именуемыми в обиходе «блоками питания». Иное дело — низковольтное освещение, в котором используются галогенные или ультрасовременные светодиодные светильники.

Обзавестись таковым хотят сегодня очень многие — из-за целого ряда преимуществ:

• отсутствует опасность поражения электротоком и возникновения пожара (особенно желательно оборудовать таким освещением ванные комнаты и другие помещения с повышенной влажностью);
• по сравнению с традиционными низковольтные светильники являются намного более экономичными: к примеру, светодиоды при той же светимости потребляют энергии в 15 раз меньше, чем лампа накаливания на 220 В;
• служат низковольтные светильники гораздо дольше аналогов на 220 В: производители светодиодов обещают 50 тыс. часов работы и при этом на 3 года даже дают гарантию.

Чтобы подключить такую систему освещения, трансформатор приходится приобретать отдельно. Но в самом простом исполнении его можно сделать и самостоятельно.

Видео: понижающий трансформатор: как выбрать и подключить

Назначение пакетного выключателя

Такой механический выключатель, как пакетный выключатель предназначался для отключения электроэнергии в квартирах. Он напрямую подключался к сети, поэтому отключение от сети без снятия напряжения со всего электрощита, не было возможным.

Особенности конструкции этого ПВ (пакетного выключателя) имеют такие недостатки, как быстрый износ контактов пакетника, из-за свободного доступа пыли к площадкам контактов выключателя. Открытые крепления сетевых проводов могут стать причиной поражения электрическим током.

Недолговечность работы пакетника, рассчитанного на чуть более 100 переключений. ПВ предназначались для переключения небольших токов в сетях до 660 В. Устанавливался пакетник во всех электрощитах, панелях управления в виде вводного выключателя. Устройство пакетного выключателя состоит из изоляционного материала с установленными подвижными и неподвижными контактами, которые также изолированы.

Пакетный выключатель, двухполюсный-ПП

Клеммы для крепления проводов находятся на неподвижных контактах. Принцип работы пакетного выключателя заключается в том, что для отключения или включения ручной механизм нужно повернуть на 90. Благодаря пружинному механизму и фиксирующим выступам, контакты четко фиксируются в нужном положении.

Устройство пакетного выключателя ПВ-2-16

Пакетный выключатели могут быть открытыми, в защитном или герметичном корпусе. Также применялись пакетные выключатели взрывозащитного исполнения. ПВ могут устанавливаться только в сухих помещениях при отсутствии пыли, в электрощитах, ящиках, где отсутствует возможность открытого прикосновения и не пожароопасных помещениях.

Обозначения на корпусе переключателя

Устройство пакетного выключателя защитного исполнения имеет корпус из изоляционного материала. Герметичные корпуса ПВ защищают механизм переключения от влаги. Такие пакетные выключатели имеют обозначение по схеме ПП — пакетный переключатель или ПВ — пакетный выключатель. Цифры обозначают число полюсов и номинальный ток пакетника.

Схема подключения пакетного выключателя

Пакетные переключатели и выключатели имеют несколько видов крепления — это крепление к передней панели 4 мм или 22 мм, где сетевые провода крепятся сзади, крепление с помощью задней скобы и крепления за корпус пакетника.

Число контактов может быть разным в зависимости от использования ПВ для однофазного (двухполюсный) или трёхфазного (трехполюсный) напряжения. Сейчас такие пакетники остались в хрущёвках, где по мере их выхода из строя меняются на автоматические выключатели с полной защитой .

Схема подключения понижающего трансформатора

Как подключить трансформатор 220 на 12 вольт, интересует многих. Делается все просто. Подсказывает алгоритм действий маркировка в местах подключения. Выведенные клеммы на панель соединения с контактными проводами потребительского прибора обозначены латинскими буквами. Клеммы, к которым подключают нулевой провод, помечены символами N или 0. Силовая фаза — обозначение L или 220. Выходные клеммы обозначены цифрами 12 или 110. Остается не перепутать клеммы и практическими действиями ответить на вопрос, как подключить понижающий трансформатор 220.

Заводская маркировка клемм обеспечивает безопасное подключение человеком, не знакомым с подобными действиями. Импортные трансформаторы проходят отечественный сертификационный контроль и не представляют опасности при эксплуатации. Подключают изделие на 12 вольт по описанному выше принципу.

Теперь понятно, как подключают понижающий трансформатор заводского изготовления. Сложнее определиться с самодельным устройством. Сложности возникают, когда при монтаже прибора забывают промаркировать клеммы

Чтобы совершить подключение без ошибки, важно научиться визуально определять толщину проводов. Первичная катушка изготовлена из проволоки меньшего сечения, чем обмотка концевого действия

Схема подключения простая.

Надо усвоить правило, согласно которому можно получать повышающее электрическое напряжение, прибор подключают в обратном порядке (зеркальный вариант).

Принцип работы понижающего трансформатора понять легко. Эмпирически и теоретически установлено, что связь на уровне электронов в обоих катушках следует оценивать как разность магнитного потокового воздействия, создающего контакт с обоими катушками, к электронному потоку, который возникает в обмотке с меньшим числом витков. Подключая концевую катушку, обнаруживают, что в цепи появляется ток. То есть получают электроэнергию.

И здесь возникает электротехническая коллизия. Подсчитано, что подаваемая энергия от генератора на первичную катушку равна энергии, направленной в созданную цепь. И это происходит, когда между обмотками нет металлического, гальванического контакта. Передается энергия путем создания мощного магнитного потока, имеющего переменные характеристики.

В электротехнике есть термин «рассеивание». Магнитный поток на пути следования теряет мощность. И это плохо. Исправляет положение конструктивная особенность устройства трансформаторов. Созданные конструкции металлических магнитных путей не допускают рассеивания магнитного потока по цепи. В результате магнитные потоки первой катушки равны значениям второй или почти равны.

Общее устройство и принцип работы

Трансформатор — это электротехнический прибор, с помощью которого происходит уменьшение или увеличение переменного электрического напряжения. Такие трансформаторы называют понижающими или повышающими. При этом следует отметить, что существуют и такие приборы, которые оставляют значение переменного напряжения неизменным, они носят название гальванические.

Любой трансформатор состоит из таких основных частей:

• магнитопровода (сердечника);
• обмоток;
• каркаса для расположения обмоток;
• изолятора;
• различных конструктивных элементов (скоб для крепления, планок для вывода контактов и т. п. ).

Трансформатор имеет в своей конструкции две или более обмоток, связанных между собой индуктивностью. Они могут быть как проволочного, так и ленточного типа и всегда покрываются изоляционным слоем. Обмотки наматываются на магнитопровод, изготовленный из мягкого ферромагнитного материала. Первичная обмотка подключается к источнику напряжения, а вторичная — к нагрузке.

Общий принцип работы устройства, вне зависимости от его вида и назначения, заключается в следующем. На первичную обмотку прибора подаётся переменное напряжение, это приводит к появлению в ней переменного тока. Этот ток, в свою очередь, приводит к созданию в сердечнике переменного магнитного поля, под действием которого происходит появление переменной электродвижущей силы (ЭДС) в обмотках. Во время подключения вторичной обмотки к нагрузке по ней начинает протекать переменный ток. Обмотка, на которую подводится электроэнергия, называется первичной. Вторая, подсоединённая к нагрузке и потребляющая ток, называется вторичной.

В зависимости от конструкции устройства бывают:

• автотрансформаторные;
• импульсные;
• разделительные;
• пик-трансформаторы.

По способу охлаждения трансформаторы бывают с воздушным охлаждением и жидкостным. Кроме того, производятся приборы с комбинированным охлаждением, жидкостно-воздушным.

К главным техническим характеристикам устройств можно отнести:

• величину напряжения: высоковольтный, низковольтный;
• тип преобразования: повышающий, понижающий;
• число фаз: однофазный или трехфазный;
• число обмоток: двухобмоточный или многообмоточный;
• форму сердечника: стержневой, тороидальный, броневой.

Основным показателем устройства является номинальная мощность, единица измерения которой — вольт-ампер (ВА). Маломощными принято считать устройства, передающие десятки вольт-ампер, средней мощности — сотни, а большой — до нескольких тысяч вольт-ампер.

Отдельно хочется остановиться на немаловажном параметре, таком, как коэффициент трансформации. Это значение показывает величину соотношения между входным и выходным напряжением и прямо пропорционально отношению количества витков соответствующих обмоток

Подключение к сети

Схема подключения пакетного выключателя ABB, ПВ, ВПК и прочих имеет следующий вид:

Фото – подключение пакетного выключателя

Габариты устройства позволяют установить его в щитовую при помощи дин-рейки

Обращаем Ваше внимание, что придется монтировать прибор при помощи саморезов, на старых моделях нет специальной защелки, в отличие от современных автоматов

На схеме указано, что от однофазного счетчика отходят провода фазы и нуля. Вам необходимо к соответствующим клеммам пакетника подключить провода. Стоит учитывать, что импортный счетчик может иметь другое цветовое обозначение кабелей, поэтому будьте внимательны. Аналогично следует действовать, если нужно наоборот заменить пакетник автоматом.

Специальные трансформаторы для светодиодных светильников

Альтернативным вариантом
источника напряжения, который некоторые пользователи тоже называют
трансформатором, является импульсный блок. Он устроен совершенно иным образом.
В частности, отсутствует массивный и шумный входной трансформатор. Основным
узлом является преобразователь, изменяющий сетевую синусоиду на импульсный
график. Схема работы такого устройства довольно сложна и заслуживает отдельного
рассмотрения.

Иногда предпринимаются попытки подключать 12 В светодиодные лампочки через трансформатор для галогенок. На первый взгляд, напряжение подходит, все должно нормально работать. На практике получается, что светодиодные лампы дают несвойственный им оттенок, при увеличении нагрузки начинают пульсировать, мигать. Оказывается, на таких блоках не напрасно наносится эта предупреждающая надпись — там установлены высокочастотные трансформаторы, не подходящие для нормальной работы светодиодных ламп.

Обычная частота сетевого тока — 50 Гц, а у источников питания для галогенок рабочее значение находится в диапазоне 30000-50000 Гц. Кроме того, они предназначены для работы с определенной минимальной нагрузкой. Если мощности светодиодных ламп не будет хватать, блок просто отключится. Дополнительной проблемой становится полярность — для галогенок она не имеет значения, поэтому на выходе плюс и минус не указываются.

Предупреждения

Как выбрать трансформатор для галогенных ламп?

Выбор трансформатора следует начинать с определения его типа. Для создания системы освещения рекомендуется использовать более современные электронные устройства, так как они имеют компактные размеры, большую надежность и идеально подходят для использования в домашних условиях.

Следующий шаг — выбор мощности трансформатора. В данном случае главное — правильно рассчитать будущую нагрузку, которую будут создавать подключенные к нему электроприборы. Слишком большая мощность будет нецелесообразной, а низкая мощность может привести к постоянным перегревам и повышению шанса на возникновение короткого замыкания.

Для определения оптимальной мощности трансформатора следует просуммировать мощности ламп, которые будут к нему подключены. К примеру, вы планируете создать систему освещения в ванной, которая должна состоять из четырех галогенных ламп (мощностью 35 Вт каждая). Суммарная мощность в данном случае будет составлять 140 Вт. Не рекомендуется брать трансформатор с мощностью «впритык» к требуемой, лучше оставить некоторый запас на тот случай, если потребуется подключение дополнительного освещения или нужно будет установить дополнительную лампу. В данном случае принимаем коэффициент запаса 0.15, что означает добавление минимум 15% к мощности трансформатора. В результате получаем показатель 161 Вт. Так как стандартные мощности выпускаемых устройств составляют 50, 60, 70, 105, 150, 200, 250, 300 и 400 Вт, оптимальное значение для нас — 200 Вт.

Для проверки общей надежности системы часто используют трансформатор нагрузочный НТ-12, позволяющий определить максимальную нагрузку на систему, при которой срабатывает автоматическая защита от короткого замыкания. Но для приборов небольшой мощности (с правильно подобранными параметрами трансформатора) угроза короткого замыкания очень незначительна.

Как проверить понижающий трансформатор

Для того чтобы проверить исправность и работоспособность понижающего трансформатора, понадобится мультиметр (тестер) – комбинированный электроизмерительный прибор. Если на трансформаторе отсутствует маркировка, то изначально определяются концы обеих обмоток. Для этого щупы тестера прикладываются к выводным клеммам (проводам) проверяемого устройства, при этом мультиметр используется в режиме измерения сопротивления. Когда концы обмоток обозначены, определяется, какая из них первичная, а какая − вторичная. Для этого изучаются значения сопротивлений в обмотках, в первичной оно будет больше, во вторичной – меньше.

Использование мультиметра для проверки работоспособности трансформатора напряжения

При наличии большего количества обмоток работы выполняются аналогично, с той лишь разницей, что появляется необходимость в прозвонке большего количества выводов. Для проверки работоспособности на первичную обмотку подаётся напряжение, а ко вторичной подключается нагрузка в виде источника света соответствующего класса напряжения.

Статья по теме:

Как выбрать трансформатор для люстры

Люстра – это тип подвесного светильника, в конструкции которого предусмотрена установка нескольких источников света (ламп). Если раньше в качестве источников света, устанавливаемых в люстры, были только лампы накаливания, то вопрос о выборе понижающего трансформатора для таких светотехнических изделий вообще не стоял. Сегодня, в связи с внедрением энергосберегающих технологий, всё большее распространение получают люстры, оснащаемые энергоэффективными источниками света. В этом случае вопрос о выборе трансформатора становится очень актуальным.

Потолочная люстра с галогенными источниками света

При выборе понижающего трансформатора, предназначенного для подключения галогенных или светодиодных ламп, следует обратить внимание на:

• номинальное напряжение, на которое рассчитаны устанавливаемые источники света;
• мощность всех установленных ламп, предусмотренных к размещению в одном светильнике, должна соответствовать номинальной мощности трансформатора.

Кроме этого, при выборе преобразователя напряжения необходимо обратить внимание на его вес и габаритные размеры, позволяющие разместить устройство в корпусе светильника (люстры)

Как подключить понижающий трансформатор

С подключением подобного оборудования не должно быть проблем, даже у человека, очень далёкого от электротехники. Причиной тому является маркировка, наносимая на корпусе понижающего трансформатора и указывающая, к каким клеммам следует присоединить провода от сети электроснабжения, а к каким – нагрузку. Фазный провод подключается к клемме «L» или «220», а нулевой – к «N» или «0», что зависит от вида маркировки, выбранного производителем.

Маркировка выводов первичной и вторичной обмотки на понижающем трансформаторе электронного типа, предназначенного для подключения источников света

Область применения

На картинке представлены основные типы пакетных выключателей:

Вы их могли видеть в электрических ящиках и подъездных щитах (выключатели нагрузки). Некоторые модели снабжаются прозрачными смотровыми окошками для визуального наблюдения за состоянием контактов, что позволяет удостоверится в правильном расположении устройства. Пакетники применяются в пультах управления, оперативного переключения, в подстанциях для снятия показаний величин с удаленной линии, оперативным персоналом. Помимо этого пакетные выключатели используют в кабинах машинистов электросиловых агрегатов: краны, экскаваторы и прочие механизмы.

С помощью такого переключателя машинист устанавливает скорость и направление вращения силового агрегата, выбирает режим работы, с помощью замыкания группы контактов отвечающего за данный параметр, участок схемы.

Часто на линейных схемах механизмов можно увидеть такое обозначение — командоконтролер. Это положение группы контактов в пакетном переключателе, для управления механизмов путем подачи в определенном порядке на схему управления питания. Для наглядности работы разберем схему управления двухскоростным электродвигателем.

На картинке изображена часть схемы переключения обмоток двигателя звезда-треугольник. Кулачковый рубильник — командоконтролер, обозначен буквами SM. В положении 1 происходит подача питания на схему, реле KV становится на самоподхват, подавая питание в оперативные цепи не зависимо от расположения ключа контролера. В положении 2 происходит подача на катушку пускателя КМ1, который запускает двигатель по схеме треугольник. При переключении аппарата в положение 3, катушка пускателя КМ1 обесточивается, и подается на пускатели КМ2 и КМ3, которые включают двигатель в сеть по схеме двойная звезда.

Более детальные обзоры пускателей и способов управления мы рассматривали в других наших статьях. Теперь вы наверняка знаете больше о назначении, принципе работы и устройстве пакетного выключателя!

Будет полезно прочитать:

Низковольтные галогенные светильники или лампа 220 вольт

Естественно, многие небезосновательно утверждают, что проще для освещения в квартире использовать стандартные лампы накаливания 220 вольт

. Отчасти это, верно, но, несмотря на первичные затраты на установку преобразователя для подключения низковольтных светильников такое освещение обладает целым рядом преимуществ.

В первую очередь, эксплуатационный ресурс и надёжность галогенного светильника с лихвой перекроют затраты на установку трансформатора. Плюс, ко всему благодаря тому, что современные адаптеры оснащаются дополнительными системами защиты от перепада напряжения и короткого замыкания 12 вольтовые источники света будут работать намного дольше, чем стандартные лампы накаливания 220 вольт.

Для подключения галогенных ламп на 12 вольт используют трансформатор 220 вольт, 12 вольт — оптимальное напряжение для работы большого количества ламп, к которым относятся галогенные, светодиодные и некоторые лампы-«экономки».

Сегодня чаще всего для создания яркого и экономного освещения используют систему галогенных ламп, подключенных посредством трансформатора на 12 вольт. Помимо того, что галогенное освещение обладает полным и ярким спектром света, его можно устанавливать в непосредственной близости к местам повышенной влажности, так как такие лампы имеют повышенный уровень энергобезопасности.

Устройство и принцип работы

Электронные и электромагнитные модели трансформаторов различаются как по своей конструкции, так и по принципу работы, поэтому следует их рассматривать раздельно:

Как уже было написано выше, основой данной конструкции является тороидальный сердечник, изготовленный из электротехнической стали, на который намотаны первичная и вторичная обмотка. Между обмотками отсутствует электрический контакт, связь между ними осуществляется посредством электромагнитного поля, действие которого обусловлено явлением электромагнитной индукции. Схема понижающего электромагнитного трансформатора приведена на рисунке ниже, где:

• первичная обмотка подключается к сети напряжением 220 Вольт (U₁ на схеме) и в ней протекает электрический ток «i_1»;
• при подаче напряжения на первичную обмотку в сердечнике образуется электродвижущая сила (ЭДС);
• ЭДС создаёт на вторичной обмотке разность потенциалов (U₂ на схеме) и как следствие − наличие электрического тока «i₂» при подключённой нагрузке (Z_н на схеме).

Электронная и принципиальная схема тороидального трансформатора

Заданное значение напряжения на вторичной обмотке создаётся путём намотки определённого количества витков провода на сердечник устройства.

В конструкции подобных моделей предусмотрено наличие электронных компонентов, посредством которых осуществляется преобразование напряжения. На приведённой ниже схеме напряжение электрической сети подаётся на вход устройства (INPUT), после чего посредством диодного моста оно преобразуется в постоянное, на котором работают электронные компоненты прибора.

Управляющий трансформатор намотан на ферритовом кольце (обмотки I, II и III), и именно его обмотки управляют работой транзисторов, а также обеспечивают связь с выводным трансформатором, выдающим преобразованное напряжение на выход устройства (OUTPUT). Кроме этого, в схеме присутствуют конденсаторы, обеспечивающие требующуюся форму выходного сигнала напряжения.

Принципиальная схема электронного трансформатора 220 на 12 Вольт

Приведённая схема электронного трансформатора может быть использована для подключения галогеновых ламп и прочих источников света, работающих на напряжении 12 Вольт.

Основные выводы

Использование трансформаторов для светодиодных ламп имеет некоторые особенности:

• доступность, дешевизна трансформаторов;
• есть возможность переделать устройство с другими
  параметрами под нужное напряжение;
• схема безопасна при выполнении каких-либо работ,
  так как гальванически развязана с сетью питания.

Однако, есть и некоторые недостатки:

• прибор получается громоздким и тяжелым;
• во время работы он издает гул;
• требуется надежное ограничение по силе тока,
  иначе трансформатор сгорит от перегрузки.

Суммируя эти особенности, можно сделать вывод об ограниченной сфере использования такого источника. Он подойдет для несложных экспериментов или опытов с подсветкой. В то же время, трансформатор недорог, прост в изготовлении и ремонте, что делает его наиболее предпочтительным для домашних мастеров, любителей технического творчества.

Предыдущая
СветодиодыМигающий светодиод: как сделать, подключить и где применять
Следующая
СветодиодыКак правильно паять светодиоды SMD