Чем отличается блок питания для светодиодных ламп и электронный трансформатор для галогенных ламп
При замене галогеновых ламп на 12В в точечных светильниках светодиодными часто возникает вопрос: «нужно ли менять источник питания?». Для галогенок использовали электронные трансформаторы с выходным напряжением 12 вольт, а для светодиодных ламп продаются специальные блоки питания (БП) с выходным напряжением также 12 вольт. В чем же их различие и взаимозаменяемы ли они? Давайте разбираться!
Что такое электронный трансформатор?
Электронным трансформатором называют схему импульсного источника питания на основе трансформатора и высокочастотного генератора на полупроводниковых ключах. Они питаются от сети 220В переменного тока, а на их выходе переменное напряжение с действующим значением порядка 12В.
Структурная схема устройства изображена на рисунке ниже.
Здесь мы видим, что питание 220В сначала поступает на выпрямитель, после чего выпрямленное пульсирующее с частотой 100Гц напряжение поступает на узел силовых ключей и генератора, рассмотрим пример типовой принципиальной электрической схемы электронного трансформатора.
Здесь изображена типичная автогенераторная двухтактная схема. Её особенностью является то, что для работы ключей в режиме коммутации (переключений) на высокой частоте им не требуется ШИМ-контроллеров или других специализированных ИМС. Говоря простыми словами работа автогенератора заключается в переключении транзистора в результате напряжений, наводимых на обмотках импульсного трансформатора и положительной обратной связи.
Что мы видим на схеме? Первое что бросается в глаза – отсутствие диодного моста на выходе, а значит, что выходное напряжение переменное, а также отсутствие цепей, предназначенных для стабилизации выходного напряжения. Вы можете подробнее ознакомится с принципом их работы посмотрев видео:
Подобная схема лежит и в основе большинства зарядных устройств для мобильных телефонов, ЭПРА для питания люминесцентных ламп, в том числе в энергосберегающих или компактных люминесцентных лампах в некоторых вариациях и некоторыми доработками.
Рассмотрим выходные осциллограммы.
Здесь видно, что переменное напряжение амплитуда которого пульсирует от нуля до + и – 17Вольт. Такие изменения амплитуды с течением времени – повторяют пульсации выпрямленного сетевого(100Гц). Получается интересная ситуация – есть высокочастотное выходное напряжение, изменяющееся с частотой в десятки тысяч герц, при этом его амплитуда изменяется от 0 до 17 вольт с частотой в 100 Гц или выпрямленные 50 Гц. Если растянуть ось времени и рассмотреть форму на уровне периодов, то картинка примет следующий вид.
Здесь видно, что сигнал по форме далёк от синусоиды, а скорее прямоугольник с небольшим уклоном в сторону заднего фронта.
Блоки питания для светодиодных ламп 12В
Их часто называют блоками питания для светодиодных лент, фактически для подключения и лент и ламп нужен любой источник постоянного стабилизированного напряжения 12В с минимальными пульсациями. На практике в современном мире используются импульсные источники питания, рассмотрим типовую схему.
Или другой вариант:
Что общего у этих двух, казалось бы, разных схем? Они построены на интегральном ШИМ-контроллера который управляет силовыми ключами – транзисторами, они могут быть и полевыми, и биполярными. Кроме того, в выходном каскаде схемы вы видите выпрямитель и конденсаторы для сглаживания пульсаций (фильтр). Всё это значит, что на выходе мы получаем стабилизированный DC источник питания. Величина его пульсаций будет зависеть от нагрузки и ёмкости фильтрующих конденсаторов.
Её также можно реализовать на автогенераторной схеме, подобной электронному трансформатору, добавив цепи обратной связи для стабилизации выходного напряжения. В результате получится схема наподобие такой.
Аналогичная конструкция используется в упомянутых выше зарядных для мобильны телефонов здесь за стабилизацию отвечает цепочка обратной связи на 11 вольтовом стабилитроне VD9 и транзисторной оптопаре U1.
Принцип работы подобных ИИП мы рассматривали в статье ранее — Схемотехника блоков питания светодиодных лент.
5 особенностей и отличий БП для LED-лент и ламп от электронных трансформаторов для галогенных ламп
Итак, подведем итоги и ответим на вопрос: «почему нельзя питать светодиодные лампы от электронного трансформатора?». Для этого мы перечислим основные особенности этих источников питания и требования для работы светодиодных изделий.
1. Для включения светодиодных лент и ламп на 12В нужно постоянное напряжение. Так как у светодиодов нелинейная вольтамперная характеристика – они очень чувствительны к отклонениям напряжения питания от номинального, и при его превышении быстро выйдут из строя.
2. Электронные трансформаторы выдают пульсирующее переменное высокочастотное напряжение. Величина всплесков и пиков может достигать и 40 вольт в некоторых случаях. Это может привести к выходу из строя светодиодов или драйверов, встроенных в LED-лампу, а также к их нестабильной работе.
3. У электронных трансформаторов есть такая характеристика как минимальная нагрузка (смотрите рисунок ниже). Это значит, что, если подключить нагрузку меньше указанной на блоке питания он может либо не запуститься, либо выдавать большие пульсации, а также отключаться или другим образом отклоняться от нормального режима работы. Это критично, поскольку галогенные лампы потребляют в разы большую мощность, чем светодиодные, поэтому электронный трансформатор может проявлять себя подобным образом.
Мощность указана от 20 до 105 Вт, что говорит об ограничении по минимальной подключаемой мощности.
4. У блоков питания для ламп на 12В выходное напряжение и постоянное, и стабилизированное при этом.
5. Для питания галогеновых ламп не разницы в роде тока (постоянный или переменный), которым её будут питать. Важно действующее значение напряжения на ней. Поэтому они подойдут под оба варианта источников питания.
Заключение
Нельзя использовать электронный трансформатор для питания светодиодных изделий. Подбирайте блок питания с постоянным стабилизированным выходным напряжением. В противном случае ваши светильники и лампы могут выйти из строя. Также будьте внимательны – сейчас популярны светильники, предназначенные для питания источником постоянного тока – драйвером, это отдельный вид устройств! Об этом читайте здесь — В чем отличие блока питания от драйвера для светодиодов
Алексей Бартош
Схема подключения точечных светильников 220В и 12В
Комментарии: 15
- Владимир
Здравствуйте! В вашей таблице (с опечаткой «длинНа кабеля, м») следовало бы на мой взгляд добавить ещё прочерки. Например, в столбце 0,75мм2 для протекающего тока 8А указана длина 2.1м. То есть, при напряжении сети 220В — соответствующая мощность потребителя составляет: 220В*8А=1,76кВт, что соответствует, например, мощности утюга. При этом такой двухметровый провод будет хорошо нагреваться даже при метровой его длине, хоть в воздухе, хоть замурованный в штроб. Вообще же, таблица не для 12В, а для любого напряжения, которое здесь ни причём, так как на проводе рассеивается мощность, пропорциональная квадрату тока, умноженному на сопротивление провода. Именно поэтому производители бытовой техники используют сетевые провода короткой длины, так как при большой длине придётся использовать бОльшее сечение. Не лишним было бы напомнить, что желательно использовать МЕДНЫЕ МНОГОЖИЛЬНЫЕ провода. И ещё позвольте заметить на Ваше » Кроме этого, при напряжении 12 вольт, стало возможным сделать нити накаливания у ламп толще, рассчитанных на больший ток, а следовательно более надежных и долговечных». Это ни в какие ворота. Сайт Ваш содержательный, картинки очень хорошего качества. К сожалению, бОльшая часть читателей живут не в новостроечных квартирах со щитком с «автоматами» и УЗО. Хорошего Вам всего!
- RozetkaOnline.ru
Добрый день Владимир, спасибо за ваше мнение, за замечания и самое главное за опечатку, сам я ее проглядел, исправлю обязательно.
Таблица выбора длины кабеля представлена только для напряжения 12В, зачем умножать на 220в ? 🙂
Про многожильные провода, я с вами не согласен, наоборот, лучше выбирать МОНОжильные, электропроводка делается именно ими.
По поводу нитей накаливания у 12В ламп, готов выслушать ваше мнение, мою позицию, описанную здесь, готов подтвердить ссылками на подобную информацию, с других источников в интернете, если у вас есть подтверждение обратному, с удовольствием бы об этом прочитал…
И я считаю, что каждый должен стремится к электо-безопасности, комфорту и полной защите в своем жилище, следовать современным нормам и правилам, по этому стараюсь описывать это в своих статьях…
Еще раз спасибо за такое содержательное сообщение, заходите еще! - Владимир
Здравствуйте! Учитывая «пожелания трудящихся» («заходите ещё! на сайт»).
1. «По поводу нитей накаливания у 12В ламп, готов выслушать ваше мнение»). У 12В-ламп накаливания (ЛН) толщина (диаметр) нити накаливания (НН) и должна быть больше при одинаковой мощности, чем у более высоковольтных ЛН (закон Ома пока не отменён). Вольфрам имеет чешуйчатую структуру (видел в микроскопе вольфрамовую проволоку различных диаметров), приводящую к локальным трещинам. Для получения видимого света в ЛН вольфрамовая НН раскаляется до «белого каления», что вызывает усиленное испарение участков НН. Если в одной части НН диаметр уменьшится, то соответственно увеличится сопротивление (и падение напряжения), что приведёт к более интенсивному испарению вольфрама на этом утончённом участке. ********* Лирическое отступление: очень давно (ещё при СССР`е) знакомые ребята рыболовы-любители «доставали» ГДР`овскую леску, имеющую равномерную толщину по длине, ибо помнили, где тонко, там и рвётся.************** Кроме «чешуек» имеются пустоты микроскопических размеров, благодаря которым толщина НН ещё больше уменьшается. Понятно, что если диаметр НН низковольтной ЛН больше, то эти пустоты влияют меньше. Априори утверждать, что более толстая НН более надёжна, несерьёзно: чем больше диаметр НН, тем дольше она разогревается (стало быть, утончённые участки дольше и интенсивнее испаряются). Это особенно заметно при подаче напряжения на НН, которая в холодном состоянии имеет сопротивление, по крайней мере, в 6 раз выше, чем в установившемся режиме. Приходилось видеть процесс изготовления ЛН. Так там — все ЛН обязательно проверялись на включение при повышенном напряжении питания. Но это когда было-то? (при СССР). Понятно, что сейчас эту проверку для бытовых ЛН наш капиталист ни в какую (себе в убыток) не будет проводить. Он согласует свои ТУ (технические условия) или даже вместо ГОСТ появится стандарт РФ (ГОСТ Р ….) с облегчёнными требованиями. Далее, если запитывать 12В ЛН через «импульсный трансформатор», (которому «по барабану» повышенное питающее напряжение), то перепады сетевого напряжения 220В (кстати, обычно, в сети это напряжение завышено в допустимых 10%, то есть до 242В), что благоприятствует пониженному ресурсу работы (долговечности) привычных ЛН). Не говоря уже о факторах недобросовестного и некачественного изготовления самОй 220В-лампы, в том числе в чистоте заполняющих колбу ЛН смеси инертных газов. Сомневаюсь, что проводился тщательный анализ факторов сгорания 220В-ламп в части: сгорания от разгерметизации (попадания воздуха, при этом колба ЛН становится белого цвета), внутреннее замыкание части спирали (в высокоомных, маломощных 220В-лампах накальная нить представляет собой спираль бОльшего диаметра, навитую из спирали меньшего диаметра) и вышеупомянутые факторы. Понимаю, что основные посетители сайта ребята, у которых почему-то оказались включены последовательно люстра и бра и лампочки «горят в пол-накала». Но ведь такие за чистую монету примут – раз написано что НН толще у 12В-лампы, стало быть и её ресурс выше. А факторов-то несколько. Конечно, добросовестные осрамовские производители используют все технические и технологические новшества, отсюда и качество. Да и прогресс технический на месте не стоит.
2. По поводу «Таблица выбора длины кабеля представлена только для напряжения 12В, зачем умножать на 220в ?» Подсчёт для 220 В я привёл для наглядности. Судите сами: нагрузка 8 Ампер и сечение всего 0,75 квадрата и 2 метра длины, тут неважно, сколько вольт, здесь «амперы рулят». На небольшой длине эти 0,75 квадрата куда бы ни шло, кабель не будет заметно нагреваться. Сравните, к примеру, сечение провода сетевого шнура для э/чайника 1-х киловаттного и диаметр «волоска» стеклянного предохранителя на 5 Ампер, и не сгорает, потому как длина (а, стало быть, и сопротивление) его небольшая. Для меня – Таблица выбора длины кабеля для 12 Вольт (при указанной максимальной длине для соответствующего сечения) звучит, как «карандаш для 2-го класса» или «глобус Магаданской области».
3. По поводу «каждый должен стремится к электо-безопасности» согласен на 100%. С начала своей трудовой деятельности, когда были обязательными экзамены по «ПТБ и ПЭ электроустановок», заучил как молитву, что вся техника безопасности построена на крови и смертельных случаях. Единственно, не согласен с отсутствием «Ь» в слове «стремитЬся».
И, самое главное, с праздником Нового года!!! - Владимир
Здравствуйте! По поводу «…следовать современным нормам и правилам… «. Писал выше, чтО за СОВРЕМЕННЫЕ нормы и правила. Например, в строительстве от непредвиденного (???) снега (а мы – не африканские жители) то обрушится крыша в аквапарке, гипермаркете и прочих людных местах с человеческими жертвами, то после взрыва газового баллона возле подъезда куча вырванных «с корнем» стеклопакетов, а совковые (прогнившие, деревянные) стоЯт, сволочи. Почему мне Медведев (предыдущий президент) указывает, какого типа осветительными приборами и каким «неправильным» спектром их излучения мне пользоваться. Не потому ли, что сейчас в РФ выработка электроэнергии значительно ниже, чем в РСФСР (а это 20 лет назад), кстати, не помню точно, но население РФ потребляет всего 11% от общего потребления электроэнергии. И вот идут хвалебные оды, сначала «экономкам», затем светодиодным лампам. Детей учил: если к тебе обращается незнакомый дяденька, то ЕМУ ЧТО-ТО ОТ ТЕБЯ НУЖНО! Не надо объяснять, что рекламируют товар (скидки) только с одной целью – обогатиться за счёт покупателя (потребителя). А зомбировать они мастера. Как сказал мой шеф: » Если мне подсунули оптовую партию подгнивших помидоров, я вынужден всячески расхваливать товар и сбыть его, иначе я прогорю». Успехов и здоровья Вам!
- RozetkaOnline.ru
Владимир, спасибо за такой развернутый ответ, приятно с вами вести разговор!
По поводу того, что более толстая спираль у 12В ламп, только один из факторов повышающих долговечность, я с вами полностью согласен, остальные факторы тоже приведены в статье.
Общую статью, про расчет и выбор сечения кабеля я обещаю написать, понимая ее важность в электромонтаже… Вот там подробно планирую расписать для сети 220в… просто здесь, чтоб не загромождать, таблица только для 12В представлена, чтоб не засорять лишней в данной момент информацией статью, для того кто просто хочет раскидать свет 🙂
Про правописание мягкого знака в суффиксах -ться, -тся глаголов, хорошо знаю, но в торопях пропустил, я всего лишь человек, строго не судите 🙂
Я считаю, что у нас никогда не переведутся думающие люди, каждый сам выберет или экономия на потреблении энергии (хотя нас насильно уже к этому подталкивают) или ставить 95-99 ватный лампы накаливания, которые пока не запрещены 🙂 Лично мне очень импонируют светодиодные технологии во всем.. от тв до фонариков…
История в тему: Несколько месяцев назад нашли на одном из объектов лампы накаливания на 200Вт штук 10 сразу, большие такие, вы должны хорошо их помнить, но под стандартный -е27 цоколь… Воткнули сразу их везде на объекте — сказка 🙂 От энергосберегающих бытовых 0ламп, которые вроде как так же должны светить — ощущений таких нет.
И по поводу «заходите ещё! на сайт» — предложение актуальное и бессрочное!! С наступающим вас новым годом! - Владимир
Здравствуйте!
Читаешь ваши страницы,- всё очень лихо получается при сверлении отверстий в бетоне (буром или коронкой), как в фильме «Будуар для Наташи Королёвой» или как в «Квартирном вопросе». И ни слова, что для «лихого» сверления нужны навыки (опыт), которые нАчисто отсутствуют у начинающих, которые в большинстве случаев уверены, чем сильнее жмёшь, тем правильнее и отверстие за 1 проход (чего возиться!). Приходилось сверлить бетонный пол, стену, потолок. Так вОт: напарник смотрел со стороны и всегда подсказывал, куда я «ушёл от перпендикуляра». Да и сам процесс сверления (а сверление — это разновидность резания) различных материалов требует знания, какие обороты и подачу выбрать. Например, при сверлении кафель+бетон (например, розетка для «стиралки») советуют вначале алмазной коронкой просверлить кафель, забывая отметить, что этот инструмент эффективен только на больших оборотах, хорошем нажиме и обязательном непрерывном водяном охлаждении. Вот у Вас есть статья, где сверлится в потолок. Не мешало бы обязательно отметить, что нужен «намордник» и «окуляры».
Ваше «…готов подтвердить ссылками на подобную информацию, с других источников в интернете». А у меня другое отношение к сайтам. Считаю, что любая статья в интернете в первую очередь отражает позицию её автора. Есть и заказные статьи. Хоть в Вики, хоть в матерщиной Лурке. Мимоходом,- почитал в Вики одну и ту же статью, но на разных языках, — писали разные люди, да и в деталях хорошие отличия.
На одном из сайтов электрика прочёл по поводу энергосберегаек, что совсем скоро (!) у них габаритные размеры существенно уменьшатся. Не будет этого. Чтобы существенно уменьшить, следует изменить принцип работы, а это уже будет не люминесцентная энергосберегайка. При сравнении советской лампы дневного света, например 40 Вт, и осрамовской с такими же установочнымы размерами, у последней не 40Вт, а 36 Вт. А только из-за того, что у последней диаметр меньше. А это наталкивает на мысль, что мощность такой лампы пропорциональна ПЛОЩАДИ люминофора. Вот и приходится производителям придавать причудливые спиралевидно-гнутые формы энергосберегайкам. А если «мощА» побольше, то имеем комбинацию из нескольких ламп, соединённых последовательно (не впихивать же в «юбку» под патроном несколько электронных трансформаторов). То есть тут не до уменьшения габаритных размеров энергосберегаек.
Кстати, пишу здесь не для опубликования (хотя «хозяин — барин»). Бывает же так: читаешь, возникают ассоциации совсем на другую тему, глядишь, и что-то учтёшь в последующих статьях сайта. Не критикан я и ни в одном интернет-сообществе не состою. В личку Вам не пишу (форма обратной связи), второй день нет настроения с волгоградскими терактами. Хорошего Вам всего! - RozetkaOnline.ru
В своей работе я использую кроме защитных очков и маски еще и шумоизоляционные наушники, а еще перчатки и еще различные приспособления для защиты здоровья, но я считаю в бытовых условиях, чтоб установить люстру — просверлив при этом 2 отверстия — это необязательно.
Я думаю многим будет интересно прочитать «размышления на тему» близкую к статье, по этому публикую, вопросы затрагиваются довольно интересные, так же как и вы или я может думать множество людей… А как известно в споре рождается истина, чем точнее и полнее будут материалы, тем они соответственно полезнее. Мне со своей «колокольни»
не все видно, интересно мнение других… Кто-то же чего-то не понял или не согласен с чем-то, ну и просто закрывает страницу, оставшись «неудовлетворенным», хотя гораздо правильнее на мой взгляд спросить или оставить свое мнение… - Ильнур
Здравствуйте!Подскажите мне пожалуйста как правильно подключить точечьные светильники светодиодные в количестве 30 штук по 2W или 3W каждый.Какую схему подключения использовать,каково сечения провод и т.д. Включаются все одновременно.Заранее спасибо.
- RozetkaOnline.ru
Здравствуйте Ильнур, все зависит от необходимой вам схемы управления, если они будут подключаться к одноклавишному выключателю, то схема максимально простая, подключайте их последовательно.
вот схема http://rozetkaonline.ru/images/Podkluchenie_ustanovka_rozetok/shema_podkluchenia_tochechnih_svetilnikov/shema_podkluchenia_tochechnogo_2_rozetkaonline.jpg
подходящая вам, светодиодные лампы, подключаются к 220в, и сами уже преобразуют питание до нужного. По этому делайте подключения по схеме указанной мной выше, только у вас будет не 1 а 30 светильников… ОТ первого светильника подключайте второй, от второго третий и т.д. не обязательно к каждому тянуть отдельный провод от распределительной коробки. - Айдар
Добрый день! Все очень понятно и ясно описано. Спасибо. Скиньте, пжл, cхему или ссылку на схему для подключения точечных светильников в (ванной) комнате: 4 светильника, из них 2 — на одну клавишу и 2 — на вторую клавишу двухклавишного выключателя. Как лучше всего параллельно соединить 2 светильника(через одного) между собой, чтобы они переключались от одной клавиши переключателя и чтобы меньше было проводов. И второй вопрос. Существуют ли светодиодные лампы к встраиваемым светильникам Feron DL 11-MR16 (230 В и 50 Гц)? Нужен ли трансформатор для их подключения к сети переменного тока, как например, при подключении галогенных ламп? Спасибо.
- RozetkaOnline.ru
Добрый день Айдар, схема для вас подойдет вот эта —
http://rozetkaonline.ru/images/Podkluchenie_ustanovka_rozetok/shema_podkluchenia_tochechnih_svetilnikov/shema_podkluchenia_tochechnogo_3_rozetkaonline.jpg
Самый простой и экономичный по проводам способ прокладки в этом случае следующий, от распределительной коробки кидаете один трехжильный кабель на первые два светильника, при этом на первом достаточно сделать петлю нужной длины и продолжить провод до второго (последовательное подключение) и так же сделать на вторые два светильника, так же заводите в распредкоробку питающий кабель и трехжильный кабель кидаете до выключателя, далее подключаете по схеме, если нужно могу точнее расключение объяснить в коробке.
По поводу светильников, если я правильно нашел в интернете модель, тип цоколя у них G5.3, светодиодные лампы такие есть, вот тут можете о совместимости немного прочитать
http://rozetkaonline.ru/poleznie-stati-o-rozetkah-i-vikluchateliah/item/35-zamena-lamp-na-svetodiodnye
В любом специализированном магазине спросите светодиодные лампы под цоколь g5.3 вам покажут какие есть, найти такие не проблема. - RozetkaOnline.ru
Да, Айдар, ваше второе сообщение тоже получил и прочитал, выкладывать его сюда не стану, но я с вами согласен, спасибо!
- андрей
вечер,добрый! Вопрос:-можно ли подключить электронный трансформатор , чтобы он был постоянно в 220в , а на выходе через двойной выключатель сделать 2 пары лампочек на 12в?? заранее спасибо
- RozetkaOnline.ru
Добрый вечер, Андрей! Можно и так сделать, если я вас правильно понял сперва поставить трансформатор а там уже разорвать плюс выключателями ? Работать будет, только аккуратно с длинной проводов пользуйтесь таблицей http://rozetkaonline.ru/images/Podkluchenie_ustanovka_rozetok/shema_podkluchenia_tochechnih_svetilnikov/shema_podkluchenia_tochechnogo_12v_4_rozetkaonline.jpg
- RozetkaOnline.ru
Для работы светильников, заземление не нужно. Оно требуется для безопасности. А подключать необходимо параллельно. Два проводка люстры к этим двум из потолка и так же два провода пойдут на споты.
