Máy biến áp cho đèn halogen: tại sao cần thiết, nguyên lý hoạt động và quy tắc kết nối
Đèn halogen có thể coi là phiên bản cải tiến của đèn sợi đốt thông thường.Chúng hoạt động theo cách tương tự, nhưng do một số tính năng của halogen nên chúng tiết kiệm hơn, bền hơn và tạo ra ánh sáng dễ chịu cho mắt nhưng đồng thời cũng sáng.
Các nhà sản xuất cung cấp hai tùy chọn cho thiết bị chiếu sáng halogen: điện áp cao và điện áp thấp. Để cái sau hoạt động chính xác, cần có một máy biến áp cho đèn halogen. Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách chọn và kết nối chính xác thiết bị được chỉ định.
Nội dung của bài viết:
Tại sao halogen cần một máy biến áp?
Đèn halogen cạnh tranh thành công với đèn LED. Mặc dù có đặc điểm hiệu suất tốt nhất sau này, nhưng halogen thường giành chiến thắng, điều này được giải thích bởi chi phí thấp hơn và do đó, tính sẵn có, cũng như một số tính năng của chùm sáng của đèn LED, có thể làm mỏi mắt.
Con át chủ bài chính của đèn LED là hoạt động mà không cần sưởi ấm, điều này giúp chúng có thể được sử dụng rộng rãi. Đèn halogen có ưu điểm tương tự nhưng chỉ dùng được cho đèn điện áp thấp. Chúng có thể được lắp đặt ở những khu vực nhạy cảm với nhiệt độ cao. Ví dụ, trong đèn được lắp vào trần nhà.
Nhưng bạn cần hiểu rằng đèn halogen điện áp thấp chỉ có thể hoạt động với máy biến áp. Cái sau là cần thiết để chuyển đổi điện áp nguồn thành giá trị chấp nhận được cho đèn. Thông thường đây là 12 V.
Ngoài ra, máy biến áp bảo vệ nguồn sáng khỏi sự đột biến điện, quá nhiệt và đoản mạch, đồng thời có thể cung cấp khả năng bật đèn một cách trơn tru. Phải thừa nhận rằng, nhìn chung, đèn có máy biến áp có tuổi thọ cao hơn nhiều. Mặc dù rất nhiều phụ thuộc vào chất lượng của họ.
Có những loại máy biến áp nào?
Máy biến áp là thiết bị thuộc loại điện từ hoặc điện tử. Chúng khác nhau đôi chút về nguyên lý hoạt động và một số đặc điểm khác.
Tùy chọn điện từ thay đổi các thông số của điện áp nguồn tiêu chuẩn thành các đặc tính phù hợp cho hoạt động halogen điện áp thấp, các thiết bị điện tử ngoài công việc quy định còn thực hiện việc chuyển đổi dòng điện.
Thiết bị điện từ hình xuyến
Máy biến áp hình xuyến đơn giản nhất được lắp ráp từ hai cuộn dây và một lõi. Cái sau còn được gọi là mạch từ. Nó được làm từ vật liệu sắt từ, thường là thép. Các cuộn dây được đặt trên thanh.
Sơ cấp được kết nối với nguồn năng lượng, thứ cấp tương ứng với người tiêu dùng. Không có kết nối điện giữa cuộn dây thứ cấp và sơ cấp.
Vì vậy, năng lượng được truyền giữa chúng chỉ bằng điện từ. Để tăng khả năng ghép cảm ứng giữa các cuộn dây, người ta sử dụng mạch từ.Khi dòng điện xoay chiều được đặt vào cực nối với cuộn dây thứ nhất, nó sẽ tạo ra một loại từ thông xoay chiều bên trong lõi.
Cái sau nối lưới với cả hai cuộn dây và tạo ra một suất điện động hoặc lực điện động trong chúng. Dưới ảnh hưởng của nó, một dòng điện xoay chiều có điện áp khác với điện áp trong cuộn sơ cấp được tạo ra trong cuộn thứ cấp.
Tùy thuộc vào số vòng dây mà xác định loại máy biến áp tăng hoặc giảm áp và tỷ số biến áp. Đối với đèn halogen, chỉ luôn sử dụng thiết bị hạ áp.
Ưu điểm của thiết bị cuộn dây là:
- Độ tin cậy hoạt động cao.
- Dễ dàng kết nối.
- Giá thấp.
Tuy nhiên, máy biến áp hình xuyến có thể được tìm thấy trong các mạch điện hiện đại với những bóng đèn halogen khá hiếm. Điều này được giải thích là do do đặc điểm thiết kế nên những thiết bị như vậy có kích thước và trọng lượng khá ấn tượng. Vì vậy, rất khó để ngụy trang chúng khi sắp xếp đồ đạc hoặc đèn trần chẳng hạn.
Ngoài ra, nhược điểm của các thiết bị loại này bao gồm sưởi ấm trong quá trình hoạt động và độ nhạy cảm với sự sụt giảm điện áp có thể xảy ra trong mạng, điều này ảnh hưởng tiêu cực đến tuổi thọ của đèn halogen.
Ngoài ra, máy biến áp cuộn dây có thể phát ra tiếng ồn trong quá trình vận hành, điều này không phải lúc nào cũng được chấp nhận. Do đó, các thiết bị được sử dụng chủ yếu ở các khu phi dân cư hoặc trong các tòa nhà công nghiệp.
Xung hoặc thiết bị điện tử
Máy biến áp bao gồm một lõi từ hoặc lõi từ và hai cuộn dây. Tùy thuộc vào hình dạng của lõi và phương pháp đặt cuộn dây trên nó, bốn loại thiết bị như vậy được phân biệt: thanh, hình xuyến, bọc thép và bọc thép.
Số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp cũng có thể khác nhau. Bằng cách thay đổi tỷ lệ của chúng, người ta thu được các thiết bị tăng bậc và giảm bậc.
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp loại xung hơi khác một chút. Các xung đơn cực ngắn được đưa vào cuộn sơ cấp, do đó lõi liên tục ở trạng thái từ hóa.
Các xung trên cuộn sơ cấp có đặc điểm là tín hiệu hình chữ nhật ngắn hạn. Chúng tạo ra độ tự cảm với cùng đặc tính giảm.
Họ lần lượt tạo ra các xung trên cuộn thứ cấp.
Tính năng này mang lại cho máy biến áp điện tử một số lợi thế:
- Trọng lượng nhẹ và nhỏ gọn.
- Mức độ hiệu quả cao.
- Khả năng xây dựng trong bảo vệ bổ sung.
- Dải điện áp hoạt động mở rộng.
- Không có nhiệt độ hoặc tiếng ồn trong quá trình hoạt động.
- Khả năng điều chỉnh điện áp đầu ra.
Trong số những nhược điểm, cần lưu ý tải trọng tối thiểu quy định và giá khá cao. Điều thứ hai có liên quan đến những khó khăn nhất định trong quá trình sản xuất các thiết bị đó.
Quy tắc lựa chọn thiết bị bước xuống
Khi chọn máy biến áp cho nguồn sáng halogen, bạn cần tính đến nhiều yếu tố.Cần bắt đầu với hai đặc điểm quan trọng: điện áp đầu ra của thiết bị và công suất định mức của thiết bị.
Đầu tiên phải tương ứng chặt chẽ với điện áp hoạt động của đèn được kết nối với thiết bị. Thứ hai xác định tổng công suất của các nguồn sáng mà máy biến áp sẽ hoạt động.
Để xác định chính xác công suất định mức cần thiết, nên thực hiện một phép tính đơn giản. Để làm điều này, bạn cần cộng công suất của tất cả các nguồn sáng sẽ được kết nối với thiết bị bước xuống. Vào giá trị kết quả, thêm 20% lượng "dự trữ" cần thiết để thiết bị hoạt động chính xác.
Hãy minh họa bằng một ví dụ cụ thể. Để chiếu sáng phòng khách, người ta dự định lắp đặt ba nhóm đèn halogen: mỗi nhóm bảy chiếc. Đây là những thiết bị điểm có điện áp 12 V và công suất 30 W. Ba máy biến áp sẽ được yêu cầu cho mỗi nhóm. Hãy chọn cái đúng. Hãy bắt đầu bằng cách tính công suất định mức.
Hãy tính toán và thấy rằng tổng công suất của nhóm là 210 W. Có tính đến khoảng không cần thiết, chúng tôi nhận được 241 W. Vì vậy, đối với mỗi nhóm, bạn sẽ cần một máy biến áp, điện áp đầu ra là 12 V, công suất định mức của thiết bị là 240 W.
Cả thiết bị điện từ và xung đều phù hợp với những đặc điểm này. Khi chọn cái sau, bạn cần đặc biệt chú ý đến công suất định mức. Nó phải được trình bày dưới dạng hai số. Đầu tiên cho biết công suất hoạt động tối thiểu.
Bạn cần biết rằng tổng công suất của đèn phải lớn hơn giá trị này, nếu không thiết bị sẽ không hoạt động.Và một lưu ý nhỏ từ các chuyên gia liên quan đến việc lựa chọn nguồn điện. Họ cảnh báo rằng công suất của máy biến áp, được ghi trong tài liệu kỹ thuật, là mức tối đa.
Nghĩa là, trong điều kiện bình thường, nó sẽ tạo ra ít hơn khoảng 25-30%. Vì vậy, cái gọi là “dự trữ” quyền lực là cần thiết. Bởi nếu bạn ép thiết bị hoạt động ở mức giới hạn thì nó sẽ không tồn tại được lâu.
Một sắc thái quan trọng khác liên quan đến kích thước của máy biến áp được chọn và vị trí của nó. Thiết bị càng mạnh thì càng lớn. Điều này đặc biệt đúng đối với các đơn vị điện từ. Nên tìm ngay một nơi thích hợp để lắp đặt nó.
Nếu có nhiều đèn, người dùng thường thích chia chúng thành các nhóm và lắp đặt một máy biến áp riêng cho từng nhóm. Điều này được giải thích rất đơn giản.
Thứ nhất, nếu thiết bị bước xuống bị lỗi thì các nhóm đèn còn lại sẽ hoạt động bình thường. Thứ hai, mỗi máy biến áp được lắp đặt trong các nhóm như vậy sẽ có ít công suất hơn máy biến áp chung cần lắp cho tất cả các đèn. Do đó, chi phí của nó sẽ thấp hơn đáng kể.
Hai tùy chọn kết nối máy biến áp
Trước khi kết nối thiết bị bước xuống, bạn nên hoàn thành việc bố trí các đèn nếu có nhiều hơn hai đèn. Ngoài ra, bạn cần lựa chọn vị trí lắp đặt máy biến áp.
Việc sau được thực hiện có tính đến các quy tắc sau:
- Phải đảm bảo quyền truy cập miễn phí vào thiết bị cần thiết cho việc bảo trì hoặc thay thế thiết bị.
- Nếu máy biến áp được đặt trong không gian kín thì thể tích của máy biến áp không được nhỏ hơn 10 lít. Điều này là cần thiết để loại bỏ nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động của thiết bị.
- Khoảng cách từ thiết bị đến đèn halogen gần nhất không được nhỏ hơn 250 mm. Điều này được thực hiện để tránh làm nóng thêm nguồn sáng không mong muốn.
Chỉ sau khi xác định được vị trí của máy biến áp và đèn thì việc lắp đặt và kết nối mới có thể bắt đầu.
Trong trường hợp này, có thể có hai tùy chọn chính và tùy chọn sau có thể được sửa đổi và sử dụng để kết nối không chỉ hai nhóm đèn mà còn ba nhóm đèn trở lên.
Mạch đèn có một máy biến áp
Tùy chọn này được coi là tối ưu cho bốn, tối đa năm nguồn sáng. Nếu có nhiều đèn hơn thì tốt nhất nên chia thành từng nhóm. Các halogen chỉ được kết nối song song. Điều này phải được tính đến khi vẽ sơ đồ. Một điểm quan trọng khác.
Cần đặt các đèn sao cho khoảng cách từ mỗi đèn đến máy biến áp gần như nhau. Điều này là cần thiết cho hoạt động chính xác của thiết bị.
Nếu có dây có độ dài khác nhau thì đèn sẽ sáng khác nhau. Cái nào có dây ngắn hơn sẽ sáng hơn. Thiết bị có dây cáp dài sẽ sáng mờ.
Ngoài ra, trong trường hợp sau, dây cũng có thể nóng lên trong quá trình hoạt động, điều này cực kỳ không mong muốn.Các chuyên gia khuyên bạn nên xây dựng mạch sao cho chiều dài của mỗi dây dẫn đến đèn không vượt quá 200 mm. Trong trường hợp này, mặt cắt ngang của cáp ít nhất phải là 1,5 mét vuông. mm.
Trên thân máy biến áp có các cực đầu ra và đầu vào. Những cái chính được gắn nhãn N và L hoặc Đầu vào. Đây là đầu vào nằm ở phía 220 V. Cần phải nhớ rằng kết nối ở đây được thực hiện thông qua một công tắc một phím.
Tiếp theo, dây trung tính và dây pha màu xanh lam, cam hoặc nâu kéo dài từ hộp phân phối được nối với các cực tương ứng của máy biến áp. Đèn halogen được nối với đầu ra thứ cấp hoặc đầu ra của thiết bị hạ áp.
Đối với điều này, chỉ sử dụng dây đồng có cùng tiết diện. Lưu ý quan trọng. Nếu vì lý do nào đó không có đủ đầu cực của máy biến áp thì nên lắp thêm các kẹp đầu cuối của máy biến áp. Họ có thể được mua tại bất kỳ cửa hàng đặc sản.
Hai nhóm đèn có hai máy biến áp
Kết nối này là tối ưu nếu có nhiều hơn năm đèn. Các nhóm có thể bao gồm cùng một số lượng đèn hoặc các nhóm khác nhau. Nó không quan trọng. Điều chính là máy biến áp được chọn chính xác cho từng loại. Như trong tùy chọn được mô tả ở trên, bạn nên bắt đầu bằng cách thực hiện sơ đồ.
Khi chọn vị trí đặt đèn, các quy tắc tương tự sẽ được áp dụng. Nghĩa là, chiều dài của tất cả các dây kéo dài đến chúng từ máy biến áp phải gần như nhau.
Điều này có thể khá khó thực hiện. Sau đó, bạn sẽ cần phải thực hiện một số điều chỉnh. Bạn cần biết điều đó đối với dây đồng có tiết diện 1,5 mét vuông. mm, đây là độ dài được khuyến nghị sử dụng trong trường hợp này, chiều dài tối ưu thay đổi từ 150 đến 300 cm, trên khoảng cách như vậy, năng lượng sẽ được truyền đi với tổn thất tối thiểu và không bị nhiễu.
Đôi khi độ dài này rõ ràng là không đủ. Trong trường hợp này, bạn sẽ cần chọn dây có tiết diện lớn hơn. Đối với khoảng cách từ 300 đến 400 cm, cáp có tiết diện lên tới 2,5 mét vuông được chọn. mm. Nếu dự kiến chiều dài còn lớn hơn nữa, điều này là không mong muốn thì phải thực hiện một phép tính đặc biệt và xác định mặt cắt ngang thích hợp bằng cách sử dụng một bảng đặc biệt.
Việc kết nối từng máy biến áp và nhóm đèn với nó được thực hiện tương tự như phương pháp mô tả ở trên. Tức là lõi trung tính của hộp phân phối được nối với các cực trung tính của máy biến áp.
Dây dẫn pha từ công tắc được kết nối với cáp pha của thiết bị hạ áp. Về mặt lý thuyết, có thể kết nối nhiều hơn hai nhóm đèn theo cách này, nhưng mỗi nhóm đều có máy biến áp riêng.
Lưu ý quan trọng. Một cáp riêng biệt được đặt cho từng thiết bị bước xuống và chúng được kết nối riêng bên trong hộp nối. Một số “thợ thủ công” thích nối dây ở đâu đó dưới trần nhà chứ không sử dụng hộp nối.
Đây là một sai lầm nghiêm trọng mâu thuẫn với PUE, trong đó quy định rằng phải cung cấp quyền truy cập miễn phí cho từng phần kết nối cáp để kiểm tra, bảo trì và có thể sửa chữa. Do đó, lựa chọn đúng duy nhất là kết nối trong hộp nối.
Các chuyên gia nhấn mạnh rằng nếu bạn có ý định kết nối một nhóm gồm một số lượng lớn đèn thì có thể đặt một hộp phân phối giữa các đèn và đầu ra máy biến áp. Điều này đặc biệt đúng nếu không có đủ thiết bị đầu cuối trên thiết bị hạ cấp hoặc nếu có những hạn chế về vị trí của nó.
Khi chọn tùy chọn này, bạn cần biết rằng với cùng một công suất, mạch điện áp thấp truyền nhiều dòng điện hơn mạch điện áp cao. Dựa trên điều này, cần phải tính toán chính xác để xác định mặt cắt dây. Điều này được thực hiện bằng cách tính tổng dòng điện.
Hãy minh họa bằng một ví dụ. Bảy nguồn sáng 12V 35W phải được kết nối qua máy biến áp. Các đèn được lắp song song với hộp phân phối. Cần thiết để tìm hiểu mặt cắt dây, sẽ được đặt giữa nhà phân phối và đầu ra của khối.
Để làm điều này, trước tiên hãy nhân số lượng bóng đèn với công suất của chúng. Sau đó, chúng tôi chia giá trị kết quả cho điện áp hoạt động. Chúng ta nhận được khoảng 29 A. Đây là cường độ dòng điện sẽ đi qua hệ thống dây điện hạ thế.
Sử dụng bảng phụ thuộc của mặt cắt dây vào điện áp hoạt động được trình bày trong PUE, chúng tôi xác định kích thước dây thích hợp. Trong trường hợp của chúng tôi, nó sẽ có ít nhất 4 mét vuông. mm. Như bạn có thể thấy, tải khá lớn. Có lẽ sẽ hợp lý hơn nếu chia nhóm đèn này thành hai nhóm nữa.
Khi lắp hai nhóm bóng đèn halogen qua máy biến áp có thể sử dụng hai loại công tắc.Nếu bạn cài đặt kiểu máy một phím thì chỉ có thể bật/tắt cả hai nhóm cùng một lúc. Nếu cần điều khiển riêng các nhóm thiết bị chiếu sáng, bạn có thể cài đặt công tắc hai phím.
Khuyến nghị từ các học viên
Các thợ điện hành nghề thường phải đối mặt với nhu cầu lắp đặt đèn halogen điện áp thấp khi hệ thống dây điện đã được lắp đặt và đang vận hành thành công. Trong trường hợp này, không phải lúc nào cũng có thể kết nối song song đèn với máy biến áp mà không làm thay đổi hoàn toàn hệ thống dây điện.
Để giảm thiểu chi phí, các chuyên gia khuyến nghị trong trường hợp này nên kết nối mỗi đèn với máy biến áp riêng. Theo quy định, đây sẽ là những thiết bị có công suất và kích thước nhỏ.
Nếu điều này có vẻ lãng phí, bạn có thể đặt đèn halogen điện áp cao 220 V thay vì đèn điện áp thấp, nhưng trong trường hợp này, bạn sẽ phải trang bị cho chúng một thiết bị khởi động mềm. Hoặc, như một tùy chọn, nếu thiết kế của đèn cho phép, bạn có thể thay thế đèn halogen bằng đèn LED hạng phổ thông.
Với các địa danh lựa chọn halogen đối với việc lắp đặt hệ thống chiếu sáng, bạn sẽ tìm thấy một bài viết xem xét kỹ lưỡng tất cả các khía cạnh của vấn đề.
Rất thường xuyên, nó được lên kế hoạch để điều chỉnh cường độ ánh sáng, nhằm mục đích gì nó được thêm vào sơ đồ tổng thể Bộ điều chỉnh độ sáng. Bạn cần biết rằng hầu hết các máy biến áp xung không được thiết kế để hoạt động cùng với bộ điều chỉnh độ sáng.
Vì cái sau ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của bộ chuyển đổi điện tử, điều này cuối cùng làm giảm đáng kể tuổi thọ của đèn halogen được kết nối.
Vì lý do này, lựa chọn tốt nhất để làm việc kết hợp với bộ điều chỉnh độ sáng là máy biến áp điện từ hình xuyến. Và một lưu ý nữa.
Các thợ điện thực sự khuyên bạn không nên quên việc bảo trì các thiết bị bước xuống đã được lắp đặt. Điều tối ưu là tiến hành kiểm tra định kỳ sáu tháng một lần để kiểm tra chức năng của chúng. Nếu xác định được vấn đề, thiết bị sẽ được sửa chữa hoặc thay thế.
Kết luận và video hữu ích về chủ đề này
Video số 1. Cùng làm quen - Máy biến áp Osram:
Video số 2. Cách kết nối máy biến áp đúng cách:
Video số 3. Mọi điều bạn cần biết về máy biến áp cho nguồn sáng halogen:
Đèn halogen điện áp thấp là giải pháp thiết thực cho hệ thống chiếu sáng âm tường. Chúng được coi là chất tương tự ngân sách với đèn LED, vượt trội hơn đáng kể so với chúng về chất lượng ánh sáng phát ra.
Khó khăn chính khi sử dụng halogen điện áp thấp là cần kết nối máy biến áp giảm áp. Tuy nhiên, nếu mọi thứ được thực hiện chính xác, các thiết bị chiếu sáng sẽ tồn tại rất lâu và không gặp vấn đề gì.
Bạn có kinh nghiệm nối máy biến áp để vận hành bóng đèn halogen công suất thấp không? Bạn có biết sự tinh tế về công nghệ sẽ hữu ích cho khách truy cập trang web không? Hãy viết bình luận, chia sẻ thông tin hữu ích và đăng ảnh vào khối bên dưới.
