Бытовая электрическая сеть имеет напряжение 220 вольт, на которое рассчитано большинство электроприборов. При этом часто возникает необходимость для питания отдельных потребителей – низковольтных нагревателей, галогенных ламп и питания других устройств (светодиодные ленты и т. д.), рассчитанных на переменный ток. Такое обеспечивается трансформатором, который имеет небольшие размеры и цельный корпус.
Устройство можно подобрать и приобрести в торговых сетях, и при необходимости изготовить своими руками.
Стандартный трансформатор для понижения напряжения состоит из 2х обмоток (первичной и вторичной), намотанных на ферримагнитный сердечник медным проводом. Первичную подсоединяют в сеть, а вторичную к нагрузке. Принцип работы
такого устройства заключается в следующем:
- Напряжение, поданное на первичную обмотку, генерирует вокруг сердечника переменное поле.
- Магнитная индукция при подсоединении к нагрузке создает в витках вторичной обмотки напряжение, а от первичной обмотки будет поступать энергия, отдаваемая в цепь вторичной.
На величину выходного напряжения оказывает влияние соотношение и число витков каждой обмотки. Регулируя этот показатель, можно добиться любого значения тока на вторичной обмотке, и получить как понижающий, так и . При этом нужно иметь в виду, что прибор, подключенный к бытовой сети 220 В, выдаст переменное напряжение, которое после при необходимости можно преобразовать выпрямителем.
В настоящее время широко применяются понижающие устройства электронного типа, изготовленные на основе полупроводников , работу которых дополняет интегральная схема. Они имеют определенные преимущества в виде малых размеров, высокого КПД, небольшого веса, отсутствия нагрева и шума, возможности осуществления регулировки тока, защиты от короткого замыкания. Но традиционный трансформатор продолжает активно применяться из-за надежности и простоты конструкции.Выбор готового решения, критерии
Магазины электротехники и электроники предлагают готовые бытовые трансформаторы для различных нужд. Выбирая необходимое устройство, нужно руководствоваться следующими критериями :
- Параметрами входного напряжения. Корпус прибора должен быть отмечен маркировкой 220 или 380 В. В данном случае необходим бытовой вариант для сети 220 вольт.
- Параметрами входного напряжения, которые должны соответствовать 12 В.
- Мощностью. Для этого предварительно подсчитывают суммарную нагрузку, которая будет запитана через трансформатор. Данный показатель устройства должен превышать расчетное значение минимум на 20%.
На видео рассказ про покупку готового решения
В квартире имеется бытовая розетка. Требуется запитать маломощную низковольтную галогенную лампу. Как это сделать? Да никак, если под рукой нет специального устройства, которое понижает сетевое напряжение до необходимого уровня. Один из таких приборов - понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт.
Принцип работы
В переводе с латинского языка слово transformare означает «преобразовать». Трансформатор предназначен для изменения подаваемого напряжения. Если входное напряжение больше, чем величина выходного, трансформатор называют понижающим. Если значение электрического питания на входе устройства меньше, чем на выходе, значит, это повышающий трансформатор.
Принцип работы прибора основан на эффекте электромагнитной индукции. Смысл физического явления состоит в том, что электрический ток возникает в проводнике
, который помещён в изменяемое с течением времени магнитное поле. Природный феномен был открыт Майклом Фарадеем в 1831 году.
К первичному индуктору трансформаторного устройства подводится переменный ток. В металлическом сердечнике возбуждается магнитное поле, которое меняется с частотой подаваемого напряжения. Во вторичной обмотке появляется индукционный ток, сила которого зависит от соотношения количества витков входящей и выходящей катушек.
Основными параметрами, характеризующими функциональность трансформатора, принято считать входное и выходное напряжение, а также мощность аппарата. Последний показатель, который является главным критерием при выборе устройства, определяет величину подключаемой нагрузки. Подсоединяемый прибор должен иметь мощность на 20% меньше нормы, указанной в техническом паспорте трансформатора.
Сердечник аппарата изготовляется из феррита, электротехнической стали или пермаллоя. Для обмотки используется медный проводник в лаковой или бумажной изоляции. Приборы большой мощности снабжаются системой масляного охлаждения.
В электротехнике различают три вида трансформаторов:
- Стержневой. Сердечник расположен внутри обмоток.
- Броневой. Бо́льшая часть обмотки накрывается магнитопроводом.
- Тороидальный. Магнитная система выполнена в форме кольца.
Все варианты трансформаторов 220 на 12 работают по одному принципу. Однако тороидальный трансформатор 220 на 12 вольт имеет больший КПД, компактней по объёму и требует меньше материалов для производства.
При эксплуатации трансформатор подключают к заземляющей шине во избежание поражения человека током в аварийной ситуации. Обслуживание агрегата заключается в периодическом осмотре и очищении от грязи и пыли. При обрыве обмотки и коротком замыкании прибор демонтируется и производится перемотка повреждённой цепи.
Изготовление своими руками
Для понижения выходного напряжения в электрических системах применяются трансформаторы электронного типа. Устройство собирается из полупроводников и интегральных схем. При высоком КПД прибор малого размера и веса не нагревается и не шумит.
Однако устройства традиционной конструкции по-прежнему востребованы из-за надёжности и простоты изготовления. Приборы промышленного производства стоят примерно 600 рублей. Но человек с умелыми руками в состоянии смастерить понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт самостоятельно.
Расчёт параметров
Перед началом работ производится расчёт технических характеристик трансформатора. Прежде всего мастер определяется с мощностью нагрузки, которая подключится к прибору. При этом необходимо учитывать тепловые потери, которые понижают КПД устройства до 80%.
Чтобы получить истинное значение требуемой мощности, следует разделить мощность нагрузки на коэффициент 0,8. От этой величины рассчитываются остальные параметры трансформатора:
Например, требуется подключить шестидесятиваттный радиоприёмник, работающий на двенадцативольтовом напряжении. Необходимо рассчитать и собрать понижающий трансформатор на 12 вольт. Расчёты ведутся в соответствии с вышеизложенными этапами.
С учётом тепловых потерь выходная мощность трансформатора определяется на уровне 75 Вт. Площадь магнитопровода составит 10,4 квадратного сантиметра.
Один вольт напряжения требует 4,8 оборота. Для первичной обмотки наматывают 1056 витков, для выходной катушки - 58. При подключённой нагрузке во вторичном индукторе теряется часть напряжения за счёт сопротивления проводника, поэтому следует добавить 10% к полученному числу. Итого 65 витков.
Чтобы выбрать сечение проводника, нужно знать силу проходящего тока . По входящей цепи протекает ток 0,34 ампера, по выходящей цепи идёт ток 5 ампер. Соответственно диаметр провода первичного индуктора равен 0,46 мм, толщина проводника вторичной обмотки 1,78 мм. Полученные значения округляются в бо́льшую сторону.
Сборка трансформатора
Для сборки понижающего трансформатора 220 в на 12 в требуются металлический сердечник, картонный каркас и медный провод. Если имеется вышедший из строя прибор с аналогичными параметрами, то необходимые компоненты заимствуются из этой конструкции. Можно подобрать детали от неработающих трансформаторов с другими техническими характеристиками. В этом случае придётся корректировать расчёты.
При невозможности подобрать комплектующие промышленного производства детали изготавливаются из подручных материалов. Это процесс трудоёмкий и потребует от мастера терпения.
Пластины для сердечника вырезаются из использованных консервных банок. Перед сборкой магнитопровода жестяные компоненты прокаливаются в огне, а затем копоть, окалины и нагар удаляются с поверхности мелкозернистой наждачной бумагой.
Каркас вырезается из плотного картона. Сначала приготавливается вертикальная часть. После склейки и просушки на торцах каркаса закрепляются щёчки, в которых проделаны отверстия для вывода проводов подключения.
Провод требуемого сечения приобретается в магазине электрических товаров. Материал для обмотки можно поискать на «блошином рынке». Здесь проводник хорошего качества, а иногда и в заводской упаковке, стоит дешевле.
Подобрав компоненты требуемых параметров, приступают к накручиванию проводников на каркас. Операция производится вручную или с помощью намоточной машинки, а укладывание провода рекомендуется по схеме «виток к витку». Через каждые два слоя обмотки прокладывается полоска специальной конденсаторной бумаги. Концы проводников выпускают наружу через отверстия в щёчках.
Закончив работу с обмотками, приступают к заполнению каркаса пластинами сердечника. После сборки трансформатора необходимо прозвонить электрические цепи мультиметром. Если проверка прошла успешно, изделие готово к работе.
Подключение устройств, работающих от напряжения 12 вольт, при помощи понижающего трансформатора приносит экономию электрической энергии и, соответственно, денежных средств. Кроме того, такие приборы при эксплуатации абсолютно безопасны.
Для того, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение высотного здания, дачного поселка или отдельно стоящей постройки на удалении от трансформаторной подстанции, необходимо установить понижающий трансформатор . Что это за устройство, в чем его особенности и как выполнить подключение своими силами?
Понижающий трансформатор – что это и как применяется
Сам по себе это электромагнитный агрегат, функция которого – преобразование переменного тока одного напряжения в ток с другим напряжением. Это устройство требуется, когда в сети напряжение выше или, наоборот, ниже, чем требуется для питания тех или иных . При подключении важно использовать именно ту обмотку, которая для этого предназначена – в зависимости от этого устройство станет понижающим или повышающим. При некорректном соединении с обмоткой несоответствующего вида трансформатор быстро выйдет из строя. Поэтому, монтируя его, крайне важно ничего не напутать.
Что будет нужно?
Для проведения всех работ самостоятельно понадобится:
– непосредственно трансформатор;
– вольтметр;
– силовой кабель (например, этот http://provod-kabel.kiev.ua/);
– соответствующе инструменты.
Естественно, нужно также обладать некоторыми знаниями и навыками, чтобы не допустить ошибки.
Пошаговая инструкция по подключению понижающего трансформатора
Как и было сказано выше, ключевой момент – правильно выбрать обмотку.
1. Если совершенно точно известно, что трансформатор только понижающий, выбирать целесообразно ту обмотку, которая имеет самое большое число витков и сопротивление.
2. Анодно-накальные устройства имеют обмотки обоих видов. Чтобы выделить первичную обмотку, обратите внимание на ее выводы – обычно они размещаются на расстоянии от остальных. Иногда обмотка наматывается совершенно в другом отделе каркаса, в этом случае выделить ее совсем просто.
3. Если, тем не менее, вы все равно не уверены, сделайте снимок прибора и разместите его на тематическом форуме, уточнив марку прибора. Более сведущие люди обязательно вам подскажут, где какой вывод располагается в данном случае.
4. Обязательно проверьте напряжение и частоту агрегата – они должны соответствовать 220 В и 50 Гц.
5. Иногда обмотка имеет три вывода, один из которых подходит для подключения в сеть напряжением 110 или 127 В. Ваша цель – подобрать такую комбинацию выводов, при которой сопротивление является максимальным. Именно на них можно пускать напряжение в 220 В.
6. Если ввода не три, а четыре, предполагается наличие двух обмоток. Соединять их нужно последовательно и синфазно для питания от сети соответствующего напряжения.
7. Чтобы выполнить эту операцию, вначале нужно выполнить последовательное соединение. После чего подключить обмотки к вольтметру с предельным напряжением в 500 В. Теперь на одну из вторичных следует подать небольшое напряжение в несколько вольт. Касаться выводов первичных при этом нельзя.
8. Запишите показания вольтметра. Теперь отключите его, поменяйте местами выводы любой из первичных обмоток и повторите процедуру. Выбирать нужно тот вариант, который показал наибольшее значение.
9. Если выделена одна обмотка, ее нужно присоединить через предохранитель к сети. Номинальный ток определяется в зависимости от мощности трансформатора – не более 0,05 А на 10 Вт. Если есть две обмотки, подключать к сети их следует последовательно и синфазно.
10. После этого крайне аккуратно, чтобы не задеть выводы, измерьте помощью вольтметра переменное напряжение, генерируемое трансформаторным устройством.
11. Для трансформации в постоянное переменного напряжения необходимо присоединить выпрямитель с фильтром. Важно не нарушить полярность при соединении с электролитическим конденсатором. Помните: на выходе из фильтра напряжение увеличится почти в полтора раза в сравнении с напряжением на обмотке вторичной.
Перед тем, как сделать необходимые перепайки, трансформатор нужно обязательно обесточить. Если выпрямители высоковольтные, следует также разрядить конденсаторы фильтров перед тем, как касаться их. Нельзя превышать не только максимальный ток каждой отдельно взятой обмотки, но и допустимую мощность от трансформатора в целом.
Что делать, если бензиновая газонокосилка не заводится
Пиломатериал. На что обратить внимание при покупке
Как установить и подключить стиральную машину.
Название слова «трансформатор» происходит от латинского «transformare», что в переводе означает «превращать». Научное определение для него следующее: трансформатор - это устройство, способное преобразовывать, используя свойства электромагнитной индукции, значения напряжения одной величины в значения другой без изменения частоты.
Прибор нашёл широкое применение в различных областях энергетики, электроники и радиотехники. Наиболее часто трансформаторы используются в электрических сетях и в блоках питания всевозможных электронных приборов.
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:
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:
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.
Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт
Трансформаторы такого вида нашли большое применение в быту и на производстве. Основное их назначение - это запитывание низковольтных устройств, таких, как приборы освещения, рассчитанные на питание 12 вольт
, или применение в блоках питания.
Вместе с тем изготовители при производстве всё чаще добавляют защиту от короткого замыкания и превышения напряжения, что оказывает положительное воздействие на срок службы как всего устройства, так и подключаемой к нему нагрузки. Правда, при этом следует понимать, что в таком случае под трансформатором понимается уже не один электронный элемент, а некоторая совокупность.
Необходимость применения источников с напряжением 12 вольт
Существуют такие места , в которых низковольтное напряжение предпочтительнее. Это объекты с повышенной влажностью, повышенным требованием к безопасности. А в сырых и пожароопасных помещениях применение сети 220 вольт вообще запрещено нормами правил устройства электроустановок (ПУЭ).
Электросеть с применением понижающего трансформатора не требует дорогостоящих защитных материалов и считается условно безопасной для жизни и здоровья человека. Использовать лампочки 12 вольт в осветительной сети не только дешевле их аналогов, но и выгоднее в том плане, что срок их службы в несколько раз выше, так как они дополнительно защищены понижающим трансформатором от бросков напряжения и шумов.
Применение для источников света
Всё чаще в качестве источников света в квартирах и офисах, а также при создании интерьерных подсветок применяются галогенные и светодиодные лампы. Благодаря своей конструкции они обладают большой яркостью свечения и сроком службы.
Маленькие размеры таких источников освещения позволяют использовать их в разноплановых местах, а малый вес светильников не утяжеляет всю конструкцию, что даёт свободу действия при их монтировании как одиночных, так и в люстре. Изготавливаются галогенные светильники с разной величиной рабочего напряжения, оно составляет 6, 12, 24 вольт. Для питания галогенных ламп применяют понижающие трансформаторы двух видов - тороидальные и импульсные.
В тороидальном преобразователе в качестве основы используется магнитопровод кольцевого типа, представляющий собой геометрическую фигуру тор. Такой вид магнитопровода является практичным и обладает наибольшим КПД. Но есть и недостатки. В первую очередь - это их габариты и вес, во вторую - повышенный нагрев при работе.
Меньшими размерами, возможностью плавного запуска, наличием стабилизации обладают электронные трансформаторы, которые применяются в цифровых блоках питания. Принцип работы этих устройств отличается от тороидальных моделей, так как, кроме трансформатора, здесь применяются дополнительные электронные детали. Участвуя в преобразовании электроэнергии, он практически не нагревается. Часто такое устройство производится со встроенными защитами, что вносит дополнительные удобства при использовании и продлевает срок службы. Единственный недостаток импульсного трансформатора - его цена.
Блок питания для галогенных ламп 12 вольт
Для того чтобы использовать электронный трансформатор в качестве источника питания, к нему необходимо подключить ряд электронных деталей. В общих чертах схема такого блок питания будет работать следующим образом.
Напряжение сети 220 В попадает через фильтры на специальную часть схемы, называемую драйвер. Ток, проходя через ключевой транзистор и первичную обмотку, насыщает сердечник, образовывая ЭДС на сигнальных витках.
Появившийся ток заряжает конденсатор автоколебательного контура, напряжение на обкладках конденсатора повышается до тех пор, пока транзистор не закроется. Разность потенциалов на сигнальной обмотке исчезает, и конденсатор разряжается через неё, при этом транзисторный ключ вновь открывается. Весь процесс происходит заново, его частота составляет порядка десятков тысяч Герц. Для получения постоянного напряжения 12 В к выходу устройства подключается диодный мост со сглаживающим электролитическим конденсатором.
Расчёт и выбор трансформаторов
В различных точках продажи можно приобрести устройства с различной мощностью и параметрами. Перед тем как приступить к монтажу, необходимо рассчитать мощность подключаемой нагрузки.
Рассмотрим пример для галогенных ламп. Предположим, что у нас дома установлено десять точечных галогенных лампочек с мощностью 30 W и напряжением 12 вольт. Мощность всех осветительных приборов составит 300 W, для комфортной работы необходимо к этой мощности добавить 15 процентов. Получается, что необходимо рассматривать покупку устройства с параметром не меньше 345 ватт напряжением 12 вольт. Таким способом ведётся расчёт для любого устройства, будь то галогеновый прожектор или светодиодная лента. Из производителей следует обратить внимание на Philips, Feron, OSRAM.
При подключении важно учесть одно из свойств понижающих преобразователей. Оно заключается в том, что чем ниже напряжение, тем больше потребляется ток при неизменной мощности, а значит, и большее падение напряжения на проводах. Поэтому при монтировании низковольтных линий освещения необходимо следить за тем, чтобы длина линий от трансформатора до каждой лампочки примерно была равной. В таком случае свечение всех источников будет одинаково.
Для того чтобы использовать понижающий 12-вольтовый преобразователь для более чем одной галогенной лампы, возможно применить два способа:
- Параллельное соединение.
- Создание отдельных групп.
При первом способе все лампы подключаются параллельно друг другу. Для этого к выходу трансформатора подключается распределительная колодка, на которой и монтируется соединение. Для второго случая вся проводка разделяется на группы, содержащие равное количество источников освещения. При таком виде подключения придётся использовать на каждую линию свой трансформатор. Удобство в том, что при неполадках на одной линии вторая группа продолжает работать, а также в использовании устройств с меньшей мощностью.
Для нашего вышеприведённого примера мы можем разделить подключение на две группы. В каждую группу войдёт по пять источников света. Так как мощность линий уменьшится, то нам хватит приобрести два понижающих преобразователя по 170 ватт каждый.
Сама коммутация проводов с прибором не должна вызвать затруднения. Обычно на устройствах клеммы отмечаются надписями Input и Output, соответственно вход и выход. Если на выходе устройства присутствует постоянное напряжение, то на положительном выводе ставится знак + или эта клемма выполняется красным цветом.
Важно также отметить, что если вы захотите заменить галогенные лампочки в люстре на светодиодные, то, просто выкрутив одни и установив другие, на выходе, скорее всего, получите всевозможные мерцания. Дело в том, что трансформаторы для светодиодных ламп 12 вольт должны быть стабилизированные, в то время как для галогенных такого требования нет. И второй случай, с которым можно столкнуться: люстра совсем не включится. Это из-за того, что импульсные трансформаторы имеют защиту и автоматически отключаются при подключении к ним нагрузки с малой мощностью. Выход в таком случае только один - замена блока питания на подходящий.
Отправим материал вам на e-mail
Среди электротехнических устройств, предназначенных для преобразования электрической энергии, трансформаторы − наиболее известный и широко распространённый конструктивный элемент. Силовые модели используются в электрических сетях различного напряжения, а маломощные – в цепях управления и коммутации, а также в слаботочных сетях и для подключения различной электронной аппаратуры. Понижающий трансформатор 220 на 12 Вольт – для чего он нужен, и как устроены различные виды, как подключить и проверить, а также изготовить своими руками, − это тема настоящей статьи сайт.
Внешний вид понижающего трансформатора в классическом восприятии подобного оборудования
Основное предназначение понижающего трансформатора – это преобразование первичного напряжения в 220 Вольт во вторичное в 12 Вольт, которое используется для:
- , работающих на напряжении 12 Вольт (светодиодные лампы и ленты, лампы накаливания и галогенные источники света, а также прочие светотехнические устройства);
- создания электрической сети в помещениях, где по правилам безопасности нельзя использовать напряжение бытовой электрической сети (220/380 Вольт);
- подключения слаботочных систем ( , сигнализация и т.д.), работающих на низком напряжении постоянного тока.
Классификация и виды
Понижающие трансформаторы классифицируются по нескольким параметрам:
- по конструкции – электромагнитные и импульсные;
- по техническим характеристикам − электрическая мощность, максимально допустимая для подключения нагрузки;
- по виду исполнения – открытые или помещённые в защитный корпус;
- по типу использования – бытовые и промышленные.
Наиболее заметным отличием, определяющим возможности использования и применения понижающих трансформаторов напряжением 220/12 Вольт, является их конструкция.
Тороидальные (электромагнитные) модели
Трансформатор тороидальный (электромагнитный) 220 на 12 Вольт – это классический вариант подобных устройств. Конструкция электромагнитных моделей представляет собой сердечник, выполненный из специальных видов стали, на который намотаны первичная и вторичная обмотка. Преобразование электрической энергии происходит за счёт электромагнитной силы, образующейся в теле сердечника.
Достоинствами конструкции являются:
- надёжность;
- разнообразие моделей с различными техническими характеристиками и типами исполнения;
- относительно низкая стоимость.
К недостаткам можно отнести:
Основой конструкции данного типа служит ферритовый сердечник с выполненной на нём электрической обмоткой, а также транзисторы, диоды и прочие электронные компоненты.
Устройство и принцип работы
Электронные и электромагнитные модели трансформаторов различаются как по своей конструкции, так и по принципу работы, поэтому следует их рассматривать раздельно:
- Трансформатор электромагнитный.
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 (U 1 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 (U 2 на схеме) и как следствие − наличие электрического тока «i 2 » при подключённой нагрузке (Z н на схеме).
Заданное значение напряжения на вторичной обмотке создаётся путём намотки определённого количества витков провода на сердечник устройства.
- Трансформатор электронный.
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.
Приведённая схема электронного трансформатора может быть использована для подключения галогеновых ламп и прочих источников света, работающих на напряжении 12 Вольт.
Основные технические характеристики
Технические характеристики определяют возможности использования понижающего трансформатора, а также условия его эксплуатации, что выражается в следующих показателях:
- номинальное первичное напряжение;
- номинальная мощность;
- режим и условия использования;
- степень защиты по ГОСТ 14254-96;
- материал корпуса (если таковой имеется).
Как выбрать трансформатор для люстры
При выборе понижающего трансформатора, предназначенного для подключения галогенных или , 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
Как проверить понижающий трансформатор
Для того чтобы проверить исправность и работоспособность понижающего трансформатора, понадобится (тестер) – комбинированный электроизмерительный прибор. Если на трансформаторе отсутствует маркировка, то изначально определяются концы обеих обмоток. Для этого щупы тестера прикладываются к выводным (проводам) проверяемого устройства, при этом мультиметр используется . 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.
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:
В публикации рассмотрим, как устроен прибор, принцип работы, какие существуют разновидности, рекомендации специалистов.
Изготовление понижающего трансформатора с 220 на 12 Вольт своими руками
В настоящее время в продаже можно найти любой понижающий трансформатор, отвечающий всем требованиям, предъявляемым к данному виду технических устройств. Тем не менее, людям, имеющим творческую жилку и желающим изготавливать всё своими руками, вполне доступно собрать понижающий трансформатор своими руками. Все работы по самостоятельному изготовлению подобного изделия можно разбить на несколько этапов: подготовительный, выполнение работ и проверка работоспособности.
Подготовительный этап
На этом этапе следует:
- определиться с типом собираемого аппарата – электромагнитный или электронный;
- определить технические параметры, необходимые для дальнейшего использования, – мощность и место установки, допустимые габаритные размеры и вес;
- рассчитать параметры первичной и вторичной обмотки, в случае изготовления электромагнитной модели;
- приобрести необходимые материалы и комплектующие.
При изготовлении электронного устройства необходимы навыки работы с и начальные знания в области электроники. В этом случае изначально выбирается схема устройства, и, соответственно, под неё готовятся электронные компоненты (транзисторы, конденсаторы и прочие). В случае изготовления электромагнитной модели сначала потребуется рассчитать обмотки собираемого прибора, после чего выполнять все остальные операции.
Для определения числа витков N 1 в первичной обмотке необходимо воспользоваться формулой:
N 1 = (40 – 60) / S , где
- S – сечение магнитопровода (сердечника) трансформатора, измеряется в см 2 ;
- 40–60 – это показатель (константа), определяющий тип и качество сердечника.
Сечение сердечника определяется исходя из геометрических размеров используемых заготовок: окно, ширина и толщина щёк сердечника. Сечение провода в первичной обмотке должно соответствовать току, который будет протекать в ней при эксплуатации, что определяется величиной подключаемой нагрузки, в числовом выражении это определяется как:
I 1 = P / U , где
- I 1 – ток, протекающий в первичной обмотке;
- P – мощность подключаемой нагрузки;
- U – напряжение на первичной обмотке.
Соответственно, зная величину протекающего по проводам тока, можно выбрать их допустимое сечение, в соответствии с требованиями, регламентированными Правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Аналогичным образом определяется и для вторичной обмотки.
Количество витков в каждой из обмоток определяется по формуле:
W = U × (V / 10) , где
- W – количество витков в обмотке;
- U – напряжение в обмотке трансформатора;
- V – частота электрического тока – 50 Гц.
Определившись с количеством витков, а значит, и с размерами сердечника, а также необходимой длиной и сечением провода в обеих обмотках, можно готовить необходимые материалы для выполнения работ:
- провод для обеих обмоток;
- сердечник – можно приобрести новый или использовать от бывшей в употреблении техники (телевизор, радиоприёмник и т.д.);
- изоляционные материалы (лента, бумага и прочие).
Кроме этого, можно изготовить намоточный станок, облегчающий изготовление обмоток, в случае варианта, когда обмотки выполняются в виде катушек, размещаемых на сердечнике.
Выполнение работ
Когда все подготовительные мероприятия выполнены, можно приступать к изготовлению и сборке трансформатора, в этом случае работы выполняются следующим образом:
| Иллюстрация | Описание действия |
|---|---|
 | Из электротехнического картона или иного материала изготавливаются каркасы катушек. |
 | При помощи намоточного станка или вручную на катушки наматывается провод, количество витков на каждой катушке должно соответствовать значениям, определённым расчётным путём для каждой из обмоток. |
 | Катушки помещаются на подготовленный сердечник, их концы фиксируются и обозначаются соответствующим образом. |
Проверка работоспособности
Когда трансформатор собран, а все его узлы надёжно закреплены и заизолированы, необходимо проверить его работоспособность. Для этого на первичную обмотку подаётся напряжение 220 Вольт, а к вторичной подключается нагрузка, рассчитанная на работу на напряжении 12 Вольт.
