Чим відрізняється блок живлення для світлодіодних ламп та електронний трансформатор для галогенних ламп

При заміні галогенових ламп на 12В у точкових світильниках світлодіодними часто виникає питання: «Чи потрібно міняти джерело живлення?».

З листа з запитанням одного з постійних відвідувачів сайту: Чи можна замінити галогенні лампи на нормальні світлодіоди? Я винаймаю квартиру, де основне освітлення складається з приблизно 30-40 галогенних ламп по 10 Вт кожна, що живляться від 12 В. Лампочки практично дають мало світла, а електрику, безумовно, споживають більше, ніж світлодіоди. Не кажучи вже про те, що ці галогенні лампочки вмирають, як мухи, і їх потрібно часто міняти. І ще вони галасують. Чи можна ці лампочки замінити на світлодіодні, не замінюючи всю люстру? »

В даному випадку просто замінити старі 12-вольтові галогенні лампи на світлодіодні не вдасться. Потрібно розібратися із джерелом живлення.

Для галогенок найчастіше використовували електронні трансформатори з вихідною напругою 12 вольт, а для світлодіодних ламп продаються спеціальні блоки живлення (БП) з вихідною напругою 12 вольт. У чому ж їхня відмінність і чи взаємозамінні вони? Давайте розумітися!

З цієї статті ви дізнаєтесь:

• Що таке електронний трансформатор



• Як влаштований та працює електронний трансформатор,



• Як влаштований і працює блок живлення для світлодіодних ламп 12В



• У чому відмінність блоків живлення для LED-стрічок та ламп від електронних трансформаторів для галогенних ламп.

Що таке електричний трансформатор?

Електронним трансформатором називають схему імпульсного джерела живлення на основі трансформатора та високочастотного генератора на напівпровідникових ключах. Вони живляться від мережі 220В змінного струму, але в їхньому виході змінна напруга з чинним значенням порядку 12В.

Структурну схему пристрою зображено на малюнку нижче.

Тут бачимо, що живлення 220В спочатку надходить на випрямляч, після чого випрямлену пульсуючу з частотою 100Гц напруга надходить на вузол силових ключів і генератора, розглянемо приклад типової принципової електричної схеми електронного трансформатора.

Тут зображено типову автогенераторну двотактну схему. Її особливістю є те, що для роботи ключів у режимі комутації (перемикань) на високій частоті їм не потрібно ШІМ-контролерів або інших спеціалізованих ІМС. Говорячи простими словами робота автогенератора полягає в перемиканні транзистора в результаті напруги, що наводяться на обмотках імпульсного трансформатора і позитивного зворотного зв'язку.

Що бачимо на схемі? Перше що впадає у вічі – відсутність діодного мосту на виході, отже, вихідна напруга змінна, і навіть відсутність ланцюгів, призначених для стабілізації вихідної напруги. Ви можете докладніше ознайомитися з принципом їх роботи.

Подібна схема лежить і в основі більшості зарядних пристроїв для мобільних телефонів, ЕПРА для живлення люмінесцентних ламп, у тому числі в енергозберігаючих або компактних лампах в деяких варіаціях та деякими доробками.

Розглянемо вихідні осцилограми.

Тут видно, що змінна напруга амплітуда якого пульсує від нуля до + – 17Вольт.Такі зміни амплітуди з часом повторюють пульсації випрямленого мережевого (100Гц). Виходить цікава ситуація – є високочастотна вихідна напруга, що змінюється із частотою в десятки тисяч герц, при цьому його амплітуда змінюється від 0 до 17 вольт із частотою в 100 Гц або випрямлені 50 Гц. Якщо розтягнути вісь часу і розглянути форму на рівні періодів, то картинка набуде наступного вигляду.

Тут видно, що сигнал формою далекий від синусоїди, а скоріше прямокутник з невеликим ухилом у бік заднього фронту.

Блоки живлення для світлодіодних ламп 12В

Їх часто називають блоками живлення для світлодіодних стрічок, фактично для підключення та стрічок та ламп потрібен будь-яке джерело постійної стабілізованої напруги 12В з мінімальними пульсаціями. Насправді у світі використовуються імпульсні джерела живлення , розглянемо типову схему.

Що спільного у цих двох, начебто, різних схем? Вони побудовані на інтегральному ШІМ-контролері, який управляє силовими ключами – транзисторами, вони можуть бути і польовими, і біполярними. Крім того, у вихідному каскаді схеми ви бачите випрямляч та конденсатори для згладжування пульсацій (фільтр). Все це означає, що на виході ми отримуємо стабілізоване джерело живлення DC . Величина його пульсацій залежатиме від навантаження та ємності конденсаторів, що фільтрують.

Її також можна реалізувати на автогенераторній схемі, подібній до електронного трансформатора, додавши ланцюга зворотного зв'язку для стабілізації вихідної напруги. В результаті вийде схема на кшталт такої.

Аналогічна конструкція використовується в згаданих вище зарядних для мобільних телефонів, тут за стабілізацію відповідає ланцюжок зворотного зв'язку на 11 вольтовому стабілітроні VD9 і транзисторній оптопарі U1.

Принцип роботи подібних ІІП ми розглядали у статті раніше - Схемотехніка блоків живлення світлодіодних стрічок.

5 особливостей та відмінностей БП для LED-стрічок та ламп від електронних трансформаторів для галогенних ламп

Отже, підіб'ємо підсумки і відповімо на запитання: «чому не можна живити світлодіодні лампи від електронного трансформатора?». Для цього ми перерахуємо основні особливості цих джерел живлення та вимоги до роботи світлодіодних виробів.

1. Для включення світлодіодних стрічок і ламп на 12В потрібна постійна напруга. Так як у світлодіодів нелінійна вольтамперна характеристика - вони дуже чутливі до відхилень напруги живлення від номінального, і при перевищенні його швидко вийдуть з ладу.

2. Електронні трансформатори видають пульсуючу змінну високочастотну напругу. Величина сплесків та піків може досягати і 40 вольт у деяких випадках. Це може призвести до виходу з ладу світлодіодів або драйверів, вбудованих у LED-лампу, а також до їхньої нестабільної роботи.

3. Електронні трансформатори мають таку характеристику як мінімальне навантаження (дивіться малюнок нижче). Це означає, що, якщо підключити навантаження менше зазначеної на блоці живлення, він може або не запуститися, або видавати великі пульсації, а також відключатися або іншим чином відхилятися від нормального режиму роботи. Це критично, оскільки галогенні лампи споживають у рази більшу потужність, аніж світлодіодні, тому електронний трансформатор може проявляти себе подібним чином.

Потужність вказана від 20 до 105 Вт, що говорить про обмеження по мінімальній потужності, що підключається.

4. У блоків живлення для ламп на 12В вихідна напруга і постійна, і стабілізована при цьому.

5. Для живлення галогенових ламп не різниці у роді струму (постійний або змінний), яким її живитимуть. Важливе значення напруги на ній. Тому вони підійдуть під обидва варіанти джерел живлення.

Висновок

Неможливо використовувати електронний трансформатор для живлення світлодіодних виробів. Підбирайте блок живлення з постійною стабілізованою вихідною напругою. В іншому випадку ваші світильники та лампи можуть вийти з ладу. Також будьте уважні – зараз популярні світильники, призначені для живлення джерелом постійного струму – драйвером – це окремий вид пристроїв! Про це читайте тут - У чому відмінність блока живлення від драйвера для світлодіодів

Інформація, опублікована на даному веб-сайті, представлена ​​виключно з метою ознайомлення, за застосування цієї інформації адміністрація сайту відповідальності не несе.

Чим відрізняється трансформатор для галогенних ламп від світлодіодів.

Яка різниця між блоком живлення для світлодіодних ламп та електронним трансформатором для галогенних ламп

У цій статті ми розбираємось яка різниця між світлодіодними лампами зі спеціальним блоком живлення та галогенними лампані. А також чи потрібно міняти джерело живлення для галогенних лапм.

Що таке електричний трансформатор?

Електронним трансформатором називають схему імпульсного джерела живлення на основі трансформатора та високочастотного генератора на напівпровідникових ключах.Вони живляться від мережі 220В змінного струму, але в їхньому виході змінна напруга з чинним значенням порядку 12В.

Структурну схему пристрою зображено на малюнку нижче.

Тут бачимо, що живлення 220В спочатку надходить на випрямляч, після чого випрямлену пульсуючу з частотою 100Гц напруга надходить на вузол силових ключів і генератора, розглянемо приклад типової принципової електричної схеми електронного трансформатора.

Тут зображено типову автогенераторну двотактну схему. Її особливістю є те, що для роботи ключів у режимі комутації (перемикань) на високій частоті їм не потрібно ШІМ-контролерів або інших спеціалізованих ІМС. Говорячи простими словами робота автогенератора полягає в перемиканні транзистора в результаті напруги, що наводяться на обмотках імпульсного трансформатора і позитивного зворотного зв'язку.

Що бачимо на схемі? Перше що впадає у вічі – відсутність діодного мосту на виході, отже, вихідна напруга змінна, і навіть відсутність ланцюгів, призначених для стабілізації вихідної напруги. Ви можете докладніше ознайомитися з принципом їх роботи.

Подібна схема лежить і в основі більшості зарядних пристроїв для мобільних телефонів, ЕПРА для живлення люмінесцентних ламп, у тому числі в енергозберігаючих або компактних лампах в деяких варіаціях та деякими доробками.

Розглянемо вихідні осцилограми.

Тут видно, що змінна напруга амплітуда якого пульсує від нуля до + – 17Вольт. Такі зміни амплітуди з часом повторюють пульсації випрямленого мережевого (100Гц).Виходить цікава ситуація – є високочастотна вихідна напруга, що змінюється із частотою в десятки тисяч герц, при цьому його амплітуда змінюється від 0 до 17 вольт із частотою в 100 Гц або випрямлені 50 Гц. Якщо розтягнути вісь часу і розглянути форму на рівні періодів, то картинка набуде наступного вигляду.

Тут видно, що сигнал формою далекий від синусоїди, а скоріше прямокутник з невеликим ухилом у бік заднього фронту.

Блоки живлення для світлодіодних ламп 12В

Їх часто називають блоками живлення для світлодіодних стрічок, фактично для підключення та стрічок та ламп потрібен будь-яке джерело постійної стабілізованої напруги 12В з мінімальними пульсаціями. Насправді у світі використовуються імпульсні джерела живлення, розглянемо типову схему.

Що спільного у цих двох, начебто, різних схем? Вони побудовані на інтегральному ШІМ-контролері, який управляє силовими ключами – транзисторами, вони можуть бути і польовими, і біполярними. Крім того, у вихідному каскаді схеми ви бачите випрямляч та конденсатори для згладжування пульсацій (фільтр). Все це означає, що на виході ми отримуємо стабілізоване джерело живлення DC. Величина його пульсацій залежатиме від навантаження та ємності конденсаторів, що фільтрують.

Її також можна реалізувати на автогенераторній схемі, подібній до електронного трансформатора, додавши ланцюга зворотного зв'язку для стабілізації вихідної напруги. В результаті вийде схема на кшталт такої.

Аналогічна конструкція використовується в згаданих вище зарядних для мобільних телефонів, тут за стабілізацію відповідає ланцюжок зворотного зв'язку на 11 вольтовому стабілітроні VD9 і транзисторній оптопарі U1.

Принцип роботи подібних ІІП ми розглядали у статті раніше – Схемотехніка блоків живлення світлодіодних стрічок.

5 особливостей та відмінностей БП для LED-стрічок та ламп від електронних трансформаторів для галогенних ламп

Отже, підіб'ємо підсумки і відповімо на запитання: «чому не можна живити світлодіодні лампи від електронного трансформатора?». Для цього ми перерахуємо основні особливості цих джерел живлення та вимоги до роботи світлодіодних виробів.

1. Для включення світлодіодних стрічок і ламп на 12В потрібна постійна напруга. Так як у світлодіодів нелінійна вольтамперна характеристика - вони дуже чутливі до відхилень напруги живлення від номінального, і при перевищенні його швидко вийдуть з ладу.

2. Електронні трансформатори видають пульсуючу змінну високочастотну напругу. Величина сплесків та піків може досягати і 40 вольт у деяких випадках. Це може призвести до виходу з ладу світлодіодів або драйверів, вбудованих у LED-лампу, а також до їхньої нестабільної роботи.

3. Електронні трансформатори мають таку характеристику як мінімальне навантаження (дивіться малюнок нижче). Це означає, що, якщо підключити навантаження менше зазначеної на блоці живлення, він може або не запуститися, або видавати великі пульсації, а також відключатися або іншим чином відхилятися від нормального режиму роботи. Це критично, оскільки галогенні лампи споживають у рази більшу потужність, аніж світлодіодні, тому електронний трансформатор може проявляти себе подібним чином.

Потужність вказана від 20 до 105 Вт, що говорить про обмеження по мінімальній потужності, що підключається.

4. У блоків живлення для ламп на 12В вихідна напруга і постійна, і стабілізована при цьому.

5.Для живлення галогенових ламп не різниці у роді струму (постійний чи змінний), яким її живитимуть. Важливе значення напруги на ній. Тому вони підійдуть під обидва варіанти джерел живлення.

Висновок

Неможливо використовувати електронний трансформатор для живлення світлодіодних виробів. Підбирайте блок живлення з постійною стабілізованою вихідною напругою. В іншому випадку ваші світильники та лампи можуть вийти з ладу. Також будьте уважні – зараз популярні світильники, призначені для живлення джерелом постійного струму – драйвером – це окремий вид пристроїв! Про це читайте тут - У чому відмінність блока живлення від драйвера для світлодіодів?

Раніше електровісти писали, чому перегорають світлодіодні лампи.