Transformador para lâmpadas halógenas: por que é necessário, princípio de funcionamento e regras de conexão

As lâmpadas halógenas podem ser consideradas uma versão melhorada das lâmpadas incandescentes usuais.Funcionam da mesma forma, mas devido a algumas características dos halogênios são mais econômicos, duráveis ​​e produzem uma luz agradável à vista, mas ao mesmo tempo brilhante.

Os fabricantes oferecem duas opções para dispositivos de iluminação halógena: alta e baixa tensão. Para que este último funcione corretamente, é necessário um transformador para lâmpadas halógenas. Diremos a você como selecionar e conectar corretamente o dispositivo especificado.

Por que um halogênio precisa de um transformador?

As lâmpadas halógenas competem com sucesso com os LEDs. Apesar das melhores características de desempenho destes últimos, muitas vezes são os halogéneos que vencem, o que se explica pelo seu menor custo e, consequentemente, disponibilidade, bem como por algumas características do feixe de luz dos LEDs, que podem cansar os olhos.

O principal “trunfo” dos LEDs é o funcionamento sem aquecimento, o que permite sua ampla utilização. As lâmpadas halógenas têm a mesma vantagem, mas apenas para lâmpadas de baixa tensão. Podem ser instalados em áreas sensíveis a altas temperaturas. Por exemplo, em lâmpadas embutidas no teto.

Mas você precisa entender que as lâmpadas halógenas de baixa tensão só funcionam com transformadores. Estes últimos são necessários para converter a tensão da rede em um valor aceitável para a lâmpada. Geralmente é 12 V.

Além disso, o transformador protege a fonte de luz contra picos de energia, superaquecimento e curtos-circuitos, e também pode fornecer a capacidade de acender a iluminação suavemente. É preciso admitir que, em média, as lâmpadas com transformadores duram muito mais. Embora muito dependa de sua qualidade.

As lâmpadas halógenas de baixa tensão não são capazes de operar com uma tensão de rede de 220 V, portanto devem ser conectadas apenas através de um transformador abaixador

Que tipos de transformadores existem?

Transformadores são dispositivos do tipo eletromagnético ou eletrônico. Eles diferem um pouco no princípio de operação e em algumas outras características.

As opções eletromagnéticas alteram os parâmetros da tensão de rede padrão para características adequadas para operação lâmpadas halógenas de baixa tensão, os dispositivos eletrônicos, além do trabalho especificado, também realizam conversão de corrente.

Dispositivo eletromagnético toroidal

O transformador toroidal mais simples é montado a partir de dois enrolamentos e um núcleo. Este último também é chamado de circuito magnético. É feito de material ferromagnético, geralmente aço. Os enrolamentos são colocados na haste.

O primário está conectado à fonte de energia, o secundário, respectivamente, ao consumidor. Não há conexão elétrica entre os enrolamentos secundário e primário.

Apesar de seu baixo custo e confiabilidade operacional, um transformador eletromagnético toroidal raramente é usado hoje em dia ao conectar lâmpadas halógenas

Assim, a energia é transferida entre eles apenas eletromagneticamente. Para aumentar o acoplamento indutivo entre os enrolamentos, é utilizado um circuito magnético.Quando a corrente alternada é aplicada ao terminal conectado ao primeiro enrolamento, ela produz um tipo alternado de fluxo magnético dentro do núcleo.

Este último engrena com ambos os enrolamentos e induz uma força eletromotriz ou fem neles. Sob sua influência, uma corrente alternada com tensão diferente da que estava no enrolamento primário é criada no enrolamento secundário.

Dependendo do número de voltas, é determinado o tipo de transformador, que pode ser elevador ou redutor, e a relação de transformação. Para lâmpadas halógenas, apenas dispositivos redutores são sempre usados.

As vantagens dos dispositivos de enrolamento são:

• Alta confiabilidade operacional.
• Fácil de conectar.
• Baixo custo.

No entanto, transformadores toroidais podem ser encontrados em circuitos modernos com lâmpadas halógenas bastante raro. Isso se explica pelo fato de que, devido às suas características de design, tais dispositivos possuem dimensões e peso bastante impressionantes. Por isso, fica difícil disfarçá-los na hora de arrumar os móveis ou a iluminação do teto, por exemplo.

Talvez a principal desvantagem dos transformadores eletromagnéticos toroidais seja sua solidez e dimensões significativas. Eles são extremamente difíceis de disfarçar se for necessária uma instalação oculta

Além disso, as desvantagens de dispositivos deste tipo incluem aquecimento durante a operação e sensibilidade a possíveis quedas de tensão na rede, o que afeta negativamente a vida útil das lâmpadas halógenas.

Além disso, os enrolamentos dos transformadores podem zumbir durante a operação; isso nem sempre é aceitável. Portanto, os dispositivos são utilizados principalmente em instalações não residenciais ou em edifícios industriais.

Pulso ou dispositivo eletrônico

O transformador consiste em um núcleo ou núcleo magnético e dois enrolamentos. Dependendo da forma do núcleo e do método de colocação dos enrolamentos nele, distinguem-se quatro tipos de tais dispositivos: haste, toroidal, blindado e blindado.

O número de voltas do enrolamento secundário e primário também pode ser diferente. Variando suas proporções, são obtidos dispositivos redutores e redutores.

O projeto de um transformador de pulso contém não apenas enrolamentos com núcleo, mas também enchimento eletrônico. Graças a isso é possível integrar sistemas de proteção contra superaquecimento, soft start e outros.

O princípio operacional de um transformador do tipo pulso é um pouco diferente. Pulsos unipolares curtos são aplicados ao enrolamento primário, devido ao qual o núcleo está constantemente em estado de magnetização.

Os pulsos no enrolamento primário são caracterizados como sinais retangulares de curto prazo. Eles geram indutância com as mesmas quedas características.

Eles, por sua vez, criam pulsos na bobina secundária.

Esse recurso oferece aos transformadores eletrônicos uma série de vantagens:

• Leve e compacto.
• Alto nível de eficiência.
• Possibilidade de incorporar proteção adicional.
• Faixa de tensão operacional estendida.
• Nenhum aquecimento ou ruído durante a operação.
• Possibilidade de ajustar a tensão de saída.

Entre as desvantagens, vale destacar a carga mínima regulamentada e o preço bastante elevado. Este último está associado a certas dificuldades no processo de fabricação de tais dispositivos.

Regras para escolher equipamentos redutores

Ao escolher um transformador para fontes de luz halógena, muitos fatores devem ser levados em consideração.Vale a pena começar com duas características importantes: a tensão de saída do dispositivo e sua potência nominal.

A primeira deve corresponder estritamente à tensão de funcionamento das lâmpadas conectadas ao aparelho. O segundo determina a potência total das fontes de luz com as quais o transformador funcionará.

Sempre existe uma marcação no corpo do transformador, estudando a qual você pode obter informações completas sobre o dispositivo

Para determinar com precisão a potência nominal necessária, é aconselhável fazer um cálculo simples. Para fazer isso, você precisa somar as potências de todas as fontes de luz que serão conectadas ao dispositivo abaixador. Ao valor resultante acrescente 20% da “reserva” necessária ao correto funcionamento do aparelho.

Vamos ilustrar com um exemplo específico. Para iluminar a sala, está prevista a instalação de três grupos de lâmpadas halógenas: sete peças cada. São dispositivos pontuais com tensão de 12 V e potência de 30 W. Serão necessários três transformadores para cada grupo. Vamos escolher o caminho certo. Vamos começar calculando a potência nominal.

Vamos calcular e descobrir que a potência total do grupo é 210 W. Levando em consideração o headroom necessário, obtemos 241 W. Assim, para cada grupo será necessário um transformador, cuja tensão de saída é de 12 V, a potência nominal do dispositivo é de 240 W.

Tanto os dispositivos eletromagnéticos quanto os pulsados ​​atendem a essas características. Ao escolher este último, atenção especial deve ser dada à potência nominal. Deve ser apresentado como dois números. O primeiro indica a potência operacional mínima.

Você precisa saber que a potência total das lâmpadas deve ser maior que este valor, caso contrário o aparelho não funcionará.E uma pequena nota de especialistas sobre a escolha do poder. Alertam que a potência do transformador, indicada na documentação técnica, é máxima.

Ou seja, em condições normais produzirá algo em torno de 25-30% menos. Portanto, a chamada “reserva” de poder é necessária. Porque se você forçar o aparelho a funcionar no limite, ele não durará muito.

Para operação de longo prazo de lâmpadas halógenas, é muito importante selecionar corretamente a potência do transformador abaixador. Ao mesmo tempo, deve ter alguma “reserva” para que o aparelho não opere no limite de suas capacidades.

Outra nuance importante diz respeito ao tamanho do transformador selecionado e à sua localização. Quanto mais poderoso for o dispositivo, mais massivo ele será. Isto é especialmente verdadeiro para unidades eletromagnéticas. É aconselhável encontrar imediatamente um local adequado para a sua instalação.

Se houver várias lâmpadas, os usuários geralmente preferem dividi-las em grupos e instalar um transformador separado para cada uma. Isto é explicado de forma muito simples.

Em primeiro lugar, se o dispositivo redutor falhar, os restantes grupos de iluminação funcionarão normalmente. Em segundo lugar, cada um dos transformadores instalados nesses grupos terá menos potência do que o transformador comum que precisaria ser instalado para todas as lâmpadas. Consequentemente, seu custo será visivelmente menor.

Duas opções de conexão de transformador

Antes de conectar um dispositivo abaixador, você deve completar o layout das lâmpadas se houver mais de duas delas. Além disso, é necessário selecionar o local de instalação do transformador.

Este último é feito levando em consideração as seguintes regras:

• Deve ser garantido o livre acesso ao dispositivo, necessário à sua manutenção ou substituição.
• Se o transformador estiver localizado num espaço fechado, o volume deste não pode ser inferior a 10 litros. Isso é necessário para remover o calor gerado durante a operação do dispositivo.
• A distância do dispositivo à lâmpada halógena mais próxima não deve ser inferior a 250 mm. Isso é feito para evitar aquecimento adicional indesejado da fonte de luz.

Somente depois de determinada a localização do transformador e das lâmpadas é que a instalação e a conexão podem ser iniciadas.

A escolha correta do local para instalação do transformador abaixador é importante. Se for instalado em espaço confinado, o volume deste deve ser suficiente para retirar o calor gerado durante o funcionamento do dispositivo

Neste caso, são possíveis duas opções principais, sendo que esta última pode ser modificada e utilizada para conectar não apenas dois grupos de lâmpadas, mas também três ou mais.

Circuito de lâmpadas com um transformador

Esta opção é considerada ideal para quatro, no máximo cinco fontes de luz. Se houver mais lâmpadas, será melhor dividi-las em grupos. Os halogênios são conectados apenas em paralelo. Isso deve ser levado em consideração na elaboração do diagrama. Outro ponto importante.

É necessário posicionar as lâmpadas de forma que a distância de cada uma delas ao transformador seja aproximadamente a mesma. Isso é necessário para o correto funcionamento dos dispositivos.

Se houver fios de comprimentos diferentes, as lâmpadas acenderão de forma diferente. Aquele com fio mais curto brilhará mais. Um dispositivo com um cabo longo acenderá fracamente.

Além disso, neste último caso, o fio também pode aquecer durante o funcionamento, o que é extremamente indesejável.Os especialistas recomendam construir o circuito de forma que o comprimento de cada um dos fios que conduzem às lâmpadas não exceda 200 mm. Neste caso, a seção transversal do cabo deve ser de pelo menos 1,5 metros quadrados. milímetros.

Um pequeno número de lâmpadas é conectado desta forma. É ideal conectar no máximo cinco, caso contrário você terá que instalar um transformador de alta potência

No corpo do transformador existem terminais de saída e entrada. Os principais são rotulados como N e L ou Entrada. Esta é uma entrada localizada no lado de 220 V. Deve-se lembrar que a conexão aqui é feita através de uma chave única.

Em seguida, os fios neutro e fase azul e laranja ou marrom que saem da caixa de distribuição são conectados aos terminais correspondentes do transformador. As lâmpadas halógenas são conectadas aos terminais de saída secundários ou à saída do dispositivo abaixador.

Para isso, são utilizados apenas fios de cobre com a mesma seção transversal. Nota importante. Se por algum motivo não houver terminais suficientes no transformador, deverão ser instalados grampos terminais adicionais. Eles podem ser adquiridos em qualquer loja especializada.

Dois grupos de lâmpadas com dois transformadores

Esta conexão é ideal se houver mais de cinco lâmpadas. Os grupos podem consistir no mesmo número de lâmpadas ou em lâmpadas diferentes. Não importa. O principal é que o transformador seja selecionado corretamente para cada um. Assim como na opção descrita acima, você deve começar executando o diagrama.

Ao escolher um local para as lâmpadas, aplicam-se regras semelhantes. Ou seja, o comprimento de todos os fios que vão do transformador até eles deve ser aproximadamente o mesmo.

É assim que dois grupos de lâmpadas halógenas são conectados. Cada um deles utiliza seu próprio transformador, mas a chave é comum a ambos

Isso pode ser bastante difícil de fazer. Então você precisará fazer alguns ajustes. Você precisa saber disso para fios de cobre com seção transversal de 1,5 metros quadrados. mm, que é o recomendado neste caso, o comprimento ideal varia de 150 a 300 cm, nessa distância a energia será transmitida com perdas mínimas e sem interferências.

Às vezes, esse comprimento claramente não é suficiente. Neste caso, você precisará escolher um fio com seção transversal maior. Para uma distância de 300 a 400 cm, é selecionado um cabo com seção transversal de até 2,5 metros quadrados. milímetros. Se for esperado um comprimento ainda maior, o que é indesejável, deverá ser realizado um cálculo especial e a secção transversal adequada determinada através de uma tabela especial.

A conexão de cada um dos transformadores e grupos de lâmpadas a ele é realizada de forma semelhante ao método descrito acima. Ou seja, o núcleo neutro da caixa de distribuição é conectado aos terminais neutros dos transformadores.

O condutor de fase da chave é conectado aos cabos de fase dos dispositivos redutores. Teoricamente, mais de dois grupos de lâmpadas podem ser conectados desta forma, mas cada um deles possui seu próprio transformador.

Nota importante. Um cabo separado é colocado para cada um dos dispositivos redutores e eles são conectados exclusivamente dentro da caixa de junção. Alguns “artesãos” preferem conectar os fios em algum lugar abaixo do teto, mas não usam a caixa de junção.

Este é um erro grave que contraria a PUE, que afirma que deve ser fornecido acesso gratuito a cada uma das seções de conexão dos cabos para inspeção, manutenção e possíveis reparos. Portanto, a única opção correta é a conexão em uma caixa de junção.

No processo de criação de iluminação halógena com um grande número de lâmpadas, é importante calcular corretamente o número de grupos de iluminação e a localização dos transformadores para cada um deles

Os especialistas destacam que se se pretende conectar um grupo composto por um grande número de lâmpadas, é possível colocar uma caixa de distribuição entre as lâmpadas e a saída do transformador. Isto é especialmente verdadeiro se não houver terminais suficientes no dispositivo abaixador ou se houver restrições em seu posicionamento.

Ao escolher esta opção, você precisa saber que com a mesma potência um circuito de baixa tensão passa mais corrente do que um circuito de alta tensão. Com base nisso, é necessário um cálculo preciso para determinar a seção transversal do fio. Isso é feito calculando a corrente total.

Vamos ilustrar com um exemplo. Sete fontes de luz 12V 35W devem ser conectadas através de um transformador. As lâmpadas são montadas paralelamente à caixa de distribuição. Necessário descobrir seção transversal do fio, que será colocado entre o distribuidor e a saída do bloco.

Para fazer isso, primeiro multiplique o número de lâmpadas pela sua potência. Em seguida, dividimos o valor resultante pela tensão operacional. Obtemos aproximadamente 29 A. Esta é a intensidade da corrente que passará pela fiação de baixa tensão.

Utilizando a tabela de dependência da seção transversal da fiação com a tensão de operação apresentada no PUE, determinamos o tamanho adequado do fio. No nosso caso serão no mínimo 4 metros quadrados. milímetros. Como você pode ver, a carga é bem grande. Talvez faça sentido dividir este grupo de lâmpadas em mais dois.

Se você instalar um interruptor de duas teclas ao conectar dois grupos de lâmpadas halógenas, poderá controlar cada uma delas separadamente

Ao instalar dois grupos de lâmpadas halógenas através de um transformador, dois tipos de interruptores podem ser utilizados.Se você instalar um modelo de chave única, ambos os grupos só poderão ser ativados/desativados ao mesmo tempo. Se for necessário o controle separado de grupos de dispositivos de iluminação, você poderá instalar um interruptor de duas teclas.

Recomendações de profissionais

Os eletricistas praticantes muitas vezes se deparam com a necessidade de instalar halogênios de baixa tensão quando a fiação já foi instalada e está sendo operada com sucesso. Neste caso, nem sempre é possível conectar lâmpadas em paralelo a um transformador sem alterar radicalmente a fiação.

Para minimizar custos, os especialistas recomendam neste caso conectar cada lâmpada com seu próprio transformador. Via de regra, serão dispositivos de pequena potência e tamanho.

Se isso parecer um desperdício, você pode colocar lâmpadas halógenas de alta tensão de 220 V em vez de lâmpadas de baixa tensão. Mas, neste caso, você terá que equipá-las com um dispositivo de partida suave. Ou, opcionalmente, se o design da lâmpada permitir, você pode substituir as lâmpadas halógenas por LEDs de classe econômica.

Com pontos de referência seleção de halogênios para a instalação de um sistema de iluminação, você encontrará um artigo que examina minuciosamente todos os aspectos do assunto.

A capacidade de ajustar a intensidade da iluminação atrai muitos. A maioria dos transformadores eletrônicos está equipada com a capacidade de reduzir a tensão de entrada, o que permite ajustar o brilho da iluminação halógena

Muitas vezes planeja-se regular a intensidade da iluminação, para o que é adicionada ao esquema geral Obscuro. Você precisa saber que a maioria dos transformadores de pulso não são projetados para funcionar em conjunto com um dimmer.

Como este último afeta negativamente o funcionamento do conversor eletrônico, isso reduz significativamente a vida útil das lâmpadas halógenas conectadas.

Por isso, a melhor opção para trabalhar em conjunto com um dimmer é um transformador eletromagnético toroidal. E mais uma nota.

Os eletricistas recomendam fortemente não se esquecer da manutenção dos dispositivos redutores já instalados. O ideal é realizar uma inspeção de rotina a cada seis meses para verificar seu funcionamento. Se forem identificados problemas, os dispositivos serão reparados ou substituídos.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Vamos nos familiarizar - transformadores Osram:

Vídeo nº 2. Como conectar corretamente um transformador:

Vídeo nº 3. Tudo o que você precisa saber sobre transformadores para fontes de luz halógena:

As lâmpadas halógenas de baixa tensão são uma solução prática para iluminação embutida. Eles são considerados um análogo econômico dos LEDs, significativamente superiores a eles na qualidade da luz emitida.

A principal dificuldade no uso de halogênios de baixa tensão é a necessidade de conectar um transformador abaixador. Porém, se tudo for feito corretamente, as luminárias durarão muito tempo e sem problemas.

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