Трансформатор для галогенных ламп и светодиодных разница

Обновлено: 08.05.2024

Блок питания, трансформатор или драйвер? Не ошибитесь при выборе!

Для подключения лампочек или электроники к сети, применяется источник питания - коробочка, которая превращает напряжение сети в напряжение, пригодное для данного устройства.

Этих устройств три вида - блок питания , трансформатор и драйвер . Каждое из них работает по-своему и, чтобы понимать, что нужно вам и вашему прибору, в этих отличиях стоит разобраться . Давайте сделаем это вместе !

Трансформатор

Электронный трансформатор Электронный трансформатор

Первый и самый простой источник питания это трансформатор . Единственное, что он делает - понижает напряжение 220 Вольт до 12 Вольт или ниже. Трансформатор подходит для подключения лампочек на 12 Вольт, которые обычно применяются в подвесных потолках и мебельной подсветке.

На выходе трансформатора образуется переменное напряжение , поэтому для питания электроники, например светодиодных лент, он не годится.

Блок питания

Обычный блок питания на 12 Вольт Обычный блок питания на 12 Вольт

Блок питания , который иногда называют "адаптером", отличается от трансформатора тем, что не только понижает напряжение, но и выпрямляет его. На выходе блока питания образуется постоянное напряжение , с "плюсом" и "минусом", такое же, как на полюсах батарейки или аккумулятора.

Кстати, зарядка для смартфона , которую вы вставляете в розетку - это тоже блок питания! Единственное отличие этого блока в том, что его выход выполнен в виде usb-гнезда , чтобы вы могли подключить к нему шнур зарядки.

Для светодиодных лент нужен блок питания на 12 или 24 Вольта, а для питания других приборов - указанное на их табличке значение (от 3 до 40 Вольт).

Драйвер

Драйвер для светодиодов - обратите внимание - на корпусе указан выходной ток, а напряжение "плавает" от 36 до 63 Вольт Драйвер для светодиодов - обратите внимание - на корпусе указан выходной ток, а напряжение "плавает" от 36 до 63 Вольт

И наконец, самый "загадочный" источник питания - драйвер . Его особенность в том, что он выдаёт не постоянное напряжение, а постоянный ток . На языке электротехники это называется "источник тока". Напряжение на его выходе может плавать , например, от 20 до 40 Вольт, но сила тока в Амперах будет строго определённой . Это нужно для питания светодиодов , особенно мощных.

Всё дело в том, что при изменении напряжения сети, окружающей температуры, запылённости воздуха, сопротивление светодиодов меняется в достаточно больших пределах. Если подавать на них постоянное напряжение, ток, а значит и температура их нагрева, будет плавать , в результате чего светодиоды быстро перегорят .

Вы спросите - а как же светодиодные ленты , на них ведь подаётся напряжение с блока питания , а не с драйвера? Верно. В лентах роль "стабилизатора тока" выполняет впаянный резистор - он ограничивает силу тока, но не решает проблему полностью. Поэтому, для мощных источников света : светильников, прожекторов, ярких фонарей, используют не блок питания, а драйвер .

Заключение

Теперь вы знаете, что внутри коробочек источников питания скрываются разные приборы с разным назначением и не перепутаете их , при необходимости замены. Мир электроники не так прост, но первый шаг к его освоению вы уже сделали!

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?».

Из письма с вопросом одного из постоянных посетителей сайта: « Можно ли заменить галогенные лампы на нормальные светодиоды? Я снимаю квартиру, где основное освещение состоит из примерно 30-40 галогенных ламп по 10 Вт каждая, питаемых от 12 В. Лампочки практически дают мало света, а электричество, безусловно, потребляют больше, чем светодиоды. Не говоря уже о том, что эти галогенные лампочки умирают, как мухи, и их нужно довольно часто менять. И еще они шумят. Можно ли эти лампочки заменить на светодиодные не заменяя всю люстру? »

В данном случае просто заменить старые 12-вольтовые галогенные лампы на светодиодные не получится. Нужно разобраться с источником питания.

Для галогенок чаще всего 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!

Из этой статьи вы узнаете:

Что такое электронный трансформатор,

Как устроен и работает электронный трансформатор,

Как устроен и работает блок питания для светодиодных ламп 12В ,

В чем отличия блоков питания для LED-лент и ламп от электронных трансформаторов для галогенных ламп.

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

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Электронные трансформаторы: назначение и типовое использование

Для того чтобы улучшить условия электробезопасности систем освещения в некоторых случаях рекомендуется использование ламп не на напряжение 220В, а значительно ниже. Как правило, такое освещение устраивается во влажных помещениях: подвалах, погребах, ванных комнатах.

Для этих целей в настоящее время применяются в основном галогенные лампы с рабочим напряжением 12В. Питание таких ламп осуществляется через электронные трансформаторы, о внутреннем устройстве которых будет рассказано несколько позже. А пока несколько слов о штатном использовании этих устройств.

Внешне электронный трансформатор представляет собой небольшую металлическую или пластмассовую коробочку, из которой выходят 4 провода: два входных с надписью

220В, и два выходных

Все достаточно просто и понятно. Электронные трансформаторы допускают регулирование яркости с помощью диммеров (тиристорных регуляторов) конечно же со стороны входного напряжения. К одному диммеру допускается подключение сразу нескольких электронных трансформаторов. Естественно, возможно и включение без регуляторов.

Типовая схема включения электронного трансформатора показана на рисунке 1.

Рисунок 1. Типовая схема включения электронного трансформатора.

К достоинствам электронных трансформаторов, прежде всего, следует отнести их малые габариты и вес, что позволяет устанавливать их практически где угодно. Некоторые модели современных осветительных приборов, рассчитанные на работу с галогенными лампами, содержат встроенные электронные трансформаторы, иногда даже по несколько штук. Такая схема применяется, например, в люстрах. Известны варианты, когда электронные трансформаторы устанавливаются в мебели для устройства внутренней подсветки полок и вешалок.

Для устройства освещения помещений трансформаторы могут устанавливаться за подвесным потолком или за гипсокартонными плитами стенных покрытий в непосредственной близости от галогенных ламп. При этом длина соединительных проводов между трансформатором и лампой не более 0,5 - 1 метра, что обусловлено большими токами (при напряжении 12В и мощности 60Вт ток в нагрузке не менее 5А), а также высокочастотной составляющей выходного напряжения электронного трансформатора.

Индуктивное сопротивление провода увеличивается с увеличением частоты, а также его длины. В основном длина и определяет индуктивность провода. При этом общая мощность подключенных ламп, не должна превышать указанную на этикетке электронного трансформатора. Для повышения надежности всей системы в целом лучше, если мощность ламп будет, ниже на 10 - 15% мощности трансформатора.

Рис. 2. Электронный трансформатор для галогенных ламп фирмы OSRAM

Вот, пожалуй, и все, что можно сказать о типовом использовании этого устройства. Есть одно условие, о котором не следует забывать: электронные трансформаторы не запускаются без нагрузки. Поэтому лампочка должна быть подключена постоянно, а включение освещения производится выключателем, установленным в первичной сети.

Но на этом область применения электронных трансформаторов не ограничивается: несложные доработки, часто не требующие даже вскрытия корпуса, позволяют на базе электронного трансформатора создавать импульсные блоки питания (ИБП). Но прежде, чем говорить об этом, следует познакомиться с устройством собственно трансформатора поближе.

В следующей статье мы более подробно познакомимся с одним из электронных трансформаторов фирмы Taschibra, а также проведем небольшое исследование работы трансформатора.

Трансформатор для галогенных ламп и светодиодных разница

Почему для электропитания светодиодного оборудования нельзя использовать электронные трансформаторы для галогенных ламп?

При подборе оборудования для светодиодной подсветки или светодиодного освещения, неизбежно возникает задача выбора блока питания для системы. Специалисты по светодиодному оборудованию всегда предлагают использовать специализированные блоки питания. У человека, столкнувшегося с этим оборудованием в первый раз, как правило, возникает вполне естественный вопрос – почему нельзя применить электронный трансформатор для галогенных ламп? Он, при одинаковой мощности, имеет меньший размер, меньшую цену, да и выходное напряжение у него тоже 12 вольт. Те, кто просто хочет получить ответ на этот вопрос, не вникая в подробности, может сразу перейти к выводам в конце статьи.

Для тех же, кто хочет подробнее разобраться в вопросе – немного теории.

Для начала хочется отметить, что практически все современные источники питания – это импульсные преобразователи. Принципиальное отличие их от применявшихся ранее аналоговых (или линейных) источников питания заключается в том, что преобразование напряжения в них осуществляется не на частоте питающей электросети (50Гц), а на значительно более высокой частоте (обычно в диапазоне 30000-50000 Гц). Благодаря переходу на такие частоты удалось значительно уменьшить размеры и вес источников питания, а также значительно повысить их КПД, который в современных моделях достигает 95%.

Чтобы понять различие между полноценным блоком питания и электронным трансформатором, разберемся с их внутренним устройством.

Рассмотрим структурную схему обычного электронного трансформатора для питания галогенных ламп (рис. 1).

Рис.1 Структурная схема электронного трансформатора, предназначенного для питания галогенных ламп.

Переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 В (Рис.2а) подается на входной выпрямитель, представляющий из себя, как правило, диодный мост. На выходе выпрямителя (Рис.2б) мы получаем импульсы напряжения одной полярности и удвоенной частоты – 100Гц.

Рис.2 Формы напряжения на входе (а) и выходе (б) выпрямителя.

Далее это напряжение подается на каскад, выполненный на ключевых транзисторах, которые при помощи положительной обратной связи введены в режим генерации. Таким образом, на выходе этого каскада формируются высокочастотные импульсы с частотой генерации и амплитудой сетевого напряжения. Очень важно для нашего случая обратить внимание на то, что генерация в подобной схеме возникает не всегда, а только при условии, что нагрузка электронного трансформатора находится в определенных пределах, например, от 30 до 300 Ватт. Кроме того, поскольку питание ключевого каскада осуществляется импульсами с выхода выпрямителя, то высокочастотное колебание генератора оказывается промодулированным импульсами частотой 100 Гц.

Сформированное таким образом напряжение сложной формы подается на понижающий трансформатор, на выходе которого мы имеем напряжение такой же формы, но величиной, подходящей для питания галогенных ламп. Здесь стоит отметить, что для нити накаливания, которая является источником света в галогенных лампах, не имеет значение формы питающего напряжение. Для ламп накаливания важно только действующее напряжение – т.е. величина напряжения, усредненная за период времени. Когда в характеристиках электронного трансформатора указывается выходное напряжение 12 вольт, то речь идет как раз о действующем напряжении. На рис.3 приведены реальные осциллограммы, снятые на выходе электронного трансформатора.

Рис.3 Осциллограммы на выходе электронного трансформатора, предназначенного для питания галогенных ламп.

Из осциллограммы Рис.3а видно, что импульсы на выходе электронного трансформатора следуют с частотой 55000 Гц, имеют очень крутые фронты и амплитудное значение 17 вольт. По осциллограмме на Рис.3б можно заметить, что почти 20% времени напряжение на выходе электронного трансформатора вообще равно нулю (горизонтальные участки между всплесками напряжения). Что же произойдет, если такое напряжение подать, например, на светодиодную лампу? В любую светодиодную лампу всегда встроен собственный драйвер для обеспечения оптимального режима работы светодиодов. Этот драйвер будет пытаться сгладить скачки напряжения, но гарантировать долгую надежную работу в этом случае невозможно. Что касается светодиодной ленты – то для ее питания вообще требуется постоянное напряжение.

Теперь рассмотрим структурную схему стабилизированного блока питания, используемого совместно со светодиодным оборудованием (рис. 4).

Рис.4 Структурная схема блока питания постоянного тока со стабилизированным выходным напряжением, предназначенного для питания светодиодного оборудования.

Первый блок – уже знакомый нам входной выпрямитель, который не имеет никаких отличий от выпрямителя, рассмотренного нами выше. С его выхода напряжение (см. Рис.2б) подается на сглаживающий фильтр, после которого приобретает форму, показанную сплошной линией на Рис.5.

Рис.5 Форма напряжения на выходе сглаживающего фильтра.

Как видно из рисунка, пульсации на выходе фильтра почти отсутствуют и форма напряжения близка к прямой линии.

Это напряжение подается на силовые транзисторные ключи, к выходу которых, как и в случае с электронным трансформатором, подключен понижающий трансформатор. Отличие заключается в том, что работой ключей управляет специализированная микросхема, в состав которой входит задающий генератор, ШИМ контроллер и различные цепи управления.

Механизм использования ШИМ (широтно-импульсной модуляции) в блоке питания заключается в том, что меняя ширину коммутирующих импульсов, подаваемых на силовые ключи, можно менять напряжение на выходе блока питания. Благодаря этому, подавая сигнал управления с выхода блока питания на вход контроллера ШИМ, появляется возможность стабилизировать выходное напряжение.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется следующим образом. Когда выходное напряжение, под влиянием внешних факторов, повышается, сигнал ошибки передается с выхода блока питания на контроллер ШИМ, ширина импульсов уменьшается, и выходное напряжение снижается, приходя в норму. При понижении выходного напряжения аналогичным образом происходит увеличение ширины коммутирующих импульсов. Благодаря такой работе, выходное напряжение всегда поддерживается в заданном диапазоне.

Поскольку режим работы задающего генератора в данной схеме не зависит от внешних воздействий, а также благодаря цепям стабилизации, выходное напряжение остается постоянным во всем диапазоне допустимой мощности нагрузки, например, от 0 до 100 Вт.

Кроме того, наличие обратной связи позволило защитить блок питания от выхода из строя. При превышении потребляемой мощности, при повышении выходного напряжения выше критического, а также при коротком замыкании в нагрузке происходит автоматическое выключение блока питания. После устранения причины, вызвавшей срабатывание защиты, блок питания запускается вновь.

После понижающего трансформатора высокочастотные разнополярные импульсы поступают на выпрямитель, где преобразуются в импульсы одной полярности. Выходной фильтр сглаживает импульсы после выпрямления и превращает их в постоянное напряжение с низким уровнем пульсаций.

Благодаря рассмотренным мерам стабилизации и фильтрации, нестабильность постоянного напряжение на выходе блока питания обычно не превышает 3% от номинального, а напряжение пульсаций имеет величину не более 0,1 вольта.

Также немаловажное положительное влияние выходного фильтра - значительное снижение уровня электромагнитных помех, излучаемых блоком питания и в особенности помех, излучаемых проводами, подключенными к его выходу.

Выводы

Электронные трансформаторы, предназначенные для питания галогенных ламп, использовать для питания светодиодного оборудования нельзя потому, что:

1. Значение 12 вольт, указанное в паспорте электронного трансформатора – это действующее (усредненное) напряжение. Реально в выходном напряжении могут присутствовать короткие импульсы, амплитудой до 40 вольт.

2. Напряжение на выходе электронного трансформатора высокочастотное и невыпрямленное. Оно содержит импульсы разной полярности, как положительной, так и отрицательной.

3. Выходное действующее напряжение электронных трансформаторов нестабильно, зависит от входного напряжения питающей сети, от мощности подключенной нагрузки, от температуры окружающей среды и может лежать в пределах 11-16 вольт.

4. Электронный трансформатор не способен работать при маленькой нагрузке. В его характеристиках обычно указывается нижняя и верхняя граница допустимой мощности нагрузки, например 30-300 ватт.

Первые три пункта неминуемо приведут к преждевременному выходу светодиодного оборудования из строя. В некоторых случаях оборудование может выйти из строя уже при первом включении. Такая поломка не будет являться гарантийным случаем.

При замене галогеновых ламп на светодиодные в уже существующих системах, помимо первых трех пунктов, необходимо учитывать и четвертый. Потребляемая мощность светодиодных ламп в 10 раз меньше мощности галогеновых. При недостаточной нагрузке электронный трансформатор может не включиться совсем или будет периодически включаться и выключаться. При такой замене ламп в любом случае рекомендуется заменять и источник питания.

Трансформаторы для галогенных ламп и трансформаторы для светодиодов: взаимозаменяемы ли они?

Электрооборудование в нашем доме, и освещение в том числе, работает от электричества, напряжением 220В. Но обычная лампочка накаливания с вольфрамовой нитью — вчерашний день. КПД низкий, долговечность невысокая, да и частота 50Гц создает дополнительную нагрузку на зрение. Выход — применить трансформатор для галогенных ламп и с его помощью использовать высокочастотные галогенные лампы, работающие от электричества низкого напряжения.

Трансформаторы для галогенных ламп понижают напряжение с 220В до 12В. Галогенные лампы светят именно от электричества напряжением 12В.

Трансформаторы делятся на два вида:

обмоточные (индукционные);
электронные.

Первый вид приборов — обмоточный трансформатор для галогенных ламп представляет собой две медные обмотки, которые взаимодействуют посредством электромагнитного поля. Электронный трансформатор для галогенных ламп преобразовывает электроэнергию, используя многочисленные специальные устройства. Сегодня электронный трансформатор для галогенных ламп перед обмоточным индукционным имеет свои преимущества:

легкий и компактный с малыми размерами;
хорошо защищен: имеет высокую степень защиты от коротких замыканий;
почти бесшумный: обладает низким уровнем шума;
стабильный в работе без нагрузки (режим холостого хода);
оснащен защитой от перегрузок и имеет защиту от перегрева;
позволяет осуществлять мягкий запуск.

Перечисленные особенности обеспечивают долговечность работы, продлевают срок службы как трансформатора, так и галогенных ламп. Примечание: у электронного трансформатора для галогенных ламп КПД 95-99% против 75-80% у трансформатора обмоточного.

Трансформаторы для галогенных ламп и трансформаторы для светодиодов: взаимозаменяемы ли они?

Трансформатор для галогенных ламп имеет своего «родственника» — трансформатор для светодиодного освещения. Но даже при одинаковой номинальной мощности и напряжении на выходе эти трансформаторы приборы не взаимозаменяемы. Дело в том, что в галогенной лампе источником света является нить накаливания. В свечении светодиода заложена совсем другая физика. Электрический ток проходит по P/N переходу диода и отдает часть энергии в виде фотона света. Это отличие физического явления свечения галогенной лампы и светодиода ставит различные требования к трансформаторам. Не вдаваясь в глубокий анализ осциллограмм трансформаторов в рамках этой статьи, сделаем вводы:

12В на выходе электронного трансформатора – это усредненное напряжение. В реальности присутствуют кратковременные скачки до 40В. Галогенная лампа «проглатывает» этот скачек без ущерба, а для светодиода он может быть губительным.
Помимо кратковременных скачков напряжения электронные трансформаторы для галогеннок отличаются нестабильностью выходного напряжения. Оно может быть в диапазоне 11-16В и зависит от напряжения сети на входе, подключенной мощности, температуры среды. выдают невыпрямленное напряжение. В нем присутствуют как положительные, так и отрицательные импульсы. Для долговечной работы светодиода требуется выпрямленное напряжение, график амплитуды импульсов которого близок к прямой линии.

Светодиодные лампы имеют мощность в 10 раз меньшую от мощности галогенных ламп. Но электронный трансформатор для галогенных ламп не может работать при малых нагрузках. При нагрузке меньше 30 ватт он может поочередно включаться и выключаться, или не будет включаться вообще.

Как правильно заменить галогенные лампочки 12в на светодиодные

Любой электрик сразу ответит на вопрос: "Как подключить точечные светильники на 12В?". Но даже среди опытных мастеров возникают недоразумения связанные с использованием в них светодиодных ламп. Основная проблема заключается в том, что не всегда и не все лампы корректно работают — либо мерцают, либо вообще не горят.

Светодиодные и галогенные лампы с цоколем G4 и патроны для их подключения. На их примере мы и расскажем о возможных схемах подключения Светодиодные и галогенные лампы с цоколем G4 и патроны для их подключения. На их примере мы и расскажем о возможных схемах подключения

Раньше в точечных светильниках использовали галогенные лампочки, типа той, что вы видите ниже. Для их питания подходит как постоянный, так и переменный ток любой частоты. Это значит что их можно питать напрямую от сетевого трансформатора, но они большие, тяжелые и гудят, поэтому чаще используются электронные трансформаторы.

Галогенная лампа на 12В мощностью в 20 Вт, цоколь G4. Они используются в точечных светильниках, но чаще в люстрах с множеством маленьких плафонов Галогенная лампа на 12В мощностью в 20 Вт, цоколь G4. Они используются в точечных светильниках, но чаще в люстрах с множеством маленьких плафонов

От обычного сетевого электронный трансформатор существенно отличается. По своей схемотехнике это импульсный источник питания у которого на выходе переменное высокочастотное напряжение. При этом амплитуда этого напряжения не постоянна, она изменяется вместе с синусоидой питающей сети.

Слева электронный трансформатор, выделено обозначение параметров выходного напряжения АС — значит переменный ток. Справа — эпюра переменного высокочастотного напряжения, амплитуда которого изменяется с частотой 50 Гц, согласно синусоиде в питающей сети Слева электронный трансформатор, выделено обозначение параметров выходного напряжения АС — значит переменный ток. Справа — эпюра переменного высокочастотного напряжения, амплитуда которого изменяется с частотой 50 Гц, согласно синусоиде в питающей сети

Подключаются такие лампы к электронному трансформатору достаточно просто: к клеммам или проводам подписанным, как «INPUT» подключают питание, то есть провода от питающей сети 220В, а к «OUTPUT» подключают лампочки.

Схема подключения галогенных ламп на 12В к электронному трансформатору предельно проста Схема подключения галогенных ламп на 12В к электронному трансформатору предельно проста

Светодиодные лампочки также будут светиться при подключении к трансформатору для галогенных ламп.

Светодиодные лампы работают от электронного трансформатора, но так делать нельзя Светодиодные лампы работают от электронного трансформатора, но так делать нельзя

Казалось бы, что еще нужно? Но если присмотреться можно заметить едва различимые пульсации света. При съёмке фотоаппаратом этого не видно, но если сфотографировать на мобильный телефон картина меняется.

Светодиодные лампы мерцают от импульсного трансформатора, это можно измерить с помощью специального прибора или приблизительно увидеть с помощью камеры смартфона. Светодиодные лампы мерцают от импульсного трансформатора, это можно измерить с помощью специального прибора или приблизительно увидеть с помощью камеры смартфона.

Как известно пульсирующий свет негативно влияет на самочувствие и работоспособность человека, об этом мы рассказывали в предыдущих статьях на нашем канале . Также отметим, что пульсации светового потока нормируются (см. ГОСТ Р 54945-2012 р. 1 «Область применения») до частоты в 300 Гц.

Галогенные лампы тоже пульсируют, но не так сильно, это связано с определенной инерционностью её спирали. Она не успевает остыть и погаснуть за время малых значений напряжения. Поэтому их использование с электронными или сетевыми трансформаторами и работа на переменном токе нормальна и такой свет не будет раздражать глаза и утомлять вас.

Этого можно избежать если питать их от источника постоянного тока. То есть нам нужен любой блок питания на выходе которого 12В, они продаются в любом магазине электротоваров под названием «Блок питания для светодиодных лент». Такое название прижилось из-за сильной распространенности последних.

Электронный трансформатор и блок питания постоянного тока «для светодиодных лент» Электронный трансформатор и блок питания постоянного тока «для светодиодных лент»

Подключение аналогично, в зависимости от вида блока питания у вас будут либо клеммы (как в моём случае), либо штекер, либо провода. Сеть 220В подключается туда где написано «INPUT», «Vin» или «L» (фаза) и «N» (ноль), а нагрузка туда, где будет написано «OUTPUT» или «V+» и «V-».

Подключение светодиодных ламп к блоку питания с выходным напряжением 12 VDC (вольт постоянного тока) Подключение светодиодных ламп к блоку питания с выходным напряжением 12 VDC (вольт постоянного тока)

Если сфотографировать камерой смартфона светодиодные лампы на 12В подключенные к такому источнику питания, то мы увидим что полос на фото нет, даже измерение пульсаций специальным прибором не покажет ничего плохого. Это говорит о нормальной работе осветительных приборов от такого источника

Фото крупным планом ламп без пульсации Фото крупным планом ламп без пульсации

Как известно, светодиоды, подобно выпрямительным диодами, пропускают ток лишь в одном направлении, но как тогда они могут работать от переменного тока? Дело в том, что на входе таких ламп установлен диодный мост, далее установлен стабилизатор тока. На первой лампе вместо него используется обычный резистор, но это немудрено ведь она и стоит около 60 рублей, а вот вторая лампа в 2 раза дороже и в ней виднее дроссель и микросхема, видимо функцию стабилизатора тока выполняет импульсный преобразователь (драйвер).

Такая лампа будет работать значительно дольше, а схема проще. Кстати корпус ламп залит чем-то на ощупь напоминающее что-то среднее между эпоксидкой и силиконом. У них упругая поверхность, но при этом её нельзя назвать мягкой.

И не стоит изгибать светодиодный чип на таких лампах как вы видите на рисунке ниже справа — он легко откалывается от платы с драйвером (проверено, благодаря любопытству пошёл в магазин за новой лампочкой).

Дешевая и дорогая светодиодные лампы, могут подключаться как к переменному, так и к постоянному току Дешевая и дорогая светодиодные лампы, могут подключаться как к переменному, так и к постоянному току

При питании от источника постоянного тока полярность не имеет значения. Лампа светится в любом положении.

И галогенные лампы работают от такого источника питания. Визуально лично мне показалось, что они горели ярче чем от электронного трансформатора. Возможно это связано как раз-таки с отсутствием пульсаций питающего напряжения.

Разница состоит лишь в том, что мощность каждой галогенной лампы в нашем случае составляет 20 Ватт, а у дорогой светодиодной 1.5 Ватта, у дешевой — не известно (по яркости примерно также).

Кстати странно, что электронный трансформатор вообще запустился со светодиодными лампами, в ряде случаев этого не происходит, поскольку особенности схемотехники таких источников питания предполагают наличие минимальной нагрузки, обычно в десятки ватт.

Галогенные лампы работают и на постоянном токе Галогенные лампы работают и на постоянном токе

При этом и одни и другие поддаются регулировке с помощью диммеров, которые также в магазинах почему-то встречаются под названием «Диммер для светодиодной ленты» или «led dimmer».

Отметим, что яркость галогенных ламп регулируется в широких пределах, начиная от едва заметного свечения и до полного накала, в то время как диапазон регулировки светодиодных ламп хоть и начинается со слабого свечения, но более сжат, это связано с вольт-амперной характеристикой светодиодов.

Диммирование галогенных ламп на постоянном токе, фотографии делались с одними настройками выдержки и диафрагмы, поэтому отражают реальное изменение яркости Диммирование галогенных ламп на постоянном токе, фотографии делались с одними настройками выдержки и диафрагмы, поэтому отражают реальное изменение яркости

При этом во время регулировки галогенных ламп слышен раздражающий писк от блока питания плавно затихающий по мере увеличения мощности (яркости).

Регулировка яркости светодиодных ламп на 12В Регулировка яркости светодиодных ламп на 12В

Со светодиодными лампами такого не наблюдалось, скорее всего из-за низкой мощности, так как писк издаёт трансформатор блока питания, под нагрузкой с прерывистым потреблением тока. Напомним, что с галогенными лампами он был нагружен на 2/3 от номинальной мощности, а со светодиодными — лишь на несколько процентов. Кстати дешевая лампа диммировалась лучше, ведь в ней нет драйвера, а стоят только резисторы.

Поэтому если услышите раздражающий писк при диммировании мощных светодиодных лент или ламп — не пугайтесь. Всего-лишь нужно поискать другой диммер, желательно подороже, с большей частотой ШИМ.

1. Галогенные ламп работают от любого источника с напряжением 12В. Переменный или постоянный ток не имеет значения.

2. Светодиодные лампы тоже загорятся от любого источника питания, но их свет может пульсировать. Их лучше питать постоянным током.

3. Диммеры и блоки питания от светодиодных лент отлично подходят к светодиодным лампам.

4. При замене галогенных ламп в люстре или точечных светильниках на светодиодные нужно менять и источник питания.

5. Диммер на 220В нельзя устанавливать ни до, ни после блока питания или электронного трансформатора (если тот не поддерживает функцию диммирования, а если поддерживает и совместим с симисторными светорегуляторами — то можно).

Читайте также: