Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.
 


Схемы подключения | Принципиальные схемы | Электроснабжение
Розетки и выключатели | Автоматы защиты | Кабель и провод | Монтаж электропроводки Ремонт электротехники | Молодому электрику

Электрик Инфо » Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника » Чем отличается блок питания для светодиодных ламп и электронный трансформатор для галогенных ламп
Количество просмотров: 141803
Комментарии к статье: 6


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.

Чем отличается блок питания для светодиодных ламп и электронный трансформатор 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.

Структурная схема электронного трансформатора

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.

Электронный трансформатор Taschibra

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.

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.

Выходные осциллограммы

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.

Типовая схема импульсного источника питания

Или другой вариант:

Схема блока питания для светодиодных лент

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.

Автогенераторная схема

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.

Трансформатор ET e105 w

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

Алексей Бартош

Популярные публикации:

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника

Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день



Поделитесь этой статьей с друзьями:


Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Электронные трансформаторы: назначение и типовое использование
  • Как устроен электронный трансформатор
  • Как устроены и работают диммируемые светодиодные лампы в отличие от обычных
  • Схемотехника блоков питания для светодиодных лент и не только
  • Отличие светодиодных ламп от энергосберегающих компактных люминесцентных
  • Как выбрать блок питания для светодиодов
  • Трансформаторы для галогеновых ламп
  • Непростые проблемы питания светодиодных ламп
  • Устройство плавного включения ламп накаливания
  • Защита светодиодных ламп от перегорания: схемы, причины, продлеваем жизнь
  • Категория: Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника

    Широтно-импульсная модуляция, Блоки питания, Драйверы для светодиодов, Осветительная техника, Светодиоды, Источники питания

      Комментарии:

    #1 написал: Глеб |

    Я не стал заморачиваться, а просто поменял все галогенные лампы в люстре на светодиодные. Собственно вся идея заключалась в том, чтобы вообще не менять в люстре, а заменить только сами лампочки. Все лампы совместимы с переменным и постоянным током. И все работает! Эффект отличный, свет как минимум в 2 раза ярче. Единственное, к сожалению, светодиодные лампы иногда мерцают, т.е. свет немного тускнеет и снова быстро становится ярче. Обычно этого никто не заметит, но на комфорте это, безусловно, сказывается. Мерцание есть, иногда его нет. Иногда свет остается постоянным долгое время с начала включения, иногда он сразу мигает, а потом стабилизируется и так периодически попеременно. Как ни странно, эта проблема есть даже у дорогих лампочек. Все лампы имеют одинаковую мощность. С галогенными лампами все нормально. Интересно, что в других люстрах, где у меня, например, всего 8 лампочек, при подключении всех светодиодных ламп, например 2Вт, они гаснут сразу после зажигания. Чтобы люстра светила, одна из ламп должна быть галогенной. Слишком низкая мощность, и блок питания отключается? Может в чем еще причина? Хочу добавить, что лампочки разных фирм и типов (разные SMD и COB), но это ничего не меняет.

      Комментарии:

    #2 написал: Дмитрий |

    А почему тогда светодиодные лампы на 12в спокойно работают от индукционных трансформатором? Там же выход переменка?

      Комментарии:

    #3 написал: Алексей |

    В светодиодных лампах есть диодный выпрямитель, они горят и с переменным 12в. Эл.трансформатор работает строго по нагрузке. Нет лампочек в люстре, нет напряжения с эл.трансформатора 0в. Шесть светодиодных 2 вт ламп-3,5 вольта с эл.трансформатора, они горят не на всю. У некоторых не загораются, малая нагрузка-0 вольт на выходе эл.тр-ра.

      Комментарии:

    #4 написал: Андрей Повный |

    Глеб, Похоже, что проблема с мерцанием света в вашей люстре связана с несовместимостью светодиодных ламп с блоком питания. Большинство люстр не предназначены для работы с низковольтными светодиодными лампами, и блок питания может не обеспечивать стабильный ток для таких ламп. В результате свет может мерцать или даже не гореть вовсе.

    Если вы хотите решить эту проблему, вам может потребоваться заменить блок питания в люстре на более подходящий для работы с низковольтными светодиодными лампами. Также можно попробовать использовать лампы с более высокой мощностью, которые могут быть более совместимы с блоком питания.

    Наконец, если вы продолжаете испытывать проблемы с мерцанием света, несмотря на замену блока питания и использование ламп более высокой мощности, рекомендуется обратиться к специалисту для дополнительной диагностики и ремонта.

    Цитата: Дмитрий
    А почему тогда светодиодные лампы на 12в спокойно работают от индукционных трансформатором? Там же выход переменка?
      Для работы светодиодной лампы требуется постоянный, а не переменный ток, который выходит из индукционного трансформатора. Поэтому, чтобы светодиодная лампа работала от трансформатора, необходимо использовать выпрямительный мост, который преобразует переменный ток в постоянный ток.

    Некоторые светодиодные лампы на 12 В могут иметь встроенный выпрямительный мост, который обеспечивает преобразование переменного тока в постоянный ток, однако если трансформатор имеет низкое качество или высокую частоту выходного тока, то может возникнуть проблема с поддержанием стабильного постоянного тока, что приведет к мерцанию света и другим проблемам.

    Использование светодиодных ламп на 12 В с индукционными трансформаторами возможно, но требует тщательного подбора компонентов и соответствия их характеристик. Поэтому перед покупкой светодиодной лампы на 12 В для работы с индукционным трансформатором, стоит обратить внимание на соответствующие технические характеристики и рекомендации производителя.

    Цитата: Алексей
    В светодиодных лампах есть диодный выпрямитель, они горят и с переменным 12в. Эл.трансформатор работает строго по нагрузке. Нет лампочек в люстре, нет напряжения с эл.трансформатора 0в. Шесть светодиодных 2 вт ламп-3,5 вольта с эл.трансформатора, они горят не на всю. У некоторых не загораются, малая нагрузка-0 вольт на выходе эл.тр-ра.

    Судя по описанию, проблема может быть связана с тем, что электронный трансформатор не имеет достаточной нагрузки для светодиодных ламп. Как вы правильно заметили, электронные трансформаторы обычно работают на определенной нагрузке, и если нагрузка слишком мала, они могут не функционировать должным образом. В данном случае, если светодиодные лампы имеют низкую мощность (6 Вт), то, возможно, нагрузка недостаточна для электронного трансформатора.

    Кроме того, возможно, что светодиодные лампы имеют различные характеристики и требования к питанию, и некоторые из них могут не подходить для работы с данной системой. Например, если светодиодные лампы имеют разные напряжения и токи, то некоторые из них могут не работать должным образом, если не подобраны соответствующие компоненты.

    Для решения данной проблемы можно попробовать использовать другие светодиодные лампы, которые имеют большую мощность или более подходящие характеристики для работы с электронным трансформатором. Также можно попробовать увеличить нагрузку на трансформатор, добавив дополнительные светодиодные лампы.

      Комментарии:

    #5 написал: Михаил |

    Блок питания для светодиодных ламп и электронный трансформатор для галогенных ламп имеют существенные отличия в своих характеристиках и спецификациях.

    Блок питания для светодиодных ламп обычно имеет постоянный выходной ток, который не зависит от входного напряжения, а также низкое напряжение на выходе, обычно не превышающее 36 вольт. Также блок питания для светодиодных ламп может иметь возможность диммирования света, что позволяет регулировать яркость света в зависимости от потребностей.

    Электронный трансформатор для галогенных ламп, напротив, имеет переменный выходной ток и высокое напряжение на выходе, обычно в диапазоне 12-24 вольта. Электронный трансформатор может не иметь возможности диммирования, хотя некоторые модели все же могут регулировать яркость света.

    Кроме того, блок питания для светодиодных ламп и электронный трансформатор имеют различные способы соединения с источником электропитания. Блок питания для светодиодных ламп обычно подключается непосредственно к сети переменного тока, а электронный трансформатор может иметь низковольтное подключение через специальные разъемы или же подключаться непосредственно к высоковольтной линии.

      Комментарии:

    #6 написал: Котофей |

    Блоки питания для светодиодных ламп и электронные трансформаторы для галогенных ламп отличаются конструктивно. Блоки питания для светодиодных ламп имеют меньшие размеры и высокую эффективность, поскольку они преобразуют входное напряжение в низкое постоянное, необходимое для питания светодиодов. Электронные трансформаторы для галогенных ламп больше по размеру и менее эффективны, поскольку они преобразуют входное напряжение в высокое переменное, которое затем снижается и выпрямляется в галогенной лампе.

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Электрик Инфо на Яндекс Дзен

     

    Популярные разделы сайта:

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки
    Андрей Повный - все статьи автора



    Copyright © 2009-2024 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.