Трансформатор — это аппарат без подвижных частей, который преобразует электрическую энергию из одной цепи в другую с изменением напряжения тока и без изменения частоты. Существует два типа трансформаторов, классифицируемых по их функции: повышающий трансформатор и понижающий трансформатор, про принцип работы которого мы и расскажем.
Понижающий трансформатор преобразует высокое напряжение (ВН) и низкий ток с одной стороны в низкое напряжение (НН) и высокое значение тока на другой стороне. Этот тип трансформатора имеет широкое применение в электронных устройствах и электрических системах.
Когда доходит до операций с напряжением, применение трансформатор можно разделить на 2 вида: НН (напряжение тока ниже 1кВ) и ВН (напряжение тока выше 1 кВ).
Первый способ НН относится к трансформаторам в электронных устройствах. Электронные схемы требуют поставки низкого значения напряжения (например, 5В или ещё ниже).
Понижающий трансформатор используется для того чтобы обеспечить соответствие поставляемого низкого напряжения требованиям электроники. Оно преобразовывает бытовое напряжение тока (220/120 В) из первичного в напряжение более низкое на вторичной стороне, которая используется для снабжения электронных приборов.
Если электронные устройства рассчитаны на более высокую номинальную мощность, то используются трансформаторы с высокой рабочей частотой (кГц). Трансформаторы с более высоким номинальным значением мощности и номинальной частотой 50/60 Гц были бы слишком большими и тяжелыми. Также, ежедневно-используемые зарядки используют понижающий трансформатор в своей конструкции.
Понижающие трансформаторы имеют очень большое значение в энергосистеме. Они понижают уровень напряжения и адаптируют его для систем-потребителей энергии. Трансформация выполняется в несколько шагов, описанных ниже:
- Система передачи энергии на большие расстояния должна иметь максимально высокий уровень напряжения. С высоким напряжением и низким током, потеря мощности передачи будет значительно уменьшена. Электрическая сеть сконструирована таким образом, что должна соединяться с системой передачи с различными уровнями напряжения тока.
- Понижающие трансформаторы используются в соединении систем передачи с различным уровнем напряжения. Они уменьшают уровень напряжения тока от максимального к более низкому значению (например, 765/220 кВ, 410/220 кВ, 220/ 110 кВ). Эти трансформаторы огромны и имеют очень высокую мощность (даже 1000 МВА). В том случае, когда коэффициент оборотов трансформатора не высок, обычно устанавливаются автоматические трансформаторы.
- Следующим шагом преобразования уровня напряжения является адаптация напряжения передачи к уровню распределения. Характерные отношения напряжений в этом случае 220/20 кВ, 110/20 кВ (также можно найти вторичные напряжения ЛВ 35 кВ и 10 кВ). Номинальная мощность этих трансформаторов составляет до 60 мВА (обычно 20 мВА). Переключатель изменения нагрузки почти всегда установлен в таких трансформаторах.
- Заключительный шаг преобразования напряжения — адаптация напряжения к уровню домашнего напряжения. Эти трансформаторы называемые малыми распределительными трансформаторами имеют номинальную силу до 5 мВА (чаще всего 1 мВА) и с номинальными значениями напряжения тока 35, 20, 10 кВ на стороне ВН и 400/200 В на стороне НН. Такие трансформаторы имеют высокий коэффициент оборота.
В нашем каталоге понижающих трансформаторов есть разные модели и виды. 
Самый популярный и распространенный вид. Как правило, используется в быту. Подключается от однофазной сети. Фазный и нулевой провод подключены на первичную обмотку.
По большей части применяется в промышленности, но есть случаи применения и в быту. Призван понижать более высокое напряжение около 380 В до необходимого в трехфазной сети.
Трансформатор, имеющий две или более обмотки. Устанавливается несколько вторичных обмоток для получения нескольких различных показателей напряжения тока от одного источника.
По сравнению с другими трансформаторами имеет легкий вес и малые габариты. Используется в радиоэлектронике для получения высокой плотности тока, из-за хорошего охлаждения обмотки. Стоит недорого, так как длина обмотки значительно короче других из-за сердечника в форме тора. Может выдерживать более высокие температуры, чем остальные виды прибора.
На нем установлена одна катушка, из-за чего очень агрегат прост и дешев в производстве. Броневым он называется из-за того что обмотки покрывают стержень как броня. Однако из-за плотности той же обмотки его трудно осматривать и ремонтировать.
Этот вид трансформаторов используется для обработки высоких и средних значений напряжения. Также имеет хорошее охлаждение. Устроен это вид прибора довольно просто, что позволяет легко осматривать и ремонтировать его.
- Понижает напряжение, что делает передачу энергии проще и дешевле.
- Более 99% эффективности.
- Обеспечивает различные требования к напряжению.
- Бюджетный.
- Высокая надежность.
- Высокая длительность работы.
- Требует внимательного обслуживания, ошибки в котором могут привести к поломке аппарата.
- Устранение неисправностей занимает много времени.
Мощность в любом трансформаторе неизменяема, т. е. мощность, поступающая на вторичную обмотку трансформатора такая же как мощность на первичной обмотке трансформатора.
Это применимо и к понижающему трансформатору.
Но, поскольку вторичное напряжение в понижающем трансформаторе меньше, чем первичное, сила тока на вторичном будет увеличена, чтобы сбалансировать общую мощность в трансформаторе.
Принцип работы
В большинстве домов ток проходит под напряжением в 220 В. Однако для правильной работы многие приборы подключаются к трансформатору. Но что делать, если вы купили прибор, который работает при более низком напряжении. Если вы подключите прибор к розетке без трансформатора, то, скорее всего, как только вы его включите, он сломается.
Как работает трансформатор? Первый комплект катушки, который называется первичной катушкой или первичной обмоткой, подключен к источнику переменного напряжения, называемому первичным напряжением.
Другая катушка, которая называется вторичной катушкой или вторичная обмотка, соединена с нагрузкой и нагрузка показывает измеренное напряжение (повышенное или пониженное).
Из источника ток проходит через витки первичной обмотки, вызывая появление магнитного потока, он проходит по виткам второй обмотки. Во вторичной обмотке возникает ЭДС (электродвижущая сила) в результате чего образуется напряжение, отличающееся от первичного напряжения. Разница между начальным и конечным напряжением определяется разницей числа витков на первичной и вторичной обмотке.
Если на вторичной витков меньше, чем на первичной – напряжение понизится, если витков больше – повысится. Напряжение тока меняется без изменения его частоты.
Все уличные трансформаторы, которые мы видим возле наших домов, — это понижающие трансформаторы. Они принимают переменное напряжение 11 кВ на первичной обмотке и преобразуют его в напряжение 220 В для распределения в наших домах. 
До широкого использования импульсных источников питания почти все низковольтные настенные адаптеры использовали понижающие трансформаторы. Пользоваться трансформатором в бытовых целях очень легко. Подключите трансформатор к розетке, а устройство к трансформатору. Однако чтобы пользоваться трансформатором, нужно выбрать правильный трансформатор. При выборе подходящего прибора нужно учитывать следующие пять критериев.
Какова средняя мощность, потребляемая приборами, подключаемыми к трансформатору?
Выберите свой аппарат в зависимости от того, сколько ватт потребляет ваше устройство. Например: Playstation 3 потребляет 380 Вт, поэтому вам необходим понижающий трансформатор на 500 Вт. Убедитесь в том, что ваше устройство не превышает мощность выбранного типа трансформатора.
Есть ли в вашем устройстве мотор? Если мотор присутствует, то добавьте 20% к необходимой мощности. В каких условиях вы будете работать? В условиях низких температур, например, вам понадобится тороидальный трансформатор.
Знаете ли вы амперы вашего устройства?
Так вы можете рассчитать необходимые ватты = Ампер х 110 В (например, 5 А х 110 = 550 Вт)
Вы хотите использовать один трансформатор для нескольких устройств? Проверьте общую мощность всех устройств, она должна быть меньше, чем значение ВА трансформатора.
Понижающие напряжение трансформаторы применяются повсеместно.
В зависимости от типа, прибор может применяться как в бытовых условиях, так и в промышленных, однако чаще всего они используются в источниках питания различных приборов и в электросетях.
Выбор конкретного устройства необходимо осуществлять очень тщательно, предварительно посоветовавшись с профессионалом и учитывать все, даже малозначительные, факторы для каждой конкретной ситуации.
Переносное освещение: как все сделать безопасно и надежно
Как сделать переносное временное освещение правильно
Освещение — это один из наиболее важных параметров для безопасного выполнения работ в ночное время суток, а также в зонах, не имеющих — или имеющих, но недостаточный уровень стационарного освещения.
Такими местами могут быть внутренние полости габаритных машин и механизмов, подземные сооружения, дымовые трубы и многие другие рабочие зоны. Но такое освещение должно быть организовано таким образом, дабы не привести к травмам и другим несчастным случаям с рабочими. Как это правильно сделать, мы и поговорим в нашей статье.
Правила организации переносного освещения
Освещение переносное может быть организовано за счет использования светильников на напряжение 12, 36, 42, 127 и 220В. Светильники на напряжение до 42В, используются для особо опасных помещений в отношении поражения человека электрическим током, а светильники до 220В используются в остальных помещениях и вне их.
Исходя из этого, давайте разберем организацию освещения в зависимости от помещений в которых они будут применяться.
Правила создания переносного освещения в обычных помещениях
Переносные светильники могут использоваться для общего освещения рабочей зоны, путей подхода к рабочему месту и пространства вокруг него, а так же для местного освещения:
- Общее освещение обычно выполняется в местах, не имеющих стационарного освещения, и вне помещений.
- Местное освещение применяется в местах выполнения разовых работ.
 Защитное стекло на переносной светильник |
Прежде всего, поговорим о требованиях к самому светильнику. Он обязательно должен быть закрытого типа, то есть иметь защитное стекло, которое закрывает лампу от случайного прикосновения, а также попадания воды на лампу. |
 Защитная сетка на светильник |
Если светильник установлен на высоте, доступной для прикосновения человеком, то он дополнительно должен иметь защитную сетку. Она ограждает защитное стекло светильника от ударов. |
 |
Кроме того, инструкция предполагает обязательное наличие у таких светильников рефлекторов, то есть отражателей, и крючок для удобного подвешивания светильника. Вместо крючка может использоваться другой механизм, обеспечивающий надежное крепление светильника в требуемом положении. |
 |
Теперь определимся с вопросом, касающимся провода такого светильника. Согласно «Правил безопасности при работе с инструментом и приспособлениями», это обязательно должен быть гибкий провод, отвечающий нормам ГОСТ 7399-80. Говоря более простым языком, можно применять марки ШОГ, ШВП, ШВД, ШРО, ШВВП, ШПС, ПВС, ПРС, ПВСП и другие гибкие провода подобных марок. |
 Подключение провода к светильнику |
Для подключения светильника на 220В, провод должен быть трехжильным. Одна жила является фазной, вторая нулевой и третья жила — для подключения защитного заземления. Заземление получается непосредственно к плафону светильника. |
Обратите внимание! Провод обязательно должен быть медным. Его же сечение должно быть в пределах 0,75 – 1,5 мм2.
- Провод, в месте подключения к электрической сети, обязательно должен иметь вилку. Причем, вилка должна соответствовать розетке класса напряжения светильника. В месте подключения к светильнику, провод должен иметь соединение методом сварки, пайки или винтового соединения.
Защита провода от механических повреждений
- Важным элементом является и защита провода от механических повреждений. Для этого используют гофрированные шланги. Внутри помещений, предпочтение стоит отдать изделиям из металла, вне помещений лучше использовать изделия из пластика. Необходимость применения такой защиты обуславливается нормами ПУЭ. Они же оговаривают, в каких случаях, и какую гофру применять.
- Теперь, что касается непосредственно монтажа. Светильник должен устанавливаться над рабочим местом, на высоте, недоступной для случайного прикосновения – 2,5 метра от уровня площадки.
Крепим провод светильника либо к стене, либо к элементам конструкции
- Провод должен подвешиваться к элементам конструкций, опорам или даже неподвижным элементам лесов на высоте в 2 метра. Но это не должны быть проходы. В таких местах его следует подвешивать как на видео, на высоте не ниже чем в 2,5 метра.
Обратите внимание! Провод не должен соприкасаться с горячими, промасленными или влажными поверхностями. Он не должен прокладываться совместно с тросами, шлангами и другим технологическим оборудованием.
Правила создания переносного освещения в особо опасных местах
Теперь давайте поговорим, какие предъявляются требования к переносному освещению в особо опасных местах. И для этого, прежде всего, давайте разберемся, что это за такие места.
К особо опасным местам нормативные документы относят помещения, в которых имеется сразу несколько опасных факторов. Это могут быть влажность, токопроводящие полы, химически активные вещества, повышенная температура, токопроводящая пыль и тому подобное. Для таких помещений следует применять светильники с напряжением до 42В.
Но в некоторых случаях, правила еще более жестки и требуют применения светильников на напряжение до 12В. В первую очередь, это относится к работам, проводимым внутри металлических деталей машин, в емкостях или котлах, которые хорошо заземлены. Кроме того, такие светильники следует использовать, если на рабочем месте человек находится в неудобной позе, или если рабочая зона очень тесная.
На фото светильники во взрывозащищенном исполнении
- Что касается самого светильника, то для таких зон не предъявляется повышенных требований к его исполнению. Исключение составляют только помещения, для которых требуется взрывозащищенное исполнение, но оно распространяется на любые типы светильников, устанавливаемых здесь.
- Провод для таких светильников так же не имеет отличных от первого варианта требований. А вот монтаж такого освещения имеет свои нюансы, о которых мы и поговорим отдельно.
- Одной из главных особенностей является класс самого напряжения. К сожалению, в нашей, да и любой другой стране, нет сетей общего пользования с таким малым напряжением. В связи с этим, ее нам придется организовывать своими руками.
- Для питания переносных светильников, в качестве понижающих устройств разрешается использовать трансформаторы и другие преобразователи напряжения. Запрещено использование только автотрансформаторов, дроссельных преобразователей и реостатов. Это связано с тем, что высока вероятность появления высокого напряжения на низкой стороне.
- Идеальным вариантом было бы установить один такой преобразователь на стационарном месте, и от него запитать все светильники. Но это больше похоже на создание стационарной сети, и применяется только в случаях, когда работы будут выполняться постоянно. Да и цена такой сети достаточно высока.
Подключение нескольких светильников 12В от одного трансформатора
- Поэтому, обычно используют один небольшой преобразователь для питания одного светильника. Мощность этого преобразователя должна соответствовать мощности светильника, подключаемого от него. Например, для сварочных работ внутри металлической емкости, необходим светильник на 12В, обеспечивающий не менее 30лк на рабочей поверхности.
Понижающий трансформатор для подключения временных электроприемников
- Каждый такой преобразователь должен подключаться к первичной сети при помощи вилки. Длина шнура от вилки до самого устройства, не должна превышать 2 метра. Вы скажете, что 2 метра это очень мало — и будете правы. Но это ограничение связано с еще одним требованием.
- Дело в том, что такие преобразователи обязательно должны размещаться вне особо опасных помещений. То есть, если вы производите работы все в той же емкости, то трансформатор обязательно должен находиться вне ее. А разводка должна выполняться уже проводами, подключёнными к стороне низкого напряжения.
Обратите внимание! При использовании понижающего трансформатора, его вторичная обмотка в обязательном порядке должна быть заземлена. Кроме того, розетки на низкое напряжение всегда должны конструкционно отличаться от розеток более высокого напряжения. Это исключит ошибки при подключении осветительных приборов.
Эксплуатация и хранение переносных светильников
Обычно на производстве переносные светильники нужны достаточно часто. В связи с этим, они, как правило, имеются на складе или другом месте, и выдаются при необходимости.
В связи с этим, несколько слов уделим их правильному хранению и поддержанию в работоспособном состоянии.
Хранение переносных светильников
Итак:
- Принимая такой светильник после проведения работ, следует внимательно его осмотреть на видимые дефекты. Это повреждение плафона, кабеля или штепсельной вилки. При наличии замечаний, таковые немедленно устраняются.
- Хранить светильники следует на полках или в подвешенном состоянии. Главное, чтобы помещение было сухим, и не было воздействия отопительных приборов на провод.
- Каждые 6 месяцев, светильники на освещение должны подвергаться испытаниям. Их цель — определить сопротивление изоляции проводов. Для этого используют мегомметр на 500В. Изоляция должна быть не ниже 0,5МОм.
- Перед выдачей светильника в эксплуатацию, проверяется его работоспособность, а также надежное крепление всех элементов.
Вывод
Освещение для временных рабочих мест, не является такой уж сложной задачей. Главное — один раз смонтировать необходимое количество светильников, отвечающих всем требованиям нормативных документов. В дальнейшем, они потребуют лишь незначительного ремонта и замены ламп.
Силовой трансформатор на 12 вольт. Самодельный понижающий трансформатор для работы в сырых помещениях
В сырых помещениях, гаражных боксах в «яме», и других помещениях по технике безопасности требуется устанавливать светильники с лампами на 12 Вольт. Для питания таких ламп применяют понижающий трансформатор.
Помимо обычных трансформаторов в последнее время в продаже появились . Однако при использовании для питания светильников напряжение 12 Вольт при большой длине провода лампы начинают гореть тускло, в полнакала. Попробуем решить эту проблему.
Вспомним физику. Мощность лампы накаливания 60 Ватт, напряжение от трансформатора 12 вольт отсюда вычислим ток: 60/12=5 Ампер. Если ток в 5 Ампер будет течь через 220 Вольт, то мощность получиться 1,1 кВт.
При большом токе происходит падение напряжения, падение напряжения зависит от длинны провода и его сечения.
Падение напряжения в 5-6 Вольт при напряжении 220 вольт не так заметно, а при 12 Вольтах это считай половина напряжения.
Решений этой проблемы я вижу три. Во-первых, применять лампочки меньшей мощности. Во-вторых, увеличить сечение провода и уменьшить его длину. В-третьих, повысить питающее напряжение.
Первое решение очевидно, если все равно лампочка 60 Вт светит в полнакала, может, стоит применить лампу на 40 Вт, и она будет светить ярче. Ну а если вы найдете или сделаете сами светодиодный светильник, то это будет еще лучше.
При питании ламп от понижающего трансформатора провод надо брать медный сечением не меньше 2,5 мм2, а лучше 4 мм2 или даже 6 мм2. Алюминиевый провод применять не стоит, так как у алюминия удельное сопротивление выше, чем у меди и падение напряжения будет намного больше.
Ну и самый радикальный способ это увеличить напряжение от трансформатора. Этот способ поможет в любом случае. Обратите внимание, увеличивать напряжение следует для каждого провода идущего от трансформатора надо индивидуально, потому что если вы на длинном проводе подберете напряжение, например 18 Вольт и лампочка будет гореть нормально, то на коротком проводе она перегорит.
Для обычного трансформатора берем провод такой же, каким намотана его вторичная обмотка и наматываем поверх обмотки трансформатора. Количество витков подбираем, как сказано выше в зависимости от провода, идущего от трансформатора до лампочки.
Делаем это так, отмеряем кусок провода метра два, один его конец подсоединяем к одному выводу трансформатора, другим наматываем несколько витков и подключаем к проводу, идущему к лампочке, свободный вывод трансформатора так же к другому проводу лампочки.
Включаем трансформатор в сеть и смотрим, как горит лампочка.
Если лампочка горит тусклее, чем раньше, то конец провода, которым мы доматывали подключенный к вторичной обмотке трансформатора, подключаем к другому ее выводу, также переключаем провод, идущий к лампочке.
Снова включаем трансформатор в сеть смотрим, как горит лампочка, если яркости не хватает, доматываем еще несколько витков, и так до тех пор, пока лампочка не будет гореть нормально. После этого собираем трансформатор капитально и пользуемся.
Для преобразования тока используются различные вид специальных устройств. Тороидальный трансформатор ТПП для сварочного аппарата и других приборов, можно намотать своими руками в домашних условиях, он является идеальным преобразователем энергии.
Первый двухполярный трансформатор был изготовлен еще Фарадеем, и согласно данным, это было именно тороидальное устройство.
Тороидальный автотрансформатор (марка Штиль, ТМ2, ТТС4)– это прибор, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в другое. Они используется в различных линейных установках.
Этот электромагнитный прибор может быть однофазным и трехфазным. Конструктивно состоит из:
- Металлического диска, изготовленного из рулонной магнитной стали для трансформаторов;
- Резиновой прокладки;
- Выводов первичной обмотки;
- Вторичной обмотки;
- Изоляции между обмотками;
- Экранирующей обмотки;
- Дополнительным слоем между первичной обмоткой и экранирующей;
- Первичной обмотки;
- Изоляционного покрытия сердечника;
- Тороидального сердечника;
- Предохранителя;
- Крепежных элементов;
- Покрывной изоляции.
Для соединения обмоток используется магнитопровод.
Этот тип преобразователей может классифицироваться по назначению, охлаждению, типу магнитопровода, обмоткам. По назначению бывает импульсный, силовой, частотный преобразователь (ТСТ, ТНТ, ТТС, ТТ-3). По охлаждению – воздушный и масляный (ОСТ, ОСМ, ТМ). По количеству обмоток – двухобмоточный и более.
Фото — принцип работы трансформатора
Устройство этого типа используется в различных аудио- и видеоустановках, стабилизаторах, системах освещения. Главным отличием этой конструкции от других устройств является количество обмоток и форма сердечника.
Физиками считается, что кольцевая форма – это идеальное исполнения якоря. В таком случае, намотка тороидального преобразователя выполняется равномерно, как и распределение тепла.
Благодаря такому расположению катушек, преобразователь быстро охлаждается и даже при интенсивной работе не нуждается в использовании кулеров.
Фото — тороидальный кольцевой преобразователь
Достоинства тороидального трансформатора
:
- Небольшие габариты;
- Выходной сигнал на торе очень сильный;
- Обмотки имеют небольшую длину, и как результат уменьшенное сопротивление и повышенный КПД. Но также из-за этого при работе слышен определенный звуковой фон;
- Отличные характеристики энергосбережения;
- Простота в самостоятельной установке.
Преобразователь используется как сетевой стабилизатор, зарядное устройство, в качестве блока питания галогенных ламп, лампового усилителя УНЧ.
Фото — готовый ТПН25
Видео: назначение тороидальных трансформаторов
Принцип работы
Самый просто тороидальный трансформатор состоит из двух обмоток на кольце и сердечнике из стали. Первичная обмотка подключается к источнику электрического тока, а вторичная – к потребителю электроэнергии.
За счет магнитопровода осуществляется соединение отдельных обмоток между собой и усиления их индуктивной связи. При включении питания в первичной обмотке создается переменный магнитный поток.
Сцепляясь с отдельными обмотками, этот поток создает в них электромагнитную силу, которая зависит от количества витков намотки. Если изменять число обмоток, то можно сделать трансформатор для преобразования любого напряжения.
Фото — Принцип действия
Также преобразователи такого типа бывают понижающими и повышающими. Тороидальный понижающий трансформатор имеет высокое напряжение на выводах вторичной обмотки и низкое на первичной. Повышающий наоборот. Помимо этого, обмотки могут быть высшего напряжения или низшего, в зависимости от характеристик сети.
Как сделать
Изготовление тороидального трансформатора под силу даже молодым электрикам. Намотка и расчет не представляют собой ничего сложного. Предлагаем рассмотреть, как правильно мотать тороидальный магнитопровод для полуавтомата:
Учитывая, что 1 виток переносит 0,84 Вольт, схема намотки тороидального трансформатора выполняется по такому принципу:
Так можно с легкостью самостоятельно сделать тороидальный трансформатор 220 на 24 вольта. Описанную схему можно подключить как к дуговой сварке, так и к полуавтоматической.
Параметры рассчитываются исходя из сечения провода, количества витков, размера кольца. Характеристики этого устройства позволяют производить ступенчатую регулировку.
Среди достоинств принципа сборки: простота и доступность. Среди недостатков: большой вес.
Обзор цен
Купить тороидальный трансформатор HBL-200 можно в любом городе Российской Федерации и стран СНГ. Он используется для различной аудиоаппаратуры. Рассмотрим, сколько стоит преобразователь.
Инструкция
Сделайте основание для трансформатора. Для этого возьмите небольшую доску толщиной около 5 см, крепите при помощи металлических скобок, которые огибают нижнюю часть сердечника. Выведите на каркас концы обмоток и закрепите их к контактам.
- Видео по теме
- Источники:
- трансформатор понижающий 220 12
- Автомобильный инвертор 12
Для сети с напряжением 120 вольт поперечная площадь сечения сердечника трансформатора должна быть 6 кв. см — это сечение обеспечит меньший нагрев.
Величина для среднего трансформаторного железа равна 60, делим это число на величину сечения сердечника и получаем число витков на один вольт, то есть 10.
Это число умножается на напряжение в сети (120) и получаем 1200 витков для первичной обмотки.
Обратите внимание
Будьте осторожны при испытаниях трансформатора Тесла. Хоть его максимальная выходная мощность мала, а кратковременный разряд не вызывает серьезных повреждений, неаккуратное обращение с устройством может нанести вред здоровью.
Прямой контакт с разрядом может вызвать ожог кожи.
Долгое воздействие высокочастотных токов на тело вследствие пребывания в непосредственной близости от источника разрядов, способно нарушить биохимические процессы в коже и стать причиной возникновения различного рода заболеваний.
Источники:
- как сделать генератор теслы в 2017
Понижающий трансформатор
предназначен для питания нагрузок меньшим напряжением, чем то, которое имеется в сети. Чтобы он не вышел из строя, необходимо найти и правильно подключить к сети именно ту обмотку, которая для этого предназначена.
Для нахождения правильного способа синфазного соединения обмоток соедините их последовательно, подключите к вольтметру переменного тока, работающему на пределе 500 В, затем, не касаясь выводов первичных обмоток, на одну из вторичных подайте переменное напряжение в несколько вольт. Прочитайте показания вольтметра, после чего отключите напряжение, поменяйте местами выводы одной их первичных обмоток и повторите опыт, затем снова отключите напряжение. Вариант, обеспечивающий максимальные показания вольтметра — и есть правильный.
Теперь, зная расположение первичной обмотки (или двух таких обмоток) подключите ее (либо две обмотки последовательно и синфазно) к сети через предохранитель, номинальный ток которого выберите в зависимости от мощности трансформатор
а (0,05 А на каждые 10 Вт). Затем осторожно, не касаясь каких-либо выводов (вторичные обмотки тоже могут оказаться высоковольтными!), измерьте вольтметром переменные напряжения, вырабатываемые трансформатор
ом.
Чтобы получить из переменного напряжения постоянное, подключите к вторичной обмотке выпрямитель с фильтром. Соблюдайте полярность при подключении выхода моста к электролитическому конденсатору. Учтите, что напряжение на выходе фильтра возрастет в 1,41 раз по сравнению с действующим значением напряжения на вторичной обмотке.
Все перепайки осуществляйте при обесточенном трансформатор
е, а если выпрямители высоковольтные, перед прикосновением к деталям не только обесточивайте трансформатор
, но и разряжайте конденсаторы фильтров. Не превышайте максимальные токи отдельных обмоток и суммарную мощность, потребляемую от трансформатор
а в целом.
Трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт: расчет, выбор
Новые линейные источники света, светодиодные ленты, используют в качестве светоизлучающих приборов сверхъяркие светодиоды (LED). Рабочее напряжение светодиодов составляет несколько вольт. Поэтому для питания применяют трансформатор для светодиодной ленты 12 вольт.
Часто у неискушенного человека возникают вопросы, какой трансформатор нужен для питания LED? Как рассчитать мощность трансформатора? Можно ли изготовить трансформатор своими руками? Как подобрать трансформатор из имеющихся в наличии? Можно ли обойтись без трансформатора? В этом материале читатель найдет ответы на эти и другие вопросы.
Назначение
Выпускаемые промышленностью светодиодные ленты питаются постоянным напряжением 12 или 24 вольт. Чаще применяют ленты, рассчитанные на 12 В. Поэтому питать светодиодные ленты непосредственно от осветительной сети 220 В нельзя.
Для их питания необходим понижающий трансформатор. Точнее – блок питания на 12 В. Так как светодиоды работают на постоянном токе, блок питания помимо понижающего трансформатора должен содержать выпрямитель и сглаживающий фильтр.
Выпрямитель, подключаемый к вторичной обмотке трансформатора, служит для преобразования переменного тока в постоянный. В качестве выпрямителя могут использоваться диоды, собранные по мостовой или полумостовой схеме. Рабочий ток диодов должен превышать суммарный рабочий ток светодиодных лент, подключаемых к блоку питания.
На выходе выпрямителя получается пульсирующее напряжение. Частота пульсаций равна удвоенной частоте питающей сети. Для устранения пульсаций применяются сглаживающие фильтры. На практике для сглаживания пульсаций применяются электролитические конденсаторы с рабочим напряжением, превышающим выходное напряжение трансформатора. Величина емкости конденсаторов зависит от мощности блока питания.
Пульсации напряжения питания напрямую влияют на коэффициент пульсаций светового потока.
Чем ниже коэффициент пульсаций света, тем комфортнее чувствует себя человек, находясь в помещении с искусственным освещением.
Если емкость конденсаторов сглаживающего фильтра выбрана правильно, то коэффициент пульсаций светового потока не будет превышать нескольких процентов, что считается хорошим показателем.
Имея небольшие навыки в электротехнике из трансформатора, диодов и конденсаторов можно самостоятельно, своими руками изготовить блок питания для LED.
Виды
Для питания светодиодных лент применяют два типа блоков питания содержащих:
- обычный понижающий трансформатор;
- импульсный преобразователь напряжения (электронный трансформатор).
В качестве понижающего трансформатора, в зависимости от типа LED ленты, подойдет любой трансформатор 12В или 24В соответствующей мощности с выпрямителем и сглаживающими конденсаторами. Это может быть трансформатор, намотанный на Ш-образном или тороидальном сердечнике.
Хорошо подходят, имеющиеся в широкой продаже, тороидальные трансформаторы, предназначенные для питания низковольтных ламп для точечных светильников. Они имеют компактные размеры и мощность достаточную для подключения светодиодной ленты.
Блоки питания для светодиодных лент, выпускаемые промышленностью, обычно выполняются в виде импульсных преобразователей напряжения (инверторов).
В них сетевое напряжение последовательно выпрямляется, преобразуется в высокочастотное напряжение (до 40 кГц), трансформируется импульсным трансформатором, выпрямляется и сглаживается.
На таком же принципе основана работа блоков питания компьютеров, телевизоров и многих других электронных устройств.
Благодаря сравнительно большой частоте преобразования, импульсные блоки питания значительно выигрывают по массогабаритным показателям у трансформаторных БП. По той же причине они не гудят, у них низкий коэффициент пульсаций. Большим достоинством импульсных блоков питания является то, что они выдают стабильное напряжение в широком диапазоне входного сетевого напряжении.
Расчет
Независимо от того, какой тип трансформатора предполагается применить для питания светодиодной ленты, сначала нужно определить мощность подключаемой нагрузки.
Для этого необходимо знать, какую мощность потребляет один погонный метр ленты и сколько метров будет потрачено для организации освещения.
Такую информацию можно получить из технической документации на данный тип LED или узнать ее у продавца.
К сожалению, часто заявленные технические характеристики не соответствуют реальным. В случае если возникли сомнения, лучше произвести несложные измерения, чтобы узнать реальные цифры.
Для этого светодиодную ленту необходимо подключить к подходящему источнику напряжения и измерить потребляемый ток.
Таким источником может послужить лабораторный блок питания, зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов или сам аккумулятор на 12 или на 24 вольт.
Измерения тока проводят, включив в разрыв цепи амперметр постоянного тока или используя токоизмерительные клещи постоянного тока. Вычислить мощность, потребляемую подключенной лентой можно по формуле:
P=U*I
Где P – потребляемая мощность; U – напряжение; I – потребляемый ток.
Разделив полученное значение на длину подключенной ленты, получим мощность одного погонного метра светодиодной ленты. Зная «метраж» ленты, которую предполагается установить, легко вычислить потребляемую мощность. Мощность блока питания лучше выбрать с запасом в несколько десятков процентов. Это позволит избежать излишнего нагрева, повысит надежность системы освещения.
Выбор
Как выбрать мощность трансформатора мы уже обсудили. Однако в некоторых случаях целесообразнее применить несколько трансформаторов небольшой мощности вместо одного мощного аппарата. Это может быть сделано, например, по соображениям расположения отдельных участков светодиодной ленты. Или, исходя из габаритов, когда встает вопрос, куда спрятать трансформатор большой мощности.
Мы уже останавливались на достоинствах «электронных» трансформаторов. Однако применяемые в них электронные компоненты более требовательны к эффективному охлаждению. Часто для охлаждения электроники таких БП, внутрь корпуса устанавливают вентиляторы.
К выбору блоков питания следует подходить с некоторой осторожностью, так как со временем вентиляторы иногда начинают довольно громко шуметь и для устранения шума приходится предпринимать меры. Лучше остановить свой выбор на преобразователях, в которых корпус служит радиатором для отвода тепла. Такие корпуса имеют развитую ребристую поверхность.
Выбирая трансформатор необходимо учесть место его установки. Если освещение предполагается устанавливать на улице или в сырых помещениях, необходимо выбирать аппарат с соответствующим классом защиты.
Дополнительно про выбор трансформатора можете посмотреть интересное видео. Автор дает полезные замечания, которые обязательно пригодятся при выборе трансформатора.
Подключение светодиодной ленты к трансформатору
Подключение светодиодной ленты к блоку питания не представляет особой сложности. При подключении главное не перепутать полярность и подключить плюс к плюсу, а минус к минусу.
На светодиодной ленте и на блоках питания полюса обычно промаркированы. Часто для подключения LED ленты к заводским БП используются специальные разъемы.
Они имеют специальные выступы – «ключи» и, поэтому, ошибиться с подключением невозможно.
Для подключения блоков питания к сети необходимо использовать кабель в двойной изоляции. Сечение жил кабеля должно быть не меньше 1.5 мм2. Для подключения низкого напряжения, в зависимости от мощности нагрузки, подойдет провод или кабель с сечением жил от 0.
75 мм2 или больше. Такое небольшое сечение объясняется тем, что светодиоды потребляют в 8 – 10 раз меньше электроэнергии, чем лампы накаливания.
Подключение кабелей к трансформаторам должно осуществляться с помощью штатных разъемов или с помощью винтовых или пружинных зажимов.
Подключение «трехцветных» (RGB) светодиодных лент имеет некоторые особенности. RGB ленты обычно работают со специальными контролерами.
Поэтому при подключении трехцветных светодиодных лент к блоку питания подключается не сама лента, а контроллер, который в свою очередь питает светодиоды. Также существует ограничение на длину ленты подключаемой к контроллеру.
Поэтому для наращивания цепочки светодиодных лент используются специальные усилители. Эти усилители также должны получать энергию от блока питания.
Еще следует сказать несколько слов об электромагнитной совместимости. Импульсные блоки питания для светодиодных лент могут быть причиной помех. Поэтому стоит подумать о применении сетевых фильтров. Для эффективного подавления помех они должны располагаться в непосредственной близости от БП.
Как самому сделать трансформатор
Простейший трансформатор для светодиодной ленты можно изготовить самостоятельно. Сначала необходимо рассчитать мощность и потребляемый светодиодной лентой ток. Исходя из потребляемой мощности, выбрать понижающий трансформатор на 12 В. Также понадобятся четыре выпрямительных диода или диодный мост в интегральном исполнении.
Максимально допустимый ток диодов должен превышать ток, потребляемый светодиодной лентой. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения потребуются электролитические конденсаторы. Рабочее напряжение конденсаторов 12-тивольтового БП должно быть не ниже 25В. Суммарную емкость можно подсчитать исходя из 3000 микрофарад на один ампер нагрузки.
Все детали нужно спаять по приведенной ниже схеме.
Получившуюся конструкцию нужно поместить в подходящий для нее корпус.
Учитывая все вышеизложенное, можно сказать, что применение качественного трансформатора является необходимым условием длительной и надежной работы светодиодной ленты. При этом он должен иметь запас по мощности, обеспечивать низкий коэффициент пульсаций, не бояться бросков сетевого напряжения и иметь класс защиты соответствующий условиям эксплуатации.
Как сделать безопасное освещение в подвале?
Вы здесь:
В данной статье мы хотим рассказать читателям сайта Сам Электрик, как провести освещение в подвале жилого дома либо гаража, чтобы оно было безопасным, качественным и экономным.
Сразу же хотелось бы отметить, что предоставленный ниже материал подойдет и для того, чтобы сделать свет в погребе на даче, т.к. по сути, подвал и погреб практически не отличаются между собой.
Далее мы рассмотрим несколько важных моментов, которые позволят правильно выполнить монтаж освещения своими руками!
В чем отличие погреба от подвала?
Чтобы Вы сразу поняли разницу между двумя помещениям, рассмотрим, в чем их основное отличие. Подвал, как правило, находится ниже уровня земли частного дома. В данном сооружении принято хранить садовый инвентарь и инструмент.
Если подвал находится в гараже, здесь может быть оборудована небольшая мастерская либо даже комната отдыха (некоторые умудряются сделать из подвального помещения коттеджа даже бильярдную). Что касается погреба, его главное предназначение – хранение закупорки, овощей и фруктов.
Как и подвал, погреб должен находиться ниже уровня земли, но не обязательно данное сооружение должно быть прям под жилым домом. Иногда погреб сооружают на территории дачного участка недалеко от самого жилья.
Что касается освещения, то в обоих случаях правилами ПУЭ предъявляется одно главное требование – проводка должна быть надежно защищена от сырости и механических повреждений. Далее мы подробно рассмотрим, как сделать свет в подвале либо погребе своими руками.
Выбираем безопасные комплектующие
Перед тем, как проводить освещение в подвальном сооружении, необходимо правильно подойти к выбору светильников, проводов и выключателей. Дело в том, что все комплектующие должны быть не только защищенными от влаги, но и от механических повреждений, коррозии и даже негативного влияния агрессивных материалов (к примеру, удобрения либо отравы от насекомых).
Учитывая данный момент, чтобы самостоятельно провести освещение в подвале, Вам необходимо использовать следующие комплектующие::
- Кабель в двойной изоляции, желательно негорючий. В этом случае лучшим проводником будет кабель ВВГнг, сечением 1,5 мм2 (в том случае, если Вы собрались только свет провести в погреб).
- Светильник с влагозащищенным плафоном, как показано на фото ниже (степень защиты IP не менее 44).
- Понижающий трансформатор 220/36, а лучше 220/12 Вольт. Освещение должно быть безопасным, особенно если подвал сырой. Если же помещение полностью сухое можно подключить свет от 220 Вольт.
Помимо этого линию освещения нужно защитить автоматическим выключателем на 10А и УЗО на 10 мА (если влажность в подвале повышенная). Защитную автоматику рекомендуется вынести на распределительный щиток в доме.
Выполняем электромонтаж
Ну и, наконец-то, мы подошли к самому главному вопросу статьи – как сделать освещение в подвале жилого дома своими руками. Для начала выделим несколько важных моментов, после чего рассмотрим пошаговую инструкцию по монтажу.
Итак, чтобы самому провести свет в погреб либо подвальное помещение частного дома, Вы должны учитывать:
- Если потолок низкий, светильник лучше разместить на стене, чтобы он не мешал, и угроза повреждения плафона свелась к минимуму.
- Обязательно защитите кабель специальным пластиковым коробом либо металлической трубой с толщиной стенок не менее 2 мм. О том, как провести электропроводку в трубах, мы говорили в соответствующей статье.
- Если погреб представлен отдельным сооружением, рекомендуем сделать уличное освещение входа, чтобы в ночное время можно было безопасно спуститься за продуктами либо инструментом.
- Если подвал жилого дома либо гаража сырой, выключатель лучше вывести наверх, установив его при входе в сооружение.
- Линию освещения рекомендуется выводить открытым способом, на высоте от пола около 2-х метров, чтобы минимизировать вероятность механических повреждений. Более подробно о том, как должна осуществляться прокладка кабеля в подвале, мы рассказали в отдельной статье.
- Мощность понижающего трансформатора должна не меньше, чем на 30% превышать мощность всех светильников, которые будут к нему подключаться.
Если Вы будете соблюдать все эти требования и рекомендации, готовая система освещения в подвале будет безопасной и долговечной. Провести свет на самом деле несложно, даже неопытному электрику.
Все что нужно сделать – протянуть от вводного щитка в доме либо коттедже отдельную линию, защищенную автоматом и, если это потребуется, УЗО. Подключение светильников не составит труда, собственно, как и установка выключателя света.
Готовая система освещения должна выглядеть примерно так, как на видео ниже.
Пример освещения в погребе жилого дома
Вот и все, что хотелось рассказать Вам о том, как сделать освещение в подвале жилого дома либо гаража. Как Вы видите, ничего сложного в электромонтажных работах нет, главное учитывать все предоставленные требования и рекомендации!