Описание, назначение и структурная схема
Любое освещение, будь то домашнее или промышленное, в современном мире стремится к безопасности, минимальным габаритам и экономичному энергопотреблению. Особенно если речь идет об освещении световым потоком участков с запыленной или влажной средой. Подвалы или душевые, санузлы и тому подобное будут тем безопаснее, чем ниже в них напряжение сети, меньше размер светильника и эргономичнее.
Рисунок 1. Принципиальная схема ЭТ
В попытке охватить все цели подряд были созданы системы освещения с электронными трансформаторами, питающими галогенные лампы разной мощности, формы и установки с пониженным напряжением 12В переменного тока.
Преобразователи принимают сетевое напряжение ~220В на свои входные клеммы, посылают пульсирующий ток через специальную электронную схему на печатной плате и выдают более безопасное значение переменного напряжения ~12В.
ЭТ обычно изготавливаются в небольших прямоугольных пластиковых коробках. Система понижения напряжения ЭТ выполнена с помощью электронной начинки, напаянной на текстолитовую плату. Микросхема соединена с обоих концов входными и выходными проводниками или разъемами для подключения.
ET доступны в различных мощностях. Они хорошо зарекомендовали себя в квартирном освещении люстрами или комнатном освещении, где требуется одновременная работа целых блоков питания. Многие люстры на галогенных источниках тока имеют с завода специальные электронные трансформаторы или требуют для своей работы специальные электронные трансформаторы.
Преобразователи электронного типа являются наиболее простыми и понятными устройствами для рядовых потребителей и профессиональных монтажников. Они могут прекрасно работать вместе с диммерами для галогенных ламп.
Подобная система хорошо показана на рисунке 1. В ней к сети сетевого напряжения 220В подключается диммер, через который затем медными проводниками запитывается блок преобразования напряжения, ЭТ. Трансформатор выдает низковольтную нагрузку — 12В, которая используется для питания ламп накаливания с галогенами внутри колбы.
Несмотря на большое количество преимуществ, ЭТ имеет ряд ограничений и опасную структуру элементов. Так как это преобразователь напряжения понижающего типа, то электрический ток во вторичной обмотке даже с учетом малой мощности (50, 60Вт) будет достаточно сильным — 5-6А.
От этого выводные проводники, присоединяемые к лампам от выходных зажимов ЭТ, должны быть удалены на расстояние не более 50 сантиметров по длине. В противном случае будет иметь место негативный процесс с развитием индуктивного сопротивления в цепи трансформатора.
По техническим характеристикам ЭТ установка допускает технологию скрытого монтажа в стенах, нишах конструкций и за потолком.
После выбора электронных трансформаторов в качестве основного источника питания их выходные обмотки не должны подключаться к электрической цепи холостого хода, а в зависимости от требования могут быть установлены его внешние аксессуары.
Если на первом рисунке нам был показан комплекс детализированных модулей в схеме освещения ламп накаливания, то для полного понимания принципов работы трансформатора необходимо получить знания об основных элементах.
Без лампы или минимальной нагрузки преобразователь напряжения, наполненный электроникой, работать не будет. Для нормальной работы ему нужна хотя бы минимальная нагрузка на вторичную обмотку.
На входы ЭТ подается номинальное напряжение ~220В, затем с помощью элементов микросхем происходит преобразование значения, стабилизация, очистка (для более мощных и дорогих серий ЭТ) и третий этап работы электронного преобразователя — выдача пониженного напряжения на выходные клеммы, в зависимости от устройств в целом ЭТ с разными значениями (48 В/36 В/24 В) или ~12 В, как на конкретном примере.
Габаритные размеры, вес, климатические характеристики корпуса делают его наиболее практичным для использования в сетях жилого или общедомового освещения.
Однако, как и все другие электротехнические изделия, преобразователи напряжения с электронными микросхемами по своим характеристикам, качеству работы, продолжительности использования сильно зависят от того, где, кем и как они были изготовлены.
Чем больше труда было вложено и использованы современные технологии, использованы качественные материалы и комплектующие, тем выше и качественнее будет степень или класс ЭТ.
Разновидности
При практическом применении и постоянном использовании силовых преобразователей классы ЭТ условно делятся на три основных класса:
ЭТ класса «Premium»
- Разработан в соответствии с высокими стандартами качества и защиты от поражения электрическим током согласно ЕС. В основном это устройства, которые были идеально спроектированы даже на бумаге. Имеют максимальный пакет в базовой распродаже;
- Отличная теплоотдача корпуса обеспечивает теплообмен, а значит, оборудование не нагревается при длительной работе;
- Большинство видов защиты от основных аварийных электрических режимов устанавливаются на заводе;
- Принципиальная стабилизация сигнала напряжения, как на входе, так и на выходе ЭТ, позволяет предложить составную микроаппаратуру фильтрации и очистки;
- Встроенные системы плавного пуска галогенных ламп, ограничивая пусковые токи, обеспечивают длительность работы как светильников, так и собственного прибора.
Понятно, что стоимость таких устройств будет совсем другой и высокой по размеру. Это самый большой недостаток такого оборудования. Качество во всем, но очень дорого.
ЭТ класса «Medium»
Серия таких электронных преобразователей отличается от всех остальных типов обязательным наличием в устройстве защиты от аварий — режима перегрузки и возникновения состояния короткого замыкания. Агрегаты этого класса буквально повторяют перевод с английского названия — «Средний».
У них действительно стабильная работа, надежность сигнала выходного напряжения и рабочих характеристик. Многие модели класса «Средний» оснащены хорошим блоком токоограничивающей электроники из базового блока трансформатора или имеют возможность установки их в свой состав.
Однако полнота такой комплектности в каждой упаковке поставки ЭТ не гарантирует обязательного наличия фильтров, стабилизаторов, но по защите или другим параметрам качества для оценки собственного материала — в 99% случаев успешная поставка необходимого.
ЭТ класса «Economics»
Большое разнообразие этих трансформаторов производится в Китае и близлежащих азиатских странах. И что самое интересное, по статистике продаж ЭТ, этот класс трансформаторов сегодня является самым востребованным у потребителей.
Самый дешевый поток некачественных элементов очень часто показывает, еще на стадии покупки или в момент установки устройства на заводе, уже известные дефекты, дефекты материала, неисправности или обычный формат сортировки этого серийного оборудования. К этому стоит быть готовым при покупке электромобиля в «эконом» классе»
Несмотря на все недостатки, экономичные трансформаторы – это продукты среди имеющихся в продаже электронных трансформаторов, которые популярны благодаря:
- некачественный материал в электрических соединениях и в геометрическом состоянии позволяет ощутить существенную разницу в стоимости, выгодную покупателю при покупке ЭТ «эконом» по сравнению с другими аналогичными устройствами;
- купить за копейки, массово трансформирующие устройства почти не используются — покупателю становится доступен эффект «Приобретенная мощность электроприбора». Факт актуален, когда вы собираете собственные блоки питания по индивидуальным проектам и требуете в них определенного количества электронных деталей. Экономия затрат позволяет разрабатывать новые источники питания, использующие ET в качестве «доноров»
- отклонения между заявленными характеристиками устройства (анализ данных на основе динамики данных за последний период; сравнение габаритов и электрических величин с любыми другими ТТ;
Сегодня в сфере электроосвещения лидирующие позиции все чаще занимают светодиодные модули освещения в трех основных матрицах:
- гибкие светодиодные ленты для светового оформления;
- светодиодные лампы с цоколями любого типа;
- светодиодная матрица встроена в корпуса многих светильников.
Их питание обеспечивается более сложным устройством в составе импульсного трансформатора и выполняет работу по преобразованию электроэнергии с КПД, значительно превышающим ЭТ.
Источники питания с выпрямителями питаются переменным током от бытовой сети, а от выхода берется постоянный ток, многообразны по своей конструкции и видам. Такой ИП можно подобрать для любого светодиодного освещения современного и декоративного типа.
Однако драйверы ЭТ и светодиодов объединены одной концепцией — оба преобразователя электроэнергии, поступающей обычным способом через бытовую розетку на входные клеммы, оба имеют электронный модуль подпитки, размещенный на специальной диэлектрической пластине и переключаемый напаиванием на нее.
Пластины, на которых собрана микросхема ЭТ, выполнены на металлических, алюминиевых основах, с диэлектрической основой — текстолитом — с возможностью посадки на нее микроэлементов.
Читайте также: Схемы и ремонт зарядных устройств и провода для мобильных телефонов (разборка своими руками)
Схемы и описание работы печатных плат
Печатная плата представляет собой диэлектрическую пластину, на которой в соответствии с построением электрической схемы расположены и соединены между собой электромеханической связью определенные элементы проектируемого оборудования.
Простой вариант его конструкции выполнен в виде платы, где одна сторона содержит медные проводники для соединения электрических элементов устройства, а другая обладает диэлектрическими свойствами. Такие плиты называются однослойными или односторонними.
Если оборудование имеет сложную структуру и большое количество модулей (в основном при промышленном производстве оборудования), для соединения элементов применяют печатные платы с двухслойным рисунком, или даже многослойным, где применяется контактный рисунок не только с двух сторон, но и в промежуточном зазоре.
Такие сложные технологии выполняются на компьютерном оборудовании и станках. Использование в качестве контактов позолоченных материалов или олова с высокой проводимостью.
В описании плата — это скелет любой электронной схемы, которая получает питание, направляет его на каждый установленный на ней элемент и посылает на выход оборудования необходимые значения.
Он обеспечивает необходимый электрический контакт и проводимость к компонентам устройства, а также позволяет безопасно устанавливать электрическую цепь в разных корпусах устройства, обеспечивая необходимые диэлектрические свойства.
На родине также производят печатные платы. Однако их производство в таких условиях намного проще, чем в промышленных масштабах.
В качестве диэлектрического материала в основном используется текстолит, нанесение электропроводящих дорожек сначала обеспечивается специальным маркером или карандашом (в настоящее время редко используется химическое травление), возможна печать схем для платы с дальнейшим переносом их на текстолит. Электротехническое олово в основном используется в качестве проводников при ручной пайке всех контактных дорожек.
По сравнению с печатными платами заводского изготовления их ручное изготовление в домашних условиях менее красиво и менее качественно, но при должном опыте может сослужить хорошую службу в эксплуатации проектируемых систем простой или средней электроники.
Электрическая схема представляет собой чертеж элементов устройства, обозначенных специально принятыми для исполнения по ГОСТам чертежными обозначениями, соединенных между собой условными проводниками в виде прямых линий.
В его основную функцию входят индикация функциональных возможностей устройства, индикация направления подключения устройства, индикация значений входных и выходных параметров блоков и устройств. С помощью электрической схемы производится понимание работы неизвестного электронного устройства, его диагностика и ремонтные работы.
В качестве примеров ниже приведены электрические схемы с краткими дополнениями описания наиболее распространенных электронных трансформаторов, встречающихся на практике. Изучение элементов и их электрических схем поможет радиолюбителям модернизировать ЭТ, создавать на их основе собственные проекты.
L&B
Электронный трансформатор класса «эконом» мощностью до 60Вт. Китайский набор комплектующих делает работу прибора кратковременной, нестабильной, но базовая экономическая стоимость всего ЭТ позволяет успешно использовать его на практике.
Tashibra 200 W
Электронный трансформатор с таким звучным для русского языка названием — «Тошибра» представлен в виде преобразователя с выходной мощностью 200Вт. Однако качество изделий относится к стране происхождения Китай, что также свидетельствует о низком качестве изделий и малонадежной работе на практике.
Horoz HL370
Этот ЕТ уже сборный завод Китай. У него уже более качественные элементы, повышенная надежность в эксплуатации. Этот ЭТ отлично работает с номинальной нагрузкой, при этом не испытывая перегрева.
