Transformador para lámparas halógenas: por qué es necesario, principio de funcionamiento y reglas de conexión.
Las lámparas halógenas pueden considerarse una versión mejorada de las lámparas incandescentes habituales.Funcionan de la misma manera, pero debido a algunas características de los halógenos son más económicos, duraderos y producen una luz agradable a la vista, pero al mismo tiempo brillante.
Los fabricantes ofrecen dos opciones para dispositivos de iluminación halógena: alto y bajo voltaje. Para que este último funcione correctamente es necesario un transformador para lámparas halógenas. Le diremos cómo seleccionar y conectar correctamente el dispositivo especificado.
El contenido del artículo:
¿Por qué una halógena necesita un transformador?
Las lámparas halógenas compiten con éxito con las LED. A pesar de las mejores características de rendimiento de estos últimos, los halógenos suelen ganar, lo que se explica por su menor coste y, en consecuencia, su disponibilidad, así como por algunas características del haz de luz de los LED, que pueden cansar la vista.
La principal "carta de triunfo" de los LED es el funcionamiento sin calefacción, lo que permite su uso generalizado. Las lámparas halógenas tienen la misma ventaja, pero sólo para las lámparas de bajo voltaje. Se pueden instalar en zonas sensibles a las altas temperaturas. Por ejemplo, en lámparas empotradas en el techo.
Pero hay que entender que las lámparas halógenas de bajo voltaje sólo pueden funcionar con transformadores. Estos últimos son necesarios para convertir la tensión de red a un valor aceptable para la lámpara. Normalmente es de 12 V.
Además, el transformador protege la fuente de luz contra sobretensiones, sobrecalentamiento y cortocircuitos, y también puede brindar la capacidad de encender la iluminación sin problemas. Hay que admitir que, de media, las lámparas con transformadores duran mucho más. Aunque mucho depende de su calidad.
¿Qué tipos de transformadores existen?
Los transformadores son dispositivos de tipo electromagnético o electrónico. Se diferencian algo en el principio de funcionamiento y algunas otras características.
Las opciones electromagnéticas cambian los parámetros de la tensión de red estándar a características adecuadas para el funcionamiento. halógenos de bajo voltaje, los dispositivos electrónicos, además del trabajo especificado, también realizan la conversión de corriente.
Dispositivo electromagnético toroidal
El transformador toroidal más simple se ensambla a partir de dos devanados y un núcleo. Este último también se denomina circuito magnético. Está fabricado de un material ferromagnético, normalmente acero. Los devanados se colocan sobre la varilla.
El primario está conectado a la fuente de energía, el secundario, respectivamente, al consumidor. No hay conexión eléctrica entre los devanados primario y secundario.
Por tanto, la energía se transfiere entre ellos sólo de forma electromagnética. Para aumentar el acoplamiento inductivo entre los devanados, se utiliza un circuito magnético.Cuando se aplica corriente alterna al terminal conectado al primer devanado, se produce un tipo de flujo magnético alterno dentro del núcleo.
Este último se engrana con ambos devanados e induce en ellos una fuerza electromotriz o fem. Bajo su influencia, se crea en el devanado secundario una corriente alterna con un voltaje diferente al que estaba en el devanado primario.
Dependiendo del número de vueltas se determina el tipo de transformador, que puede ser elevador o reductor, y la relación de transformación. Para las lámparas halógenas, siempre se utilizan únicamente dispositivos reductores.
Las ventajas de los dispositivos de bobinado son:
- Alta confiabilidad operativa.
- Fácil de conectar.
- Bajo costo.
Sin embargo, los transformadores toroidales se pueden encontrar en circuitos modernos con lámparas halógenas Bastante raro. Esto se explica por el hecho de que, debido a sus características de diseño, estos dispositivos tienen unas dimensiones y un peso bastante impresionantes. Por lo tanto, es difícil disimularlos al colocar muebles o iluminación del techo, por ejemplo.
Además, las desventajas de los dispositivos de este tipo incluyen el calentamiento durante el funcionamiento y la sensibilidad a posibles caídas de voltaje en la red, lo que afecta negativamente la vida útil de las lámparas halógenas.
Además, los transformadores de devanado pueden zumbar durante el funcionamiento, lo que no siempre es aceptable. Por lo tanto, los dispositivos se utilizan principalmente en locales no residenciales o en edificios industriales.
Dispositivo de pulso o electrónico.
El transformador consta de un núcleo o núcleo magnético y dos devanados. Dependiendo de la forma del núcleo y del método para colocar los devanados en él, se distinguen cuatro tipos de dispositivos de este tipo: de varilla, toroidales, blindados y blindados.
El número de vueltas del devanado primario y secundario también puede ser diferente. Variando sus relaciones se obtienen dispositivos reductores y elevadores.
El principio de funcionamiento de un transformador de tipo pulsado es algo diferente. Se aplican pulsos unipolares cortos al devanado primario, por lo que el núcleo está constantemente en un estado de magnetización.
Los impulsos en el devanado primario se caracterizan por ser señales rectangulares de corta duración. Generan inductancia con las mismas caídas características.
Estos, a su vez, crean impulsos en la bobina secundaria.
Esta característica confiere a los transformadores electrónicos una serie de ventajas:
- Peso ligero y compacto.
- Alto nivel de eficiencia.
- Posibilidad de incorporar protección adicional.
- Rango de tensión de funcionamiento ampliado.
- Sin calentamiento ni ruido durante el funcionamiento.
- Posibilidad de ajustar la tensión de salida.
Entre las desventajas, cabe destacar la carga mínima regulada y el precio bastante elevado. Esto último está asociado a ciertas dificultades en el proceso de fabricación de dichos dispositivos.
Reglas para elegir equipo reductor.
Al elegir un transformador para fuentes de luz halógenas, se deben tener en cuenta muchos factores.Vale la pena comenzar con dos características importantes: el voltaje de salida del dispositivo y su potencia nominal.
El primero debe corresponder estrictamente al voltaje de funcionamiento de las lámparas conectadas al dispositivo. El segundo determina la potencia total de las fuentes de luz con las que funcionará el transformador.
Para determinar con precisión la potencia nominal requerida, es aconsejable realizar un cálculo sencillo. Para hacer esto, debe sumar las potencias de todas las fuentes de luz que se conectarán al dispositivo reductor. Al valor resultante añadir el 20% de la “reserva” necesaria para el correcto funcionamiento del dispositivo.
Ilustremos con un ejemplo específico. Para iluminar el salón está previsto instalar tres grupos de lámparas halógenas: siete piezas en cada uno. Se trata de dispositivos puntuales con un voltaje de 12 V y una potencia de 30 W. Se necesitarán tres transformadores para cada grupo. Elijamos el correcto. Empecemos calculando la potencia nominal.
Calculemos y encontremos que la potencia total del grupo es 210 W. Teniendo en cuenta la altura libre requerida, obtenemos 241 W. Por lo tanto, para cada grupo necesitará un transformador cuyo voltaje de salida sea de 12 V, la potencia nominal del dispositivo es de 240 W.
Tanto los dispositivos electromagnéticos como los pulsados cumplen con estas características. Al elegir este último, se debe prestar especial atención a la potencia nominal. Debe presentarse como dos números. El primero indica la potencia mínima de funcionamiento.
Debe saber que la potencia total de las lámparas debe ser mayor que este valor, de lo contrario el dispositivo no funcionará.Y una pequeña nota de los expertos sobre la elección del poder. Advierten que la potencia del transformador, que se indica en la documentación técnica, es la máxima.
Es decir, en condiciones normales producirá entre un 25 y un 30% menos. Por tanto, la llamada “reserva” de poder es necesaria. Porque si obligas al dispositivo a funcionar al límite, no durará mucho.
Otro matiz importante se refiere al tamaño del transformador seleccionado y su ubicación. Cuanto más potente es el dispositivo, más masivo es. Esto es especialmente cierto en el caso de las unidades electromagnéticas. Es recomendable buscar inmediatamente un lugar adecuado para su instalación.
Si hay varias lámparas, los usuarios suelen preferir dividirlas en grupos e instalar un transformador independiente para cada una. Esto se explica de forma muy sencilla.
En primer lugar, si falla el dispositivo reductor, los grupos de iluminación restantes funcionarán con normalidad. En segundo lugar, cada uno de los transformadores instalados en dichos grupos tendrá menos potencia que el común que sería necesario instalar para todas las lámparas. En consecuencia, su coste será notablemente menor.
Dos opciones de conexión de transformador
Antes de conectar un dispositivo reductor, debe completar el diseño de las lámparas si hay más de dos. Además, debe seleccionar la ubicación para instalar el transformador.
Esto último se realiza teniendo en cuenta las siguientes reglas:
- Se debe garantizar el libre acceso al dispositivo, necesario para su mantenimiento o sustitución.
- Si el transformador está ubicado dentro de un espacio cerrado, el volumen de este último no puede ser inferior a 10 litros. Esto es necesario para eliminar el calor generado durante el funcionamiento del dispositivo.
- La distancia entre el dispositivo y la lámpara halógena más cercana no debe ser inferior a 250 mm. Esto se hace para evitar un calentamiento adicional no deseado de la fuente de luz.
Sólo después de determinar la ubicación del transformador y las lámparas se puede comenzar con la instalación y conexión.
En este caso, son posibles dos opciones principales, y esta última se puede modificar y utilizar para conectar no solo dos grupos de lámparas, sino también tres o más.
Circuito de lámparas con un transformador.
Esta opción se considera óptima para cuatro, máximo cinco fuentes de luz. Si hay más lámparas, lo mejor será dividirlas en grupos. Los halógenos están conectados sólo en paralelo. Esto debe tenerse en cuenta a la hora de elaborar el diagrama. Otro punto importante.
Es necesario colocar las lámparas de modo que la distancia de cada una de ellas al transformador sea aproximadamente la misma. Esto es necesario para el correcto funcionamiento de los dispositivos.
Si hay cables de diferentes longitudes, las lámparas se iluminarán de manera diferente. El que tenga un cable más corto brillará más. Un dispositivo con un cable largo se iluminará tenuemente.
Además, en este último caso, el cable también puede calentarse durante el funcionamiento, lo que es extremadamente indeseable.Los expertos recomiendan construir el circuito de manera que la longitud de cada uno de los cables que conducen a las lámparas no supere los 200 mm. En este caso, la sección del cable debe ser de al menos 1,5 metros cuadrados. mm.
En el cuerpo del transformador hay terminales de entrada y salida. Los principales están etiquetados como N y L o Entrada. Se trata de una entrada situada en el lado de 220 V. Hay que recordar que aquí la conexión se realiza a través de un interruptor de una sola llave.
A continuación, los cables neutro y de fase de color azul, naranja o marrón que se extienden desde la caja de distribución se conectan a los terminales correspondientes del transformador. Las lámparas halógenas están conectadas a los terminales de salida secundarios o a la salida del dispositivo reductor.
Para ello se utilizan únicamente cables de cobre con la misma sección transversal. Nota IMPORTANTE. Si por alguna razón no hay suficientes terminales del transformador, se deben instalar abrazaderas de terminales adicionales. Se pueden adquirir en cualquier tienda especializada.
Dos grupos de lámparas con dos transformadores.
Esta conexión es óptima si hay más de cinco lámparas. Los grupos pueden estar formados por el mismo número de lámparas o por otras diferentes. No importa. Lo principal es que el transformador se selecciona correctamente para cada uno. Como en la opción descrita anteriormente, debes comenzar ejecutando el diagrama.
Al elegir una ubicación para las lámparas, se aplican reglas similares. Es decir, la longitud de todos los cables que llegan desde el transformador debe ser aproximadamente la misma.
Esto puede resultar bastante difícil de hacer. Entonces necesitarás hacer algunos ajustes. Debe saber esto para cables de cobre con una sección transversal de 1,5 metros cuadrados. mm, que es lo que se recomienda utilizar en este caso, la longitud óptima varía de 150 a 300 cm, a tal distancia la energía se transmitirá con mínimas pérdidas y sin interferencias.
A veces esta longitud claramente no es suficiente. En este caso, deberá elegir un cable con una sección transversal mayor. Para una distancia de 300 a 400 cm, se selecciona un cable con una sección transversal de hasta 2,5 metros cuadrados. mm. Si se espera una longitud aún mayor, lo cual no es deseable, se debe realizar un cálculo especial y determinar la sección adecuada utilizando una tabla especial.
La conexión de cada uno de los transformadores y grupos de lámparas se realiza de manera similar al método descrito anteriormente. Es decir, el núcleo neutro de la caja de distribución está conectado a los terminales neutros de los transformadores.
El conductor de fase del interruptor está conectado a los cables de fase de los dispositivos reductores. En teoría, de esta forma se pueden conectar más de dos grupos de lámparas, pero cada uno de ellos tiene su propio transformador.
Nota IMPORTANTE. Se tiende un cable separado para cada uno de los dispositivos reductores y se conectan exclusivamente dentro de la caja de conexiones. Algunos "artesanos" prefieren conectar los cables en algún lugar debajo del techo, pero no utilizar la caja de conexiones.
Se trata de un grave error que contradice el PUE, que establece que se debe dejar libre acceso a cada uno de los tramos de conexión de los cables para su inspección, mantenimiento y posibles reparaciones. Por tanto, la única opción correcta es una conexión en una caja de conexiones.
Los expertos destacan que si se pretende conectar un grupo formado por una gran cantidad de lámparas, es posible colocar una caja de distribución entre las lámparas y la salida del transformador. Esto es especialmente cierto si no hay suficientes terminales en el dispositivo reductor o si existen restricciones en su ubicación.
Al elegir esta opción, debe saber que a la misma potencia, un circuito de bajo voltaje pasa más corriente que un circuito de alto voltaje. En base a esto, se requiere un cálculo preciso para determinar la sección transversal del cable. Esto se hace calculando la corriente total.
Ilustremos con un ejemplo. Se deben conectar siete fuentes de luz de 12 V y 35 W mediante un transformador. Las lámparas se montan paralelas a la caja de distribución. Necesario descubrir sección transversal del alambre, que se colocará entre el distribuidor y la salida del bloque.
Para ello, primero multiplica el número de bombillas por su potencia. Luego dividimos el valor resultante por el voltaje de funcionamiento. Obtenemos aproximadamente 29 A. Esta es la intensidad de la corriente que pasará a través del cableado de bajo voltaje.
Utilizando la tabla de dependencia de la sección transversal del cableado del voltaje de funcionamiento presentada en el PUE, determinamos el tamaño de cable apropiado. En nuestro caso serán al menos 4 metros cuadrados. mm. Como puede ver, la carga es bastante grande. Quizás tenga sentido dividir este grupo de lámparas en dos más.
Al instalar dos grupos de bombillas halógenas a través de un transformador, se pueden utilizar dos tipos de interruptores.Si instala un modelo de una sola tecla, ambos grupos solo se podrán activar/desactivar al mismo tiempo. Si se requiere control por separado de grupos de dispositivos de iluminación, se puede instalar un interruptor de dos teclas.
Recomendaciones de los profesionales.
Los electricistas profesionales a menudo se enfrentan a la necesidad de instalar halógenos de bajo voltaje cuando el cableado ya está instalado y funciona con éxito. En este caso, no siempre es posible conectar lámparas en paralelo a un transformador sin alterar radicalmente el cableado.
Para minimizar costes, los expertos recomiendan en este caso conectar cada lámpara con su propio transformador. Como regla general, estos serán dispositivos pequeños en potencia y tamaño.
Si esto te parece un desperdicio, puedes sustituir las lámparas de bajo voltaje por lámparas halógenas de alto voltaje de 220 V. Pero en este caso tendrás que equiparlas con un dispositivo de arranque suave. O, como opción, si el diseño de la lámpara lo permite, se pueden sustituir las lámparas halógenas por LED de clase económica.
Con puntos de referencia selección de halógenos Para la instalación de un sistema de iluminación, encontrará un artículo que examina en profundidad todos los aspectos del tema.
Muy a menudo se planifica regular la intensidad de la iluminación, para lo cual se añade al esquema general. Regulador de intensidad. Debe saber que la mayoría de los transformadores de impulsos no están diseñados para funcionar junto con un atenuador.
Dado que este último afecta negativamente al funcionamiento del convertidor electrónico, esto finalmente reduce considerablemente la vida útil de las lámparas halógenas conectadas.
Por este motivo, la mejor opción para trabajar en conjunto con un atenuador es un transformador electromagnético toroidal. Y una nota más.
Los electricistas recomiendan encarecidamente no olvidarse del mantenimiento de los dispositivos reductores ya instalados. Lo óptimo es realizar una inspección rutinaria de los mismos cada seis meses para comprobar su funcionalidad. Si se identifican problemas, los dispositivos se reparan o reemplazan.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Vídeo #1. Conozcamos: los transformadores Osram:
Vídeo #2. Cómo conectar correctamente un transformador:
Vídeo #3. Todo lo que necesitas saber sobre transformadores para fuentes de luz halógenas:
Las lámparas halógenas de bajo voltaje son una solución práctica para la iluminación empotrada. Se consideran un análogo económico de los LED, que los superan significativamente en la calidad de la luz emitida.
La principal dificultad con el uso de halógenos de bajo voltaje es la necesidad de conectar un transformador reductor. Sin embargo, si todo se hace correctamente, los elementos de iluminación durarán mucho tiempo y sin problemas.
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