Schema di collegamento trasformatore 220 12. Collegamento di un trasformatore sconosciuto alla rete

Per comprendere l'argomento del "trasformatore step-down", è necessario capire perché viene utilizzato nella vita di tutti i giorni e perché è necessario abbassare la tensione? Cominciamo con fatti noti a tutti, uno dei quali è che la tensione nella presa è di 220 volt. Quindi non tutti gli elettrodomestici necessitano di questa tensione. Ad esempio, l'intero sistema TV funziona a dodici volt. Pertanto è necessario inserire al suo interno un trasformatore step-down. Cioè, è già incorporato nella progettazione del dispositivo in fase di progettazione. E un gran numero di tali dispositivi viene utilizzato nella vita di tutti i giorni.

Lo stesso si può dire per alcuni tipi di illuminazione. Ad esempio, strisce LED che funzionano con un alimentatore speciale. Quest'ultimo, infatti, è un trasformatore che scende da 220 a 12 volt. Cioè, l'unità riduce la tensione al livello richiesto.

Principio di progettazione e funzionamento

I trasformatori abbassatori sono costituiti essenzialmente da due avvolgimenti di filo di rame: primario e secondario, e da un'asta ferromagnetica. L'avvolgimento primario è collegato ad una rete da 220 o 380 volt, l'avvolgimento secondario è collegato al consumatore.

Il principio di funzionamento del dispositivo è abbastanza semplice.

• La corrente viene fornita all'avvolgimento primario, che crea un campo magnetico alternato attorno all'asta, diretto in una certa direzione.
• Il campo magnetico crea una corrente nell'avvolgimento secondario.

In questo caso, l'entità della corrente di uscita dipenderà dal numero di spire in ciascun avvolgimento. A proposito, in questo modo puoi realizzare un trasformatore step-up o un trasformatore step-down. I primi sono usati più spesso nella vita di tutti i giorni. Questi ultimi vengono utilizzati meno frequentemente, ad esempio, per l'illuminazione dove sono installate lampade al neon. Richiedono 12.000 volt.

Ma nell'industria, i trasformatori step-up vengono utilizzati più spesso, perché è impossibile trasmettere elettricità su lunghe distanze senza grandi perdite. Pertanto, 380 volt vengono convertiti attraverso un trasformatore in valori più alti e trasmessi lungo linee ad alta tensione, riducendo al minimo le perdite.

Attenzione! Qualsiasi dispositivo di riduzione della tensione emette la stessa corrente alternata. Se è richiesta una corrente costante, viene installato un raddrizzatore sul trasformatore step-down da 220 a 12.

Va notato che il progresso scientifico e tecnologico non si ferma. Pertanto, oggi i produttori offrono trasformatori step-down elettronici. Non hanno bobine o nucleo; il dispositivo si basa su microcircuiti, condensatori, resistori e altri elementi elettronici. Qual è il vantaggio rispetto alla versione classica?

• Leggerezza del dispositivo.
• Piccole dimensioni.
• Alta efficienza.
• Non si surriscalda né ronza.
• È possibile regolare la tensione di uscita.
• Nel circuito del dispositivo è già integrato un sistema di protezione da cortocircuito.

Come scegliere quello giusto

Quindi, a cosa dovresti prestare attenzione quando acquisti un trasformatore step-down?

1. Tensione di ingresso. È chiaro che sul corpo del dispositivo potrebbe essere presente la scritta 220 o 380 volt. Poiché siamo interessati all'opzione domestica, scegliamo quella che dice 220 V.
2. Tensione di uscita. Per fare ciò, dovrai familiarizzare con i parametri del dispositivo di consumo. Potrebbero essere lampadine o elettrodomestici elettronici. Ad esempio, se nel tuo impianto di illuminazione domestico sono installate lampade LED da 12 Volt, dovrai acquistare un dispositivo trasformatore che riduca la tensione da 220 V a 12 V.
3. Energia. Facciamo subito una riserva sul fatto che questo indicatore dovrebbe essere superiore del 20% per il trasformatore rispetto ai consumatori. In questo caso, viene preso in considerazione il potere totale dei consumatori. Ad esempio, se in un sistema di illuminazione vengono utilizzati trasformatori abbassatori, la sua potenza sarà la somma della potenza di ciascuna lampadina più il 20%.

Ricordiamo che su tutti i consumatori la potenza è indicata in watt. La designazione è apposta sull'organismo o nei documenti accompagnatori. Se non trovi questo indicatore, puoi calcolarlo tu stesso utilizzando la legge di Ohm, secondo la quale la potenza di un dispositivo elettrico è il prodotto della sua tensione e corrente. Ad esempio, una lampadina funzionante da una rete a 12 volt, sulla quale è scritta l'intensità di corrente a 5 A, avrà una potenza di: 5 A * 12 V = 60 W.

Come connettersi correttamente

Collegare un trasformatore step-down 220-110 o qualsiasi altra configurazione è un processo abbastanza semplice. Innanzitutto, sui dispositivi di fabbrica, i terminali di connessione sono sempre contrassegnati. Per collegare il filo neutro viene utilizzato un terminale contrassegnato con “N” o “0”, per il filo di fase “L” o “220”. L'uscita è solitamente “0” e “110”. L'ultimo numero può variare a seconda della tensione di uscita.

In secondo luogo, se hai acquistato un dispositivo fatto in casa o non uno nuovo, dove i segni sui terminali sono stati cancellati, puoi riconoscere quale avvolgimento è primario e quale è secondario dalla sezione del filo di rame utilizzato in esso. Pertanto, nell'avvolgimento primario la sezione del filo è inferiore a quella del secondario. In un trasformatore elevatore è vero il contrario. Cioè, sull'avvolgimento secondario è installato un filo sottile.

Varietà

Non esistono molti tipi di trasformatori step-down. La loro classificazione si basa sull'ambito e sulla tipologia di esecuzione. Nel primo caso si dividono in domestici e industriali. Nella seconda c'è una tipologia aperta e una tipologia chiusa, cioè in custodia. Qui è possibile fare un'altra divisione, prendendo in considerazione il metodo di fissaggio sui piani.

• Asta. Gli avvolgimenti sono assemblati attorno ad un'asta, quindi il dispositivo stesso può essere installato solo verticalmente.
• Corazzato. Qui viene utilizzato un tipo di avvolgimento corazzato, che consente di installare il dispositivo in qualsiasi posizione.

Ma notiamo il fatto che non ci sono differenze nel lavoro delle due specie.

I disegni industriali si dividono in tre tipologie:

1. Potenza nel petrolio.
2. Trifase in olio (ridotta a 380 volt).
3. Trifase a secco (ridotta a 380 volt).

termini di utilizzo

La condizione principale per il corretto funzionamento è un luogo di installazione appositamente designato. Deve essere asciutto, pulito, sigillato da polvere e sporco. Nella vita di tutti i giorni, per questo viene utilizzata una scatola speciale con un trasformatore step-down. E l'ultima condizione è che il trasformatore sia collegato a terra.

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Tra i dispositivi elettrici destinati alla conversione dell'energia elettrica, i trasformatori rappresentano l'elemento strutturale più conosciuto e diffuso. I modelli di potenza sono utilizzati in reti elettriche di varie tensioni, mentre i modelli a bassa potenza sono utilizzati nei circuiti di controllo e commutazione, nonché nelle reti a bassa corrente e per il collegamento di varie apparecchiature elettroniche. Trasformatore step-down da 220 a 12 Volt: a cosa serve e come funzionano i diversi tipi, come collegarlo e controllarlo e come realizzarlo da soli: questo è l'argomento di questo articolo del sito.

L'aspetto di un trasformatore step-down nel senso classico di tali apparecchiature

Lo scopo principale di un trasformatore step-down è convertire una tensione primaria di 220 Volt in una tensione secondaria di 12 Volt, che viene utilizzata per:

• funzionante a una tensione di 12 Volt (lampade e strisce LED, lampade a incandescenza e sorgenti luminose alogene, nonché altri dispositivi di illuminazione);
• realizzazione di una rete elettrica in locali dove, secondo le norme di sicurezza, non è possibile utilizzare la tensione di una rete elettrica domestica (220/380 Volt);
• collegamento di sistemi a bassa corrente (sistemi di allarme, ecc.) funzionanti a bassa tensione CC.

Classificazione e tipologie

I trasformatori step-down sono classificati in base a diversi parametri:

• in base alla progettazione– elettromagnetici e pulsati;
• in base alle caratteristiche tecniche− potenza elettrica, quella massima consentita per il collegamento del carico;
• per tipologia di esecuzione– aperto o collocato in un alloggiamento protettivo;
• per tipologia di utilizzo– domestico e industriale.

La differenza più evidente che determina le possibilità di utilizzo e applicazione dei trasformatori step-down da 220/12 Volt è il loro design.

Modelli toroidali (elettromagnetici).

Un trasformatore toroidale (elettromagnetico) da 220 a 12 Volt è una versione classica di tali dispositivi. La struttura dei modelli elettromagnetici è costituita da un nucleo realizzato con speciali tipi di acciaio, sul quale sono avvolti gli avvolgimenti primari e secondari. La trasformazione dell'energia elettrica avviene a causa della forza elettromagnetica generata nel corpo del nucleo.

I vantaggi del design sono:

• affidabilità;
• una varietà di modelli con diverse caratteristiche tecniche e tipologie di esecuzione;
• costo relativamente basso.

Gli svantaggi includono:

Modelli elettronici (a impulsi).

I modelli a impulsi sono assemblati da componenti elettronici, il che espande significativamente le capacità dei trasformatori step-down di questo tipo.

I vantaggi dei dispositivi elettronici sono:

• ingombri ridotti e peso leggero;
• resistenza alle sovratensioni nella rete di alimentazione;
• stabilità dei valori di tensione all'uscita del dispositivo;
• avvio regolare all'accensione e fattore di potenza elevato.

La base di questo tipo di struttura è un nucleo di ferrite su cui è realizzato un avvolgimento elettrico, nonché transistor, diodi e altri componenti elettronici.

Progettazione e principio di funzionamento

I modelli elettronici ed elettromagnetici dei trasformatori differiscono sia nel design che nel principio di funzionamento, quindi dovrebbero essere considerati separatamente:

• Trasformatore elettromagnetico.

Come già scritto sopra, la base di questa struttura è un nucleo toroidale in acciaio elettrico, sul quale sono avvolti gli avvolgimenti primari e secondari. Non esiste contatto elettrico tra gli avvolgimenti; il collegamento tra loro avviene tramite un campo elettromagnetico, la cui azione è dovuta al fenomeno dell'induzione elettromagnetica. Lo schema di un trasformatore elettromagnetico step-down è mostrato nella figura seguente, dove:

• l'avvolgimento primario è collegato a una rete con una tensione di 220 Volt (U 1 nello schema) e al suo interno scorre la corrente elettrica “i 1”;
• quando viene applicata tensione all'avvolgimento primario, nel nucleo viene generata una forza elettromotrice (EMF);
• La FEM crea una differenza di potenziale sull'avvolgimento secondario (U 2 nello schema) e, di conseguenza, la presenza di corrente elettrica “i 2 ” con un carico collegato (Z n nello schema).

Il valore di tensione specificato sull'avvolgimento secondario viene creato avvolgendo un certo numero di spire di filo attorno al nucleo del dispositivo.

• Trasformatore elettronico.

La progettazione di tali modelli prevede la presenza di componenti elettronici attraverso i quali viene effettuata la conversione di tensione. Nello schema seguente, la tensione di rete viene applicata all'ingresso del dispositivo (INPUT), dopodiché viene convertita in tensione costante attraverso un ponte a diodi, sul quale funzionano i componenti elettronici del dispositivo.

Il trasformatore di controllo è avvolto su un anello di ferrite (avvolgimenti I, II e III), e sono i suoi avvolgimenti che controllano il funzionamento dei transistor e forniscono anche la comunicazione con il trasformatore di uscita, che fornisce la tensione convertita all'uscita del dispositivo (PRODUZIONE). Inoltre, il circuito contiene condensatori che forniscono la forma richiesta del segnale di tensione in uscita.

Il suddetto circuito trasformatore elettronico può essere utilizzato per collegare lampade alogene e altre sorgenti luminose funzionanti a 12 Volt.

Principali caratteristiche tecniche

Le caratteristiche tecniche determinano le possibilità di utilizzo di un trasformatore step-down, nonché le condizioni del suo funzionamento, che si esprimono nei seguenti indicatori:

• tensione primaria nominale;
• potenza nominale;
• modalità e condizioni di utilizzo;
• grado di protezione secondo GOST 14254-96;
• materiale dell'alloggiamento (se presente).

Come scegliere un trasformatore per un lampadario

Un lampadario è un tipo di lampada a sospensione, il cui design prevede l'installazione di più sorgenti luminose (lampade). Se in precedenza nei lampadari erano installate solo lampade a incandescenza, la questione della scelta di un trasformatore step-down per tali prodotti di illuminazione non si poneva affatto. Oggi, grazie all'introduzione delle tecnologie di risparmio energetico, i lampadari dotati di sorgenti luminose ad alta efficienza energetica stanno diventando sempre più comuni. In questo caso, la questione della scelta del trasformatore diventa molto rilevante.

Quando si sceglie un trasformatore step-down progettato per collegare alogeni o alogeni, è necessario prestare attenzione a:

• tensione nominale per la quale sono progettate le sorgenti luminose installate;
• la potenza di tutte le lampade installate destinate al posizionamento in un apparecchio deve corrispondere alla potenza nominale del trasformatore.

Inoltre, quando si sceglie un convertitore di tensione, è necessario prestare attenzione al suo peso e alle dimensioni complessive, che consentono di posizionare il dispositivo nel corpo della lampada (lampadario).

Come collegare un trasformatore step-down

Il collegamento di tali apparecchiature non dovrebbe rappresentare un problema anche per una persona molto lontana dall'ingegneria elettrica. Il motivo di ciò è la marcatura applicata sul corpo del trasformatore abbassatore e che indica quali terminali devono essere collegati ai fili della rete di alimentazione e a quali deve essere collegato il carico. Il filo di fase è collegato al terminale “L” o “220” e il filo neutro è collegato a “N” o “0”, a seconda del tipo di marcatura scelta dal produttore.

Marcatura dei terminali degli avvolgimenti primari e secondari su un trasformatore abbassatore di tipo elettronico destinato al collegamento di sorgenti luminose

Come testare un trasformatore step-down

Per verificare la funzionalità e la funzionalità del trasformatore step-down, sarà necessario un (tester), uno strumento di misura elettrico combinato. Se sul trasformatore non è presente alcuna marcatura, vengono inizialmente determinate le estremità di entrambi gli avvolgimenti. Per fare ciò, le sonde del tester vengono applicate all'uscita (fili) del dispositivo da testare e viene utilizzato un multimetro. Quando si segnano le estremità degli avvolgimenti si determina quale è il primario e quale il secondario. Per fare questo si studiano i valori di resistenza negli avvolgimenti; nel primario sarà maggiore, nel secondario sarà minore.

Se gli avvolgimenti sono più, il lavoro viene eseguito in modo simile, con l'unica differenza che diventa necessario testare un numero maggiore di terminali. Per verificare la funzionalità, viene applicata tensione all'avvolgimento primario e all'avvolgimento secondario viene collegato un carico sotto forma di sorgente luminosa della classe di tensione appropriata.

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In questa pubblicazione vedremo come funziona il dispositivo, come funziona, quali tipi esistono e i consigli degli esperti.

Realizza un trasformatore step-down da 220 a 12 Volt con le tue mani

Attualmente è possibile trovare in vendita qualsiasi trasformatore abbassatore che soddisfi tutti i requisiti per questo tipo di dispositivo tecnico. Tuttavia, per le persone che hanno una vena creativa e vogliono realizzare tutto con le proprie mani, è del tutto possibile assemblare un trasformatore step-down con le proprie mani. Tutto il lavoro sulla produzione indipendente di tale prodotto può essere suddiviso in più fasi: preparatoria, esecuzione del lavoro e test di funzionalità.

Fase preparatoria

In questa fase dovresti:

• decidere il tipo di dispositivo da assemblare: elettromagnetico o elettronico;
• determinare i parametri tecnici necessari per un ulteriore utilizzo: potenza e luogo di installazione, dimensioni complessive e peso consentiti;
• calcolare i parametri degli avvolgimenti primari e secondari, nel caso di fabbricazione di un modello elettromagnetico;
• acquistare i materiali e i componenti necessari.

Quando si produce un dispositivo elettronico sono necessarie competenze e conoscenze di base nel campo dell'elettronica. In questo caso, il circuito del dispositivo viene inizialmente selezionato e, di conseguenza, vengono preparati i componenti elettronici (transistor, condensatori, ecc.). Nel caso della produzione di un modello elettromagnetico, dovrai prima calcolare gli avvolgimenti del dispositivo assemblato, quindi eseguire tutte le altre operazioni.

Per determinare il numero di spire N 1 nell'avvolgimento primario, è necessario utilizzare la formula:

N1 = (40 – 60) / S , Dove

• S – sezione del circuito magnetico (nucleo) del trasformatore, misurata in cm 2;
• 40–60 è un indicatore (costante) che determina il tipo e la qualità del nucleo.

La sezione trasversale del nucleo è determinata in base alle dimensioni geometriche dei grezzi utilizzati: finestra, larghezza e spessore delle ganasce del nucleo. La sezione del filo nell'avvolgimento primario deve corrispondere alla corrente che vi scorrerà durante il funzionamento, che è determinata dalla dimensione del carico collegato, in termini numerici questo è definito come:

I1 = P/U , Dove

• io 1 – corrente che circola nell'avvolgimento primario;
• P – potenza del carico collegato;
• U – tensione sull'avvolgimento primario.

Di conseguenza, conoscendo la quantità di corrente che scorre attraverso i fili, è possibile selezionare la sezione trasversale consentita, in conformità con i requisiti regolati dalle Regole di installazione elettrica (PUE). Si determina in modo simile per l'avvolgimento secondario.

Il numero di spire in ciascun avvolgimento è determinato dalla formula:

W = U × (V / 10) , Dove

• W – numero di spire dell'avvolgimento;
• U – tensione nell'avvolgimento del trasformatore;
• V – frequenza della corrente elettrica – 50 Hz.

Dopo aver deciso il numero di spire, e quindi le dimensioni del nucleo, nonché la lunghezza e la sezione del filo richieste in entrambi gli avvolgimenti, è possibile preparare i materiali necessari per completare il lavoro:

• filo per entrambi gli avvolgimenti;
• core: puoi acquistarne uno nuovo o utilizzarlo da apparecchiature usate (TV, radio, ecc.);
• materiali isolanti (nastro, carta e altri).

Inoltre, è possibile realizzare una macchina avvolgitrice che facilita la produzione di avvolgimenti, nel caso dell'opzione quando gli avvolgimenti sono realizzati sotto forma di bobine posizionate sul nucleo.

Esecuzione del lavoro

Una volta completate tutte le attività preparatorie si può iniziare la produzione e l'assemblaggio del trasformatore, in questo caso il lavoro viene eseguito come segue:

Illustrazione	Descrizione dell'azione
	I telai delle bobine sono realizzati in cartone elettrico o altro materiale.
	Utilizzando una macchina avvolgitrice o manualmente, il filo viene avvolto su bobine; il numero di spire su ciascuna bobina deve corrispondere ai valori determinati mediante calcolo per ciascun avvolgimento.
	Le bobine vengono posizionate sul nucleo preparato, le loro estremità sono fissate e contrassegnate di conseguenza.

Controllo della funzionalità

Quando il trasformatore è assemblato e tutti i suoi componenti sono fissati saldamente e isolati, è necessario verificarne la funzionalità. Per fare ciò, una tensione di 220 Volt viene fornita all'avvolgimento primario e un carico progettato per funzionare con una tensione di 12 Volt è collegato all'avvolgimento secondario.

Anche un radioamatore alle prime armi può realizzare da solo un trasformatore da 220 a 12 Volt. Questo dispositivo appartiene alle macchine a corrente alternata; il principio di funzionamento ricorda vagamente un motore asincrono. Certo, puoi acquistare un trasformatore già pronto, ma perché sprecare denaro, soprattutto nei casi in cui hai a portata di mano una quantità sufficiente di acciaio per il nucleo e filo per le bobine? Non resta che studiare un po' di teoria e potrai iniziare a realizzare il dispositivo.

Come scegliere i materiali

Quando si realizza un trasformatore step-down da 220 a 12 Volt, è importante utilizzare materiali di alta qualità: ciò garantirà un'elevata affidabilità del dispositivo che verrà successivamente montato su di esso. Va notato che il trasformatore consente il disaccoppiamento dalla rete, quindi può essere installato per alimentare lampade a incandescenza e altri dispositivi che si trovano in ambienti con elevata umidità (docce, scantinati, ecc.). Quando crei il tuo telaio a spirale, devi utilizzare cartone resistente o textolite.

Si consiglia di utilizzare cavi di produzione nazionale; sono molto più resistenti dei loro omologhi cinesi e hanno un isolamento migliore. È possibile utilizzare cavi di vecchi trasformatori, purché non vi siano danni all'isolamento. Per isolare gli strati l'uno dall'altro, è possibile utilizzare carta comune (preferibilmente sottile) o nastro FUM, utilizzato negli impianti idraulici. Ma per isolare gli avvolgimenti si consiglia di utilizzare tessuto impregnato di vernice. È necessario applicare l'isolamento sopra gli avvolgimenti: tela verniciata o carta per cavi.

Come calcolare?

Ora che tutti i materiali sono pronti, puoi calcolare un trasformatore da 220 a 12 Volt (per una lampada o qualsiasi altro elettrodomestico). Per calcolare il numero di giri dell'avvolgimento primario, è necessario utilizzare la formula:

N = (40..60) / S.

S è l'area della sezione trasversale del circuito magnetico, l'unità di misura è mq. vedi C'è una costante nel numeratore: dipende dalla qualità del metallo centrale. Il suo valore può variare da 40 a 60.

Calcolo utilizzando un esempio

Diciamo che abbiamo i seguenti parametri:

1. La finestra è alta 53 mm e larga 19 mm.
2. La cornice è realizzata in textolite.
3. Guance superiori e inferiori: 50 mm, cornice 17,5 mm, quindi la finestra misura 50 x 17,5 mm.

Successivamente, è necessario calcolare il diametro dei fili. Diciamo che hai bisogno che la potenza sia di 170 W. In questo caso, la corrente sull'avvolgimento di rete sarà pari a 0,78 A (potenza divisa per tensione). Nel progetto la densità di corrente risulta essere 2 A/mq. mm. Avendo questi dati, puoi calcolare che è necessario utilizzare un filo con un diametro di 0,72 mm. È anche possibile utilizzare 0,5 mm, 0,35 mm, ma la corrente sarà inferiore.

Da ciò possiamo concludere che per alimentare apparecchiature radio utilizzando lampade, ad esempio, è necessario avvolgere 950-1000 giri per l'avvolgimento ad alta tensione. Per incandescenza - 11-15 giri (è sufficiente utilizzare il filo con un diametro maggiore, a seconda del numero di lampade). Ma tutti questi parametri possono essere rilevati anche sperimentalmente, di cui parleremo più avanti.

Calcolo dell'avvolgimento primario

Quando si realizza un trasformatore da 220 a 12 Volt con le proprie mani, è necessario calcolare correttamente l'avvolgimento primario (rete). E solo dopo potrai iniziare a fare il resto. Se si esegue il calcolo primario in modo errato, il dispositivo inizierà a riscaldarsi, emetterà un forte rumore e sarà scomodo e persino pericoloso da usare. Supponiamo che per l'avvolgimento venga utilizzato un filo con una sezione trasversale di 0,35 mm. Uno strato può contenere 115 giri (50/(0,9 x 0,39)). Anche il numero di strati è facile da calcolare. Per fare ciò, è sufficiente dividere il numero totale di giri per quanti rientrano in uno strato: 1000/115 = 8,69.

Ora puoi calcolare l'altezza del telaio insieme agli avvolgimenti. Quello primario ha otto strati pieni, più isolamento (spessore 0,1 mm): 8 x (0,1 + 0,74) = 6,7 mm. Per evitare interferenze ad alta frequenza, l'avvolgimento di rete è schermato dal resto. Per lo schermo, puoi utilizzare un semplice filo: avvolgere uno strato, isolarlo e collegare le estremità al corpo. Puoi anche usare la pellicola (ovviamente deve essere resistente). In generale, l'avvolgimento primario del nostro trasformatore richiederà 7,22 mm.

Un modo semplice per calcolare gli avvolgimenti secondari

E ora come calcolare gli avvolgimenti secondari se il primario è già disponibile o pronto. Puoi utilizzare un trasformatore da 220 a 12 Volt per strisce LED, assicurati solo di installare uno stabilizzatore di tensione. Altrimenti la luminosità non sarà costante. Allora, cosa è necessario per il calcolo? Pochi metri di filo e basta, si avvolgono un certo numero di spire sull’avvolgimento primario. Diciamo che ne hai ferite 10 (e non ti servono di più, ce n'è in abbondanza).

Successivamente è necessario assemblare il trasformatore e collegare l'avvolgimento primario alla rete tramite un interruttore automatico (per motivi di sicurezza). Collegare un voltmetro all'avvolgimento secondario e fare clic sulla macchina. Guarda quale valore di tensione mostra il dispositivo (ad esempio, ha mostrato 5 V). Pertanto, ogni giro produce esattamente 0,5 V. Ora concentrati solo sulla tensione che devi ottenere (nel nostro caso è 12 V). Due giri equivalgono a 1 Volt di tensione. E 12 V sono 24 giri. Ma si consiglia di prendere un piccolo margine: circa il 25% (ovvero 6 turni). Le perdite di tensione non sono state annullate, quindi l'avvolgimento secondario da 12 V dovrebbe contenere 30 spire di filo.

Come realizzare un telaio a spirale

Quando si realizza una cornice, è estremamente importante garantire la completa assenza di spigoli vivi, altrimenti il ​​filo potrebbe essere danneggiato e apparirà un cortocircuito tra le spire. Sulle guance è necessario assegnare i posti a cui verranno collegati i contatti di uscita dagli avvolgimenti. Dopo il montaggio finale del telaio è necessario arrotondare tutti gli spigoli vivi con una lima.

Le piastre in acciaio del trasformatore devono adattarsi il più strettamente possibile ai fori; non è consentito il gioco libero. Per avvolgere fili sottili, è possibile utilizzare un dispositivo speciale con azionamento manuale o elettrico. E i fili spessi devono essere avvolti esclusivamente a mano senza dispositivi aggiuntivi.

Blocco raddrizzatore

Di per sé, un trasformatore da 220 a 12 Volt non produrrà corrente continua; è necessario utilizzare dispositivi aggiuntivi. Questo è un raddrizzatore, filtro e stabilizzatore. Il primo viene eseguito su uno o più diodi. Lo schema più popolare è il ponte. Presenta numerosi vantaggi, i principali sono perdite di tensione minime e corrente di uscita di alta qualità. Ma è possibile utilizzare anche altri circuiti raddrizzatori.

Come filtri viene utilizzato un condensatore elettrolitico convenzionale, che consente di eliminare i resti della componente alternata della corrente di uscita. Un diodo zener installato in uscita consente di mantenere la tensione allo stesso livello. In questo caso, anche se è presente un'ondulazione nella rete 220 V e nel secondario all'uscita del raddrizzatore, la tensione avrà sempre lo stesso valore. Ciò ha un buon effetto sul funzionamento dei dispositivi che si collegano ad esso.

Per garantire l'alimentazione ininterrotta di un grattacielo, di un villaggio turistico o di un edificio separato lontano dalla sottostazione del trasformatore, è necessario installare un trasformatore step-down. Che tipo di dispositivo è questo, quali sono le sue caratteristiche e come collegarlo da solo?

Trasformatore step-down: cos'è e come viene utilizzato?

Di per sé, questa è un'unità elettromagnetica, la cui funzione è convertire la corrente alternata di una tensione in una corrente di un'altra tensione. Questo dispositivo è necessario quando la tensione nella rete è superiore o, al contrario, inferiore a quella richiesta per alimentare determinati dispositivi. Durante la connessione, è importante utilizzare esattamente l'avvolgimento destinato a questo: a seconda di ciò, il dispositivo diventerà step-down o step-up. Se collegato in modo errato a un avvolgimento del tipo sbagliato, il trasformatore si guasterà rapidamente. Pertanto, durante l'installazione, è estremamente importante non confondere nulla.

Cosa sarà necessario?

Per eseguire tutto il lavoro da solo avrai bisogno di:

– il trasformatore stesso;

– voltmetro;

– cavo di alimentazione (ad esempio, questo http://provod-kabel.kiev.ua/);

– strumenti adeguati.

Naturalmente è necessario avere anche alcune conoscenze e abilità per evitare errori.

Istruzioni dettagliate per il collegamento di un trasformatore step-down

Come accennato in precedenza, il punto chiave è scegliere l'avvolgimento giusto.

1. Se è assolutamente noto che il trasformatore è solo un trasformatore abbassatore, è consigliabile scegliere l'avvolgimento che ha il maggior numero di spire e resistenza.

2. I dispositivi a incandescenza anodica hanno avvolgimenti di entrambi i tipi. Per evidenziare l'avvolgimento primario, prestare attenzione ai suoi terminali: di solito si trovano a una certa distanza dal resto. A volte l'avvolgimento viene avvolto in una sezione completamente diversa del telaio, in questo caso è abbastanza semplice isolarlo.

3. Se però non sei ancora sicuro, scatta una foto del dispositivo e postala su un forum tematico, specificando la marca del dispositivo. Le persone più esperte ti diranno sicuramente dove si trova la conclusione in questo caso.

4. Assicurati di controllare la tensione e la frequenza dell'unità: devono corrispondere a 220 V e 50 Hz.

5. A volte l'avvolgimento ha tre terminali, uno dei quali è adatto per il collegamento a una rete da 110 o 127 V. Il tuo obiettivo è selezionare una combinazione di terminali in cui la resistenza è massima. È su di essi che è possibile eseguire una tensione di 220 V.

6. Se gli ingressi non sono tre, ma quattro, si presuppone che vi siano due avvolgimenti. Devono essere collegati in serie e in fase per essere alimentati da una rete di tensione adeguata.

7. Per eseguire questa operazione è necessario effettuare prima una connessione seriale. Quindi collegare gli avvolgimenti a un voltmetro con una tensione massima di 500 V. Ora è necessario applicare una piccola tensione di pochi volt a uno degli avvolgimenti secondari. È impossibile toccare le conclusioni principali.

8. Registrare le letture del voltmetro. Ora spegnilo, scambia i cavi di uno qualsiasi degli avvolgimenti primari e ripeti la procedura. Devi scegliere l'opzione che ha mostrato il valore più alto.

9. Se viene selezionato un avvolgimento, deve essere collegato tramite un fusibile alla rete. La corrente nominale è determinata in base alla potenza del trasformatore: non più di 0,05 A per 10 W. Se sono presenti due avvolgimenti, devono essere collegati alla rete in serie e in fase.

10. Successivamente, con molta attenzione, per non toccare i cavi, utilizzare un voltmetro per misurare la tensione alternata generata dal dispositivo trasformatore.

11. Per trasformare la tensione alternata in tensione continua, è necessario collegare un raddrizzatore con un filtro. È importante non invertire la polarità quando si collega a un condensatore elettrolitico. Ricorda: all'uscita del filtro, la tensione aumenterà di quasi una volta e mezza rispetto alla tensione sull'avvolgimento secondario.

Prima di effettuare le necessarie risaldature il trasformatore deve essere diseccitato. Se i raddrizzatori sono ad alta tensione, è necessario scaricare anche i condensatori del filtro prima di toccarli. È impossibile superare non solo la corrente massima di ogni singolo avvolgimento, ma anche la potenza consentita dal trasformatore nel suo complesso.

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Come è noto, le reti elettriche domestiche portano una tensione di 220 o 380 V. Di solito questo è esattamente ciò che richiede questa o quella apparecchiatura. Tuttavia, alcuni apparecchi elettrici non possono funzionare con prestazioni così elevate e la sicurezza non è l’ultima priorità. In questo caso viene utilizzato un dispositivo speciale: un trasformatore step-down da 220 a 12 volt, che consente di fornire la tensione necessaria. Oggi parleremo dei tipi di tali dispositivi, del loro principio di funzionamento e del loro scopo. Vale la pena considerare la possibilità di assemblare autonomamente un circuito del trasformatore step-down a casa.

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Trasformatore step-down da 220 a 12 volt: ambiti di applicazione

Oggi molti apparecchi utilizzati nella vita quotidiana richiedono una tensione ridotta. Si tratta di televisori moderni, personal computer e laptop e vari gadget. Tuttavia, questi dispositivi sono dotati di un trasformatore, chiamato alimentatore, oppure è integrato nel dispositivo. Ma l'illuminazione è una questione separata. Le lampade alogene o LED (soprattutto quelle installate in ambienti con elevata umidità) richiedono un dispositivo di riduzione della tensione separato. Ciò è dovuto ai requisiti di sicurezza, sebbene anche l’efficienza giochi un ruolo importante.

Importante! Quando si acquista un trasformatore per lampade LED da 12 volt per il bagno, è necessario prestare attenzione alla classe di protezione IP. Il dispositivo deve essere protetto dagli schizzi per evitare cortocircuiti e guasti. Per un soggiorno o una camera da letto, questo requisito non è significativo.

Principio di funzionamento del trasformatore: generalità

Tutti questi dispositivi, indipendentemente dal tipo, svolgono un lavoro simile. Il trasformatore viene alimentato con tensione, che viene ridotta al valore desiderato utilizzando bobine o determinati componenti elettronici. Tali dispositivi possono essere step-down (la tensione di uscita è inferiore a quella di ingresso) o step-up (la tensione di uscita è superiore a quella di ingresso). Per le esigenze domestiche i trasformatori elevatori sono irrilevanti, perché 220 V sono sufficienti per far funzionare tutti gli apparecchi elettrici.

Diamo un'occhiata ai tipi di trasformatori utilizzati oggi nella vita di tutti i giorni.

Separazione dei dispositivi riduttori di tensione per tipologia

I trasformatori sono suddivisi in base alle caratteristiche del progetto in 2 tipi:

• Toroidale o elettromagnetico- una versione obsoleta di grandi dimensioni e un fattore di efficienza inferiore (efficienza). Questa tipologia non è praticamente più utilizzata per le necessità domestiche;
• dispositivi elettronici (a impulsi).– compatto, leggero, con un'alta percentuale di rendimento, tendente al 100%.

Nonostante i primi vengano progressivamente sostituiti dai secondi in tutti i settori, sarebbe un errore non prenderli in considerazione.

Trasformatore toroidale da 220 a 12 volt: dispositivo, circuito

Un dispositivo abbastanza semplice costituito da due bobine con diverso numero di spire montate su un nucleo d'acciaio. La variazione della tensione di uscita dipende dalla differenza delle spire. Secondo le leggi della fisica, qualsiasi conduttore attraverso il quale scorre la corrente elettrica crea attorno a sé un campo elettromagnetico, che si intensifica quando il filo viene avvolto in una bobina. Pertanto, la corrente che scorre attraverso la bobina primaria (a cui viene applicata la tensione) crea un forte campo elettromagnetico, che viene trasmesso attraverso il nucleo in acciaio alla bobina secondaria, da cui viene rimossa la tensione.

Importante! Senza un nucleo in acciaio, un dispositivo del genere non funzionerà, anche se la bobina secondaria viene avvolta direttamente su quella primaria. Inoltre, un tale tentativo porterà alla combustione del filo della bobina primaria.

Di seguito è riportato uno schema di un semplice trasformatore toroidale.

Dispositivo elettronico per ridurre la tensione domestica

Il circuito del trasformatore elettronico da 220 a 12 volt è più complesso, ma il suo principio di funzionamento è lo stesso. Un piccolo anello di ferrite con avvolgimenti funge da nucleo d'acciaio con un gran numero di spire. Il lavoro principale è svolto da tiristori (dinistori), vari resistori limitatori e transistor. Di seguito è riportato uno schema dettagliato.

I dispositivi step-down a impulsi presentano numerosi vantaggi rispetto a quelli elettromagnetici:

• dimensioni e peso ridotti;
• alta efficienza;
• riscaldamento minimo, che è completamente impercettibile con una corretta ventilazione;
• lunga durata.

Importante! Nonostante tutti i vantaggi dei generatori di impulsi, presentano uno svantaggio: un tale trasformatore non può essere collegato alla rete senza carico. Se acceso in questo modo, il dispositivo si brucia rapidamente.

Specifiche tecniche: a cosa dovresti prestare attenzione

Ci sono 3 parametri principali a cui dovresti prestare attenzione. Questo:

• valore della tensione in ingresso (220 o 380 V). Nel caso dell'illuminazione domestica, dovresti scegliere un dispositivo con un indicatore di 220 V;
• tensione di uscita– deve corrispondere a 12 V;
• energia. Questo indicatore viene calcolato dal carico totale creato dalle lampade. Ad esempio, se prevedi di collegare 9 lampade da 15 W, la potenza del trasformatore dovrebbe essere di 150 W.

Opinione di un esperto

Ingegnere progettista ES, EM, EO (alimentazione elettrica, apparecchiature elettriche, illuminazione interna) ASP North-West LLC

“Non dovresti acquistare un dispositivo step-down con una grande riserva di carica. Ciò comporterà non solo costi di acquisto inutili, ma anche una durata utile più breve. Un margine del 10-15% è considerato ottimale.”

Trasformatore per un lampadario: criteri di selezione

Quando si sceglie tale attrezzatura, è necessario prestare attenzione non solo alle caratteristiche tecniche, ma anche alla possibilità di posizionamento. Se prevedi di installare un controsoffitto teso o sospeso, non sorgeranno domande. Ma in loro assenza tutto diventa un po’ più complicato. Puoi scegliere un dispositivo abbastanza compatto che possa essere inserito in una scatola di giunzione, ma vale la pena considerare che le dimensioni ridotte significano anche meno potenza, che potrebbe non essere sufficiente se i consumatori sono molti. Se il trasformatore standard nel lampadario si guasta, tutto è semplice: lo smantelliamo e ne acquistiamo uno identico. Vediamo ora cosa fare se si decide di cambiare le lampade ad incandescenza in alogene o LED.

Consideriamo l'opzione. È prevista l'installazione di 8 lampade alogene da 30 W ciascuna. Facciamo i calcoli: 8 × 30 + 10% = 264 W. Facendo attenzione al range di capacità offerto dal produttore, si può notare che la cifra più vicina al lato maggiore è un trasformatore da 12 volt 300 watt. Ecco cosa dovresti acquistare Di seguito puoi vedere lo schema di un trasformatore elettronico per lampade alogene a 12 V.

Come collegare un trasformatore abbassatore 220/12V

Esiste una determinata procedura per collegare un trasformatore step-down. Innanzitutto, i consumatori vengono collegati all'avvolgimento secondario e solo successivamente viene applicata la tensione all'avvolgimento primario. L'installazione viene eseguita secondo lo schema contenuto nella documentazione tecnica. La messa a terra può essere collegata in vari modi. Se la custodia del dispositivo è in metallo, può anche essere collegata a terra. Di seguito sono riportate le foto di vari tipi di trasformatori.

Molto importante! Tutti i lavori relativi all'installazione elettrica vengono eseguiti esclusivamente con la tensione rimossa. Ricordare che la scossa elettrica è pericolosa per la vita e la salute.

Se si prevede di collegare lampade a LED, è necessario acquistare un trasformatore con raddrizzatore incorporato o includere separatamente un ponte a diodi nel circuito, che fornirà la tensione costante necessaria per il funzionamento stabile dei diodi luminosi.

Come controllare un trasformatore abbassatore da 220 a 12V utilizzando un multimetro

Se disponi di un trasformatore step-down e non sai se funziona o quale sia la tensione di uscita, puoi utilizzare un multimetro. Tuttavia, è necessario comprendere che test errati possono danneggiare il dispositivo di misurazione. Diamo un'occhiata all'algoritmo delle azioni:

1. Troviamo visivamente gli avvolgimenti primari, secondari e secondari. È facile da fare. I nuclei dell'avvolgimento primario sono sempre più sottili.
2. Impostiamo l'interruttore del multimetro per impostare la corrente CA al minimo (solitamente 200 V).
3. Applichiamo la tensione all'avvolgimento primario.
4. Prendiamo le letture dall'avvolgimento secondario. Se sono presenti più di due contatti, li controlliamo alternativamente. È possibile che, oltre a 12 V, il trasformatore sia in grado di fornire 24 e 36 V.

Come realizzare un trasformatore da 220 a 12 V con le tue mani

Per realizzare il tuo trasformatore step-down, avrai bisogno dei seguenti materiali:

• un nucleo che può essere prelevato da un vecchio televisore;
• tessuti verniciati;
• cartone spesso;
• assi e blocchi di legno;
• tondino d'acciaio;
• colla e sega.

Per prima cosa, consideriamo la possibilità di realizzare una semplice macchina per l'avvolgimento del filo.

Illustrazione	Azione da eseguire
	Questo è il dispositivo più semplice per avvolgere il filo su una bobina. Lo schema mostra chiaramente come può essere assemblato. Tuttavia, ci sono dispositivi più convenienti che accelerano il processo.
	Usando una normale morsa, un'asta d'acciaio e un tutore (trapano a mano), puoi assemblare un dispositivo di avvolgimento che farà risparmiare fatica e tempo.
	Un altro dispositivo di cui non puoi fare a meno. Spesso le vecchie bobine vengono utilizzate per realizzare un trasformatore. È questa macchina, insieme ad uno dei dispositivi precedenti, che ti permetterà di riavvolgere con cura il filo da una bobina all'altra.

Consideriamo ora l'idea di realizzare una cornice di cartone sulla quale verrà avvolto direttamente il filo.

Illustrazione	Azione da eseguire
	Le dimensioni del telaio sono misurate in base al nucleo (dovrebbe adattarsi abbastanza saldamente all'interno). Considerando che il nucleo può essere costituito da piastre ordinarie o perforato, invitiamo il lettore a familiarizzare con entrambe le opzioni.
	Realizziamo un modello in base alle dimensioni, che viene incollato insieme. Per il fissaggio, puoi utilizzare qualsiasi colla, ma è meglio dare la preferenza a quella impermeabile. L'opzione migliore sarebbe la resina epossidica.
	E qui puoi vedere il rapporto dimensionale del telaio prefabbricato, che è più difficile da realizzare, ma più affidabile e non necessita di incollaggio. Si ricorda che il mancato rispetto dei parametri può comportare un funzionamento instabile del trasformatore.

Quando tutto ciò di cui hai bisogno è pronto, puoi iniziare ad avvolgere. Questo lavoro ha anche le sue sfumature che dovrebbero essere prese in considerazione.

Illustrazione	Azione da eseguire
	Il filo deve essere svolto dalla bobina “donatrice” dall'alto e avvolto, al contrario, dal basso verso l'alto. La distanza tra le bobine non deve essere inferiore a un metro. Il filo viene tenuto con la mano destra e la rotazione viene eseguita con la sinistra.
	I terminali per vari valori di tensione sono sigillati mediante guarnizioni isolanti. Possono essere realizzati con filo avvolto o saldato con un cavo flessibile, il che è più conveniente. Il luogo di adesione deve essere isolato. Il piombo viene fatto passare attraverso un foro nella guancia e fissato. Per non confondersi in seguito (se ci sono più conclusioni), è meglio etichettarlo immediatamente.
	I cuscinetti isolanti di fissaggio sono incollati, tuttavia anche in questo caso è necessario un fissaggio aggiuntivo.
	La figura mostra come vengono fissati i cuscinetti isolanti di fissaggio con un filo avvolto. È importante fare tutto secondo le istruzioni: solo in questo caso puoi sperare in un risultato positivo. Ricorda che le spire del filo devono adattarsi perfettamente l'una all'altra: ciò garantirà un campo magnetico stabile della bobina.

Calcolo del numero di spire degli avvolgimenti primari e secondari

Il lavoro principale nella fabbricazione di un trasformatore può essere chiamato calcolo del numero di spire degli avvolgimenti primari e secondari. In media, per un convertitore da 90−150 W, viene preso in considerazione il numero di giri per 1 V pari a 50 Hz / 10 = 5. Il numero totale viene calcolato utilizzando le formule:

• W1 = 220 × 5 = 1100;
• W2 = 12 × 5 = 60.

Otteniamo il numero richiesto di giri dell'avvolgimento primario - 1100 e quello secondario - 60.

Prezzi per trasformatori da 220 a 12 volt

Consideriamo a quale prezzo è possibile acquistare trasformatori da 220 a 12 volt sul mercato russo. I prezzi sono aggiornati ad aprile 2018.

Foto	Marca	Potenza, W	Costo medio (ad aprile 2018), strofinare.
	Ferone	60	150
	TRA54	200	500
	TRA110	250	375
	Pondtech	75	4200
	Relco	250	4100

Come puoi vedere, la fascia di prezzo è piuttosto ampia. Dipende dalla marca e dalla qualità dei componenti, il che significa che non dovresti pensare a un trasformatore step-down da 150 rubli. funzionerà per molto tempo.

Riassumiamo

Prima di acquistare un trasformatore abbassatore per la tua casa, è importante calcolare tutti i parametri. Non dovresti trattarlo con noncuranza, perché la durata del convertitore dipende dalla correttezza dei calcoli. Se decidi di realizzare tu stesso un dispositivo del genere, devi essere ancora più attento ai calcoli. A meno che, ovviamente, il padrone di casa non preveda di utilizzare un convertitore già pronto.