Zasilanie systemów oświetleniowych 12 V
Transkrypt
Zasilanie systemów oświetleniowych 12 V
Ei T e c h n i k a ś w i e t l n a Zasilanie systemów oświetleniowych 12 V Systemy oświetleniowe 12 V są obecnie coraz bardziej rozbudowywane. W ich skład wchodzą już nie tylko żarówki halogenowe, ale także oprawy LED 12 V oraz urządzenia sterujące pracą oświetlenia. Dlatego zasilanie tych systemów jest tematem ciągle aktualnym. W technice oświetleniowej, oprawy przeznaczone do ogólnych celów oświetleniowych w większości są zasilane bezpośrednio z napięcia sieci 230 V/50 Hz. Niskonapięciowe systemy oświetleniowe wymagają zastosowania dodatkowych urządzeń obniżających napięcie. Jednym z pierwszych powszechnych zastosowań niskonapięciowych opraw było oświetlenie dodatkowe instalowane przy obrabiarkach oraz w kanałach warsztatów naprawy pojazdów. Także obiekty mające ciągłość zasilania (np. rozdzielnie) były wyposażone w niskonapięciową instalację oświetleniową. W instalacjach tych dominowało napięcie 24 V, które uzyskiwano z jednofazowych transformatorów. Ciągłość zasilania zapewniały baterie akumulatorów, również o napięciu 24 V. Źródło światła stanowiły zwykle żarówki tradycyjne głównego szeregu wykonane na napięcie 24 V, które stosowano w tradycyjnych oprawach oświetleniowych. Obniżenie napięcia miało na celu zapewnienie ochrony przeciwporażeniowej w bardzo trudnych warunkach instalacji i przy podwyższonym ryzyku uszkodzenia oprawy. Urządzenia te, mimo upływu wielu lat, działają niezawodnie do dziś. Niskonapięciowe żarówki halogenowe Pierwszym niskonapięciowym źródłem światła były żarówki. W instalacjach do ogólnych celów oświetleniowych, obniżone napięcie jest wykorzystywane przede wszystkim do zasilania niskonapięciowych żarówek halogenowych, które dzięki stosunkowo małym rozmiarom i konkurencyjnej cenie zyskały dużą popularność. Typowym napięciem instalacji jest wartość 12 V z zalecaną tolerancją max 5%. Jednak napięcie znamionowe na wyjściu urządzeń zasilających jest nieznacznie niższe i wynosi zwykle od 11,5 do 11,7 V, co uwzględnia możliwy niewielki wzrost napięcia sieci ponad wartość znamionową. Jak w przypadku każdej żarówki halogenowej, bardzo ważnym czynnikiem jest stałość wartości napięcia zasilania. Stosunkowo niewielkie wahania Elektroinstalator 2/2008 napięcia zasilającego powodują widoczne zmiany strumienia świetlnego. Nawet chwilowe przekroczenia wartości znamionowej napięcia powodują znaczne skrócenie trwałości żarówki. Dlatego wartość napięcia zasilania dla żarówek nie powinna przekraczać ich wartości napięcia znamionowego. Moduły LED Podobnie jest w przypadku modułów diod LED przystosowanych do zasilania napięciem 12 V AC. Układy te mają zwykle wbudowane proste zasilacze składające się z mostka prostowniczego oraz rezystorów ograniczających prąd przewodzenia diod LED. Jednak nawet wersje wyposażone w kondensator filtrujący tętnienia, nie stabilizują prądu przewodzenia LED czy wartości napięcia zasilania modułu. Dlatego przy zasilaniu tego typu modułów i opraw LED również ważne jest zapewnienie stałej wartości napięcia zasilania, choć nie jest to tak krytyczne jak w przypadku żarówek. niu przekroju przewodów oraz starannym wykonaniu połączeń. Zasilanie Odseparowane od sieci, niskonapięciowe systemy zasilające są powszechnie uznawane za całkowicie bezpieczne. Jednak mogą stanowić poważne zagrożenie termiczne, szczególnie w przypadku zwarć i przeciążeń. Niestety, jest to nagminnie bagatelizowane. Obecnie bardzo popularne są wciąż transformatory toroidalne, które ze względu na kształt rdzenia powinny mieć najmniejsze straty rozproszenia oraz wysoką sprawność. W praktyce, sprawność masowo produkowanych transformatorów małej mocy (rzędu ułamka kVA) jest niewielka i może wynosić nawet poniżej 70%. Znacznie wyższą sprawność mają przekształtniki Separacja galwaniczna zasilania Bardzo ważnym czynnikiem przy zasilaniu opraw i instalacji niskonapięciowych jest separacja galwaniczna od sieci elektroenergetycznej. Jeśli układ zasilania nie zapewnia należytej separacji, wówczas system należy izolować traktując jego elementy tak samo jak te, które są normalnie pod napięciem sieci. Typowym przykładem są lampki świąteczne, gdzie ze względów oszczędnościowych korzysta się z szeregowego połączenia wielu niskonapięciowych źródeł światła. W praktyce, do ogólnych celów oświetleniowych wykorzystuje się oprawy wykonane w III klasie ochronności, a więc zasilane z transformatora bezpieczeństwa lub urządzenia o równoważnych parametrach. Łączniki i ściemniacze są włączane na wejściu urządzenia, po stronie sieci. Wyjście urządzenia, powinno być łączone bezpośrednio do zacisków oprawy, możliwe krótkimi odcinkami przewodów. W niskonapięciowych systemach należy też pamiętać o odpowiednim dobra- Transformator indukcyjny z rdzeniem toroidalnym, OTON elektroniczne przeznaczone do żarówek halogenowych, które pracują z dużą częstotliwością (zwykle między 20 a 40 kHz), dzięki czemu zastosowany w nich transformator jest znacznie mniejszy. Urządzenia te zwane potocznie zasilaczami lub nieprawidłowo „transformatorami elektronicznymi” są obecnie najbardziej popularnymi rozwiązaniami w zasilaniu systemów niskonapięciowych. Markowe zasilacze mają wbudowane zabezpieczenia termiczne, przeciwprzeciążeniowe oraz zwarciowe. Dlatego poziom bezpieczeństwa jest znacznie wyższy niż w przypadku klasycznych transformatorów. Wadą większości zasilaczy jest konieczność www.elektroinstalator.com.pl T e c h n i k a ś w i e t l n a Ei Miniaturowy zasilacz elektroniczny SET80 ULTRA SLIM zapewnienia minimalnego obciążenia na wyjściu (wartość ta powinna być podana na obudowie urządzenia) dla poprawnej pracy. Na wyjściu zasilacza jest napięcie przemienne o dużej częstotliwości i zwykle różniące się kształtem od sinusoidy. Dlatego urządzenia te mogą nie pracować prawidłowo z modułami LED, których moc będzie zbyt mała lub/i zasilacz wymaga napięcia o częstotliwości 50 Hz. Rozwiązaniem dla problemu obciążenia może być mieszanie systemów LED z żarówkowymi lub zastosowanie zasilacza, który pracuje poprawnie już przy minimalnych mocach. Zasilacz ADI65 Innym rozwiązaniem jest zastosowanie dedykowanego zasilacza do diod i opraw LED, takiego jak ADI65. Jego napięcie znamionowe wynosi 12 V DC przy obciążeniu od 0 do 300 mA. Zasilacz ma ograniczenie prądowe z funkcją stabilizacji natężenia prądu o wartości 350 mA. Stabilizator umożliwia wykorzystanie zasilacza ADI65 do wysterowania prądowego diod LED dużej mocy. Przy mniejszych obciążeniach (<300 mA) zasilacz dostarcza napięcia stałego o wartości 12 V, które można wykorzystać do zasilania 12-voltowych modu- Uniwersalny zasilacz do opraw i diod LED, ADI65 łów LED. Istnieje także możliwość zasilania napięciem stałym modułów LED przeznaczonych do napięcia przemiennego, wyposażonych w wbudowany układ prostowniczy. Biegunowość przy zasilaniu tych układów jest wówczas bez znaczenia. Zasilacz jest wykonany w technologii MOSFET z zastosowaniem scalonego układu sterującego. Separację galwaniczną wyjścia zapewniają transformator oraz transoptor. Cały układ jest umieszczony w niewielkiej, szczelnie zalanej obudowie, którą można umieścić w oprawie lub schować w puszce instalacyjnej. Niskonapięciowe systemy oświetleniowe są bezpieczne, jednak przy zachowaniu odpowiednich wymagań. Dynamiczny rozwój elektronicznych przetwornic powoduje, że w przyszłości prawdopodobnie układy te całkowicie zastąpią klasyczne transformatory małej mocy. Ei Kanlux Mgr inż. Paweł Sadowski KANLUX W a r t o w i e d z i e ć Ei Nowa rodzina opraw ścienno-sufitowych TOMA EL firmy KANLUX Oferta handlowa Kanlux powiększyła się o nową rodzinę opraw ścienno-sufitowych TOMA EL. Jest dostępnych pięć wersji nowych opraw: jednopunktowa oprawa TOMA El-1O, dwupunktowa TOMA EL-2I, trzypunktowa oprawa TOMA EL-3I oraz trzypunktowa TOMA EL-3O, a także czteropunktowa oprawa TOMA EL-4I. Podstawa nowych opraw jest wykonana z blachy stalowej, natomiast kosz ze szkła. Konstrukcja opraw serii TOMA EL pozwala na ich zamocowanie zarówno na suficie, jak i na ścianie pomieszczenia. Nowa rodzina opraw jest zasilana napięciem 230 V, a ich współczynnik na wnikanie ciał stałych, pyłu i wilgoci wynosi IP20. Nowe produkty mają pierwszą klasę ochronności przed porażeniem elektrycznym. Źródłem światła w nowych oprawach jest żarówka halogenowa G9 (w komplecie) z trzonkiem G9 o mocy maksymalnej odpowiednio: 1 x max 40 W, 2 x max 40 W, 3 x max 40 W oraz 4 x max 40 W. Nowa rodzina opraw ścienno-sufitowych ma certyfikat zgodności z normami europejskimi (CE). Poprzez nowoczesny wygląd, a także możliwość dowolnego kształtowania oprawy 90o w zakresie pionowym oraz 320o – w poziomym nowe oprawy serii TOMA EL znajdą zastosowanie we wszystkich rodzajach pomieszczeń, którym chcemy nadać niepowtarzalny, nowoczesny design. Ei (KANLUX) www.elektroinstalator.com.pl Elektroinstalator 2/2008