Transformateur pour lampes halogènes : pourquoi est-il nécessaire, principe de fonctionnement et règles de raccordement

Les lampes halogènes peuvent être considérées comme une version améliorée des lampes à incandescence habituelles.Ils fonctionnent de la même manière, mais en raison de certaines caractéristiques des halogènes, ils sont plus économiques, durables et produisent une lumière agréable à l'œil, mais en même temps brillante.

Les fabricants proposent deux options pour les appareils d'éclairage halogène : haute et basse tension. Pour que cette dernière fonctionne correctement, un transformateur pour lampes halogènes est nécessaire. Nous vous expliquerons comment sélectionner et connecter correctement l'appareil spécifié.

Pourquoi un halogène a-t-il besoin d'un transformateur ?

Les lampes halogènes rivalisent avec succès avec les LED. Malgré les meilleures caractéristiques de performance de ces derniers, ce sont souvent les halogènes qui gagnent, ce qui s'explique par leur moindre coût et, par conséquent, leur disponibilité, ainsi que par certaines caractéristiques du faisceau lumineux des LED, qui peuvent fatiguer les yeux.

Le principal « atout » des LED est le fonctionnement sans chauffage, ce qui permet de les utiliser largement. Les lampes halogènes présentent le même avantage, mais uniquement pour les lampes basse tension. Ils peuvent être installés dans des zones sensibles aux températures élevées. Par exemple, dans les lampes intégrées au plafond.

Mais vous devez comprendre que les lampes halogènes basse tension ne peuvent fonctionner qu'avec des transformateurs. Ces derniers sont nécessaires pour convertir la tension secteur à une valeur acceptable pour la lampe. Il s'agit généralement de 12 V.

De plus, le transformateur protège la source lumineuse des surtensions, de la surchauffe et des courts-circuits, et peut également permettre d'allumer l'éclairage en douceur. Il faut admettre qu'en moyenne, les lampes avec transformateurs durent beaucoup plus longtemps. Bien que cela dépende beaucoup de leur qualité.

Les lampes halogènes basse tension ne sont pas capables de fonctionner à partir d'une tension secteur de 220 V, elles doivent donc être connectées uniquement via un transformateur abaisseur.

Quels types de transformateurs existe-t-il ?

Les transformateurs sont des appareils de type électromagnétique ou électronique. Ils diffèrent quelque peu par le principe de fonctionnement et certaines autres caractéristiques.

Les options électromagnétiques modifient les paramètres de la tension secteur standard en caractéristiques adaptées au fonctionnement halogènes basse tension, les appareils électroniques, en plus du travail spécifié, effectuent également une conversion de courant.

Dispositif électromagnétique toroïdal

Le transformateur toroïdal le plus simple est constitué de deux enroulements et d'un noyau. Ce dernier est aussi appelé circuit magnétique. Il est fabriqué à partir d'un matériau ferromagnétique, généralement de l'acier. Les enroulements sont placés sur la tige.

Le primaire est connecté à la source d'énergie, le secondaire respectivement au consommateur. Il n'y a pas de connexion électrique entre les enroulements secondaire et primaire.

Malgré son faible coût et sa fiabilité opérationnelle, un transformateur électromagnétique toroïdal est rarement utilisé aujourd'hui pour connecter des lampes halogènes.

Ainsi, la puissance est transférée entre eux uniquement par voie électromagnétique. Pour augmenter le couplage inductif entre les enroulements, un circuit magnétique est utilisé.Lorsqu'un courant alternatif est appliqué à la borne connectée au premier enroulement, il produit un type alternatif de flux magnétique à l'intérieur du noyau.

Ce dernier s'engrène avec les deux enroulements et y induit une force électromotrice ou fem. Sous son influence, un courant alternatif avec une tension différente de celle de l'enroulement primaire est créé dans l'enroulement secondaire.

En fonction du nombre de tours, le type de transformateur est déterminé, qui peut être élévateur ou abaisseur, ainsi que le rapport de transformation. Pour les lampes halogènes, seuls des dispositifs abaisseurs sont toujours utilisés.

Les avantages des dispositifs d'enroulement sont :

• Haute fiabilité opérationnelle.
• Facile à connecter.
• Faible coût.

Cependant, des transformateurs toroïdaux peuvent être trouvés dans les circuits modernes avec lampes halogènes assez rare. Cela s'explique par le fait qu'en raison de leurs caractéristiques de conception, ces appareils ont des dimensions et un poids assez impressionnants. Il est donc difficile de les dissimuler lors de l’agencement des meubles ou de l’éclairage du plafond par exemple.

Le principal inconvénient des transformateurs électromagnétiques toroïdaux est peut-être leur massivité et leurs dimensions importantes. Ils sont extrêmement difficiles à dissimuler si une installation cachée est nécessaire

En outre, les inconvénients des appareils de ce type incluent l'échauffement pendant le fonctionnement et la sensibilité aux éventuelles chutes de tension dans le réseau, ce qui affecte négativement la durée de vie des lampes halogènes.

De plus, les transformateurs de bobinage peuvent bourdonner pendant le fonctionnement, ce qui n'est pas toujours acceptable. C'est pourquoi les appareils sont principalement utilisés dans des locaux non résidentiels ou dans des bâtiments industriels.

Appareil à impulsion ou électronique

Le transformateur est constitué d'un noyau ou d'un noyau magnétique et de deux enroulements. Selon la forme du noyau et la méthode de placement des enroulements dessus, on distingue quatre types de tels dispositifs : à tige, toroïdaux, blindés et blindés.

Le nombre de tours des enroulements secondaire et primaire peut également être différent. En faisant varier leurs rapports, on obtient des dispositifs abaisseurs et élévateurs.

La conception d'un transformateur d'impulsions contient non seulement des enroulements avec un noyau, mais également un remplissage électronique. Grâce à cela, il est possible d'intégrer des systèmes de protection contre la surchauffe, le démarrage progressif et autres.

Le principe de fonctionnement d'un transformateur à impulsions est quelque peu différent. De courtes impulsions unipolaires sont appliquées à l'enroulement primaire, grâce à quoi le noyau est constamment dans un état de magnétisation.

Les impulsions sur l'enroulement primaire sont caractérisées comme des signaux rectangulaires à court terme. Ils génèrent une inductance avec les mêmes chutes caractéristiques.

Ils créent à leur tour des impulsions sur la bobine secondaire.

Cette fonctionnalité confère aux transformateurs électroniques de nombreux avantages :

• Léger et compact.
• Haut niveau d'efficacité.
• Possibilité d'intégrer une protection supplémentaire.
• Plage de tension de fonctionnement étendue.
• Pas de chauffage ni de bruit pendant le fonctionnement.
• Possibilité de régler la tension de sortie.

Parmi les inconvénients, il convient de noter la charge minimale réglementée et le prix plutôt élevé. Cette dernière est associée à certaines difficultés dans le processus de fabrication de tels dispositifs.

Règles de choix des équipements abaisseurs

Lors du choix d'un transformateur pour sources lumineuses halogènes, vous devez prendre en compte de nombreux facteurs.Cela vaut la peine de commencer par deux caractéristiques importantes : la tension de sortie de l’appareil et sa puissance nominale.

La première doit correspondre strictement à la tension de fonctionnement des lampes connectées à l'appareil. La seconde détermine la puissance totale des sources lumineuses avec lesquelles le transformateur fonctionnera.

Il y a toujours un marquage sur le corps du transformateur, en étudiant lequel vous pouvez obtenir des informations complètes sur l'appareil

Pour déterminer avec précision la puissance nominale requise, il est conseillé de faire un calcul simple. Pour ce faire, vous devez additionner les puissances de toutes les sources lumineuses qui seront connectées au dispositif abaisseur. A la valeur obtenue, ajoutez 20% de la « réserve » nécessaire au bon fonctionnement de l'appareil.

Illustrons avec un exemple précis. Pour éclairer le salon, il est prévu d'installer trois groupes de lampes halogènes : sept pièces chacun. Ce sont des appareils ponctuels d'une tension de 12 V et d'une puissance de 30 W. Trois transformateurs seront nécessaires pour chaque groupe. Choisissons le bon. Commençons par calculer la puissance nominale.

Calculons et constatons que la puissance totale du groupe est de 210 W. Compte tenu de la marge requise, nous obtenons 241 W. Ainsi, pour chaque groupe, vous aurez besoin d'un transformateur dont la tension de sortie est de 12 V et la puissance nominale de l'appareil est de 240 W.

Les appareils électromagnétiques et pulsés répondent à ces caractéristiques. Lors du choix de cette dernière, vous devez porter une attention particulière à la puissance nominale. Il doit être présenté sous forme de deux nombres. Le premier indique la puissance minimale de fonctionnement.

Il faut savoir que la puissance totale des lampes doit être supérieure à cette valeur, sinon l'appareil ne fonctionnera pas.Et une petite note d'experts concernant le choix de la puissance. Ils préviennent que la puissance du transformateur, indiquée dans la documentation technique, est maximale.

Autrement dit, dans des conditions normales, il produira environ 25 à 30 % de moins. C’est pourquoi la soi-disant « réserve » de pouvoir est nécessaire. Car si vous forcez l’appareil à fonctionner à ses limites, il ne durera pas longtemps.

Pour un fonctionnement à long terme des lampes halogènes, il est très important de sélectionner correctement la puissance du transformateur abaisseur. En même temps, il doit disposer d'une certaine « réserve » pour que l'appareil ne fonctionne pas à la limite de ses capacités.

Une autre nuance importante concerne la taille du transformateur choisi et son emplacement. Plus l’appareil est puissant, plus il est massif. Cela est particulièrement vrai pour les unités électromagnétiques. Il est conseillé de trouver immédiatement un endroit approprié pour son installation.

S'il y a plusieurs lampes, les utilisateurs préfèrent souvent les diviser en groupes et installer un transformateur séparé pour chacune. Cela s'explique très simplement.

Premièrement, si le dispositif abaisseur tombe en panne, les groupes d'éclairage restants fonctionneront normalement. Deuxièmement, chacun des transformateurs installés dans de tels groupes aura moins de puissance que celui commun qui devrait être installé pour toutes les lampes. Par conséquent, son coût sera sensiblement inférieur.

Deux options de connexion au transformateur

Avant de connecter un abaisseur, vous devez compléter la disposition des lampes s'il y en a plus de deux. De plus, vous devez sélectionner l'emplacement d'installation du transformateur.

Cette dernière se fait en tenant compte des règles suivantes :

• Le libre accès à l'appareil doit être assuré, ce qui est nécessaire à son entretien ou à son remplacement.
• Si le transformateur est situé à l'intérieur d'un espace clos, le volume de ce dernier ne peut être inférieur à 10 litres. Ceci est nécessaire pour évacuer la chaleur générée lors du fonctionnement de l'appareil.
• La distance entre l'appareil et la lampe halogène la plus proche ne doit pas être inférieure à 250 mm. Ceci est fait pour éviter un échauffement supplémentaire indésirable de la source lumineuse.

Ce n'est qu'après avoir déterminé l'emplacement du transformateur et des lampes que l'installation et le raccordement peuvent commencer.

Le choix correct de l'emplacement d'installation du transformateur abaisseur est important. S'il est installé dans un espace confiné, le volume de ce dernier doit être suffisant pour évacuer la chaleur générée lors du fonctionnement de l'appareil.

Dans ce cas, deux options principales sont possibles, et cette dernière peut être modifiée et utilisée pour connecter non seulement deux groupes de lampes, mais aussi trois ou plus.

Circuit de lampes avec un transformateur

Cette option est considérée comme optimale pour quatre, maximum cinq sources lumineuses. S'il y a plus de lampes, il serait préférable de les diviser en groupes. Les halogènes sont connectés uniquement en parallèle. Ceci doit être pris en compte lors de l'élaboration du schéma. Autre point important.

Il est nécessaire de placer les lampes de manière à ce que la distance entre chacune d'elles et le transformateur soit à peu près la même. Ceci est nécessaire au bon fonctionnement des appareils.

S'il y a des fils de longueurs différentes, les lampes s'éclaireront différemment. Celui avec un fil plus court brillera plus fort. Un appareil avec un long câble s’éclairera faiblement.

De plus, dans ce dernier cas, le fil peut également chauffer pendant le fonctionnement, ce qui est extrêmement indésirable.Les experts recommandent de construire le circuit de manière à ce que la longueur de chacun des fils menant aux lampes ne dépasse pas 200 mm. Dans ce cas, la section du câble doit être d'au moins 1,5 mètre carré. mm.

Un petit nombre de lampes sont ainsi connectées. Il est optimal de n'en connecter pas plus de cinq, sinon vous devrez installer un transformateur haute puissance

Sur le corps du transformateur se trouvent des bornes de sortie et d'entrée. Les principaux sont étiquetés N et L ou Entrée. Il s'agit d'une entrée située du côté 220 V. Il faut se rappeler que la connexion se fait ici via un interrupteur à touche unique.

Ensuite, les fils neutre et de phase bleu et orange ou marron partant du boîtier de distribution sont connectés aux bornes correspondantes du transformateur. Les lampes halogènes sont connectées aux bornes de sortie secondaires ou à la sortie du dispositif abaisseur.

Pour cela, seuls des fils de cuivre de même section sont utilisés. Note importante. Si, pour une raison quelconque, il n'y a pas suffisamment de bornes de transformateur, des pinces de bornes supplémentaires doivent être installées. Ils peuvent être achetés dans n'importe quel magasin spécialisé.

Deux groupes de lampes avec deux transformateurs

Cette connexion est optimale s'il y a plus de cinq lampes. Les groupes peuvent être constitués du même nombre de lampes ou de lampes différentes. Cela n'a pas d'importance. L'essentiel est que le transformateur soit sélectionné correctement pour chacun. Comme dans l'option décrite ci-dessus, vous devez commencer par exécuter le diagramme.

Lors du choix d'un emplacement pour les lampes, des règles similaires s'appliquent. C'est-à-dire que la longueur de tous les fils qui leur partent du transformateur doit être à peu près la même.

C'est ainsi que deux groupes de lampes halogènes sont connectés. Chacun d'eux utilise son propre transformateur, mais l'interrupteur est commun aux deux

Cela peut être assez difficile à faire. Ensuite, vous devrez faire quelques ajustements. Il faut savoir cela pour les fils de cuivre d'une section de 1,5 mètre carré. mm, ce qui est recommandé dans ce cas, la longueur optimale varie de 150 à 300 cm. Sur une telle distance, l'énergie sera transmise avec des pertes minimales et sans interférence.

Parfois, cette longueur n’est clairement pas suffisante. Dans ce cas, vous devrez choisir un fil de section plus grande. Pour une distance de 300 à 400 cm, un câble d'une section allant jusqu'à 2,5 mètres carrés est sélectionné. mm. Si une longueur encore plus grande est attendue, ce qui n'est pas souhaitable, il convient d'effectuer un calcul spécial et de déterminer la section appropriée à l'aide d'un tableau spécial.

La connexion de chacun des transformateurs et groupes de lampes s'effectue de la même manière que la méthode décrite ci-dessus. Autrement dit, le noyau neutre du boîtier de distribution est connecté aux bornes neutres des transformateurs.

Le conducteur de phase de l'interrupteur est connecté aux câbles de phase des dispositifs abaisseurs. Théoriquement, plus de deux groupes de lampes peuvent être connectés de cette manière, mais chacun d'eux possède son propre transformateur.

Note importante. Un câble séparé est posé pour chacun des dispositifs abaisseurs et ils sont connectés exclusivement à l'intérieur de la boîte de jonction. Certains « artisans » préfèrent connecter les fils quelque part sous le plafond, mais n'utilisent pas la boîte de jonction.

Il s'agit d'une grave erreur qui contredit le PUE, qui précise que le libre accès doit être assuré à chacune des sections de raccordement des câbles pour l'inspection, la maintenance et les éventuelles réparations. Par conséquent, la seule option correcte est une connexion dans une boîte de jonction.

Lors du processus de création d'un éclairage halogène avec un grand nombre de lampes, il est important de calculer correctement le nombre de groupes d'éclairage et l'emplacement des transformateurs pour chacun d'eux.

Les experts soulignent que si vous envisagez de connecter un groupe composé d'un grand nombre de lampes, il est possible de placer un coffret de distribution entre les lampes et la sortie du transformateur. Cela est particulièrement vrai s'il n'y a pas suffisamment de bornes sur le dispositif abaisseur ou s'il existe des restrictions quant à son emplacement.

En choisissant cette option, il faut savoir qu'à puissance égale, un circuit basse tension laisse passer plus de courant qu'un circuit haute tension. Sur cette base, un calcul précis est nécessaire pour déterminer la section transversale du fil. Cela se fait en calculant le courant total.

Illustrons avec un exemple. Sept sources lumineuses 12V 35W doivent être connectées via un transformateur. Les lampes sont montées parallèlement au boîtier de distribution. Nécessaire de le découvrir section de fil, qui sera posé entre le distributeur et la sortie du bloc.

Pour cela, multipliez d’abord le nombre d’ampoules par leur puissance. Ensuite, nous divisons la valeur résultante par la tension de fonctionnement. Nous obtenons environ 29 A. C'est l'intensité du courant qui traversera le câblage basse tension.

À l'aide du tableau de dépendance de la section de câblage sur la tension de fonctionnement présenté dans le PUE, nous déterminons la taille de fil appropriée. Dans notre cas, ce sera au moins 4 mètres carrés. mm. Comme vous pouvez le constater, la charge est assez importante. Il est peut-être judicieux de diviser ce groupe de lampes en deux autres.

Si vous installez un interrupteur à deux touches lors de la connexion de deux groupes de lampes halogènes, vous pouvez contrôler chacune d'elles séparément

Lors de l'installation de deux groupes d'ampoules halogènes via un transformateur, deux types d'interrupteurs peuvent être utilisés.Si vous installez un modèle à clé unique, les deux groupes ne peuvent être activés/désactivés qu'en même temps. Si un contrôle séparé de groupes de dispositifs d'éclairage est requis, vous pouvez installer un interrupteur à deux touches.

Recommandations des praticiens

Les électriciens en exercice sont souvent confrontés à la nécessité d'installer des halogènes basse tension lorsque le câblage est déjà installé et fonctionne avec succès. Dans ce cas, il n’est pas toujours possible de connecter des lampes en parallèle à un transformateur sans modifier radicalement le câblage.

Pour minimiser les coûts, les experts recommandent dans ce cas de connecter chaque lampe avec son propre transformateur. En règle générale, il s’agira d’appareils de petite puissance et de petite taille.

Si cela vous semble inutile, vous pouvez remplacer les lampes basse tension par des lampes halogènes haute tension 220 V. Mais dans ce cas, vous devrez les équiper d'un dispositif de démarrage progressif. Ou, en option, si la conception de la lampe le permet, vous pouvez remplacer les lampes halogènes par des LED de classe économique.

Avec des repères sélection d'halogènes Pour l’installation d’un système d’éclairage, vous trouverez un article qui examine en profondeur tous les aspects de la problématique.

La possibilité de régler l’intensité lumineuse en attire beaucoup. La plupart des transformateurs électroniques sont équipés de la capacité de réduire la tension d'entrée, ce qui vous permet d'ajuster la luminosité de l'éclairage halogène.

Très souvent, il est prévu de réguler l'intensité de l'éclairage, pour cela il est ajouté au schéma global. Variateur. Vous devez savoir que la plupart des transformateurs d'impulsions ne sont pas conçus pour fonctionner avec un variateur.

Étant donné que ce dernier affecte négativement le fonctionnement du convertisseur électronique, cela réduit considérablement la durée de vie des lampes halogènes connectées.

Pour cette raison, la meilleure option pour travailler avec un variateur est un transformateur électromagnétique toroïdal. Et encore une remarque.

Les électriciens recommandent fortement de ne pas oublier l'entretien des appareils abaisseurs déjà installés. Il est optimal d'en effectuer une inspection de routine tous les six mois pour vérifier leur fonctionnalité. Si des problèmes sont identifiés, les appareils sont réparés ou remplacés.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Vidéo n°1. Faisons connaissance - Transformateurs Osram :

Vidéo n°2. Comment bien connecter un transformateur :

Vidéo n°3. Tout ce que vous devez savoir sur les transformateurs pour sources lumineuses halogènes :

Les lampes halogènes basse tension constituent une solution pratique pour l'éclairage encastré. Ils sont considérés comme un analogue économique des LED, nettement supérieurs en termes de qualité de la lumière émise.

La principale difficulté liée à l’utilisation d’halogènes basse tension est la nécessité de connecter un transformateur abaisseur. Cependant, si tout est fait correctement, les luminaires dureront longtemps et sans problème.

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