Lampy z żarówkami halogenowymi należą do najczęściej spotykanych źródeł światła. Podobnie jak tradycyjne żarówki w kształcie gruszki czy świeczki, wycofane już ze sprzedaży, zaliczają się do klasycznych źródeł żarowych – światło i ciepło powstają w nich przez rozgrzanie drutu wolframowego pod wpływem przepływu prądu. Żarówki halogenowe wypełnia się pod ciśnieniem gazem szlachetnym, na przykład halogenem, co pozwala wydłużyć ich żywotność do około 3000 godzin – trzykrotnie dłużej niż w przypadku standardowych żarówek.
Halogenowe źródła światła dostępne są w wersjach na napięcie sieciowe (230 V) oraz niskonapięciowe (6 V, 12 V lub 24 V). W przypadku tych drugich niezbędne jest zastosowanie transformatora, który przekształci napięcie z sieci na wymagane przez lampę. W dalszej części wyjaśniamy, dlaczego nowoczesne transformatory elektroniczne znacząco przewyższają swoje konwencjonalne odpowiedniki.
Dlaczego wciąż stosuje się halogeny, skoro LED-y są znacznie wydajniejsze?
Choć pod względem zużycia energii i żywotności lampy halogenowe ustępują miejsca technologii LED, wciąż cieszą się popularnością – szczególnie jako oprawy wpuszczane do oświetlenia akcentującego we wnętrzach. Emitują bowiem światło o barwie zbliżonej do dziennej, które doskonale oddaje kolory obrazów czy ułatwia precyzyjny makijaż bez nieprzyjemnych niespodzianek.
Obecność halogenów w wielu domach wynika często z faktu, że ich wymiana na LED nie jest prosta. Diody LED wymagają zasilania prądem stałym o stabilnym natężeniu, dlatego nie współpracują ze standardowymi transformatorami stosowanymi do halogenów. Konieczne jest zastosowanie specjalnych zasilaczy przystosowanych do LED, co wiąże się z dodatkowymi kosztami i pracami instalacyjnymi.
W starszych instalacjach wciąż działają klasyczne transformatory indukcyjne, montowane często dziesiątki lat temu. Ich zadaniem jest obniżenie napięcia z 230 V do 6, 12 lub 24 V – najczęściej do 12 V. Tego typu urządzenia mają jednak dwie istotne wady: emitują uciążliwy dźwięk o częstotliwości 100 Hz oraz mogą generować przepięcia, które negatywnie wpływają na żywotność żarówek. Rozwiązaniem jest wymiana tradycyjnych transformatorów na nowoczesne modele z układem elektronicznym, które zapewniają stabilne i bezpieczne zasilanie.
Klasyczny transformator stosowany w technice oświetleniowej do zasilania lamp niskonapięciowych ma jedno podstawowe zadanie – obniża napięcie sieciowe do poziomu odpowiedniego dla halogenów, najczęściej do 12 V. Realizuje to poprzez sprzężenie indukcyjne między uzwojeniem pierwotnym a wtórnym, nawiniętym na rdzeniu żelaznym. W trakcie tej transformacji zachowana zostaje częstotliwość prądu zmiennego z sieci – 50 Hz – która przez ludzkie ucho odbierana jest jako dźwięk o częstotliwości 100 Hz. Jeśli transformator leży na płycie gipsowej lub drewnianej powierzchni, te materiały mogą działać jak rezonatory, dodatkowo wzmacniając słyszalne brzęczenie.
Kolejnym mankamentem tradycyjnych transformatorów jest brak regulacji napięcia wyjściowego. Przy częściowym obciążeniu na przykład w przypadku uszkodzonych żarówek urządzenie może generować przepięcia na pozostałych, sprawnych źródłach światła, co znacząco skraca ich żywotność.
Elektroniczne transformatory halogenowe działają inaczej – to tzw. zasilacze impulsowe, które przetwarzają charakterystyki napięcia i prądu. W odróżnieniu od klasycznego transformatora, tranzystor przełączający w modelu elektronicznym cyklicznie przechodzi między stanem pełnego przewodzenia a całkowitego odcięcia, niemal eliminując fazy przejściowe związane z dużymi stratami energii. Regulację napięcia osiąga się poprzez zmianę proporcji czasu włączenia do wyłączenia, co skutecznie zapobiega przepięciom w trybie częściowego obciążenia. Dzięki wewnętrznej częstotliwości pracy rzędu około 3 kHz, nie występuje również charakterystyczne brzęczenie sieciowe.
Wyższa sprawność przetwarzania energii to jedna z głównych zalet elektronicznych transformatorów. Do tego dochodzą dodatkowe funkcje – wysokiej jakości modele są wyposażone w zabezpieczenia wtórne przed zwarciem, przeciążeniem oraz pracą bez obciążenia. Dodatkowo funkcja miękkiego startu ogranicza skoki napięcia i natężenia podczas włączania, co pozytywnie wpływa na trwałość żarówek.
Kluczowym kryterium wyboru transformatora jest liczba lamp, które ma zasilać. Przykładowo, oprawy wpuszczane montowane w sufitach podwieszanych zazwyczaj pracują na napięciu 12 V i pobierają około 20 W. W przypadku sześciu takich lamp transformator powinien zapewniać nie tylko napięcie wyjściowe na poziomie 12 V, ale również moc co najmniej 120 W. Dobrą praktyką jest uwzględnienie zapasu mocy wynoszącego około 20%. Oznacza to, że urządzenie o mocy 150 W będzie odpowiednie.
Elektroniczne transformatory halogenowe mają istotną zaletę montażową – są znacznie mniejsze i lżejsze od tradycyjnych modeli. Niektóre z nich są na tyle wąskie, że można je bezpośrednio przełożyć przez otwór montażowy oprawy. Dzięki temu instalacja staje się znacznie prostsza – wystarczy podłączyć zasilanie i wykonać okablowanie lamp.
Na rynku dostępne są także transformatory przystosowane do montażu na podłożach łatwopalnych, takich jak drewniane sufity podwieszane. Ich konstrukcja skutecznie ogranicza przegrzewanie, co potwierdzają oznaczenia „F” lub „M” umieszczone na obudowie. Niektóre modele nadają się również do instalacji w wilgotnym lub mokrym środowisku – warunkiem jest odpowiednia klasa szczelności, np. IP65. Cyfra 6 oznacza odporność na wnikanie pyłu, natomiast 5 – ochronę przed strumieniem wody pod ciśnieniem z dowolnego kierunku.
Czy można podłączyć ściemniacz do elektronicznego transformatora halogenowego?
Wysokiej jakości transformatory halogenowe rzeczywiście umożliwiają podłączenie ściemniacza. Informację, czy dany model można ściemniać, znajdziesz na obudowie urządzenia oraz w danych technicznych. Również przy wyborze samego ściemniacza warto zwrócić uwagę na oznaczenia – odpowiednie modele są przystosowane do pracy z obciążeniem indukcyjnym (symbol „L”) lub pojemnościowym (symbol „C”). Ściemniacze przeznaczone wyłącznie do obciążeń rezystancyjnych (symbol „R”) nie nadają się do tego zastosowania.
Technologia stojąca za możliwością ściemniania transformatorów halogenowych jest dość złożona, ponieważ stosuje się dwa typowe sposoby regulacji: fazowe załączanie oraz fazowe odłączanie. Pierwsza metoda nie nadaje się do obciążeń pojemnościowych (oznaczenie „C”), ze względu na gwałtowny wzrost napięcia. Druga z kolei nie współpracuje z obciążeniami indukcyjnymi („L”), ponieważ generuje niepożądane skoki napięcia przy wyłączaniu prądu. Rozwiązaniem mogą być uniwersalne ściemniacze z automatycznym przełączaniem trybu pracy lub wybór transformatora halogenowego kompatybilnego z obiema metodami. Wiele modeli z niższej i średniej półki cenowej ma już fabrycznie wbudowany ściemniacz działający w trybie fazowego odłączania.
Warto jednak wspomnieć, że ściemnianie lamp halogenowych budzi kontrowersje. Część specjalistów odradza tę praktykę. Powód? Obniżenie napięcia prowadzi do spadku temperatury i ciśnienia wewnątrz bańki, co może znacząco skrócić żywotność źródła światła.
Dlaczego elektroniczne transformatory halogenowe są znacznie mniejsze i lżejsze niż ich tradycyjne odpowiedniki?
Klucz tkwi w znacznie wyższej gęstości mocy. Zamiast ciężkich, dużych transformatorów z rdzeniem żelaznym, układy zasilające wykorzystują kompaktowe, lekkie komponenty. Takie rozwiązanie nie tylko zmniejsza wagę i wymiary urządzenia, ale również znacząco poprawia jego sprawność energetyczną w porównaniu z konwencjonalnymi transformatorami. Wyższą sprawność często jednak okupuje się nieco krótszą trwałością podzespołów.
Czy istnieje maksymalna długość kabli łączących z oprawami oświetleniowymi?
Im dłuższy i cieńszy jest konwencjonalny kabel, tym większa jest jego rezystancja. Aby wykluczyć straty mocy, maksymalna długość kabli łączących nie powinna przekraczać dwóch metrów.