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Halogentrafos elektronisch

Leuchten mit Halogen-Birnchen gehören zu den am häufigsten anzutreffenden Beleuchtungskörpern. Sie zählen wie die inzwischen aus dem Verkauf verbannten Lampen in Birnen- oder Kerzenform zu den Glühlampen: Ein Wolframdraht wird mit Strom bis zum Glühen erhitzt und strahlt Wärme und Licht ab. Da der Glaskolben mit unter Druck stehendem Edelgas wie beispielsweise Halogen befüllt ist, beträgt die Lebensdauer etwa 3000 Stunden, das Dreifache dessen, was bei einer normalen Glühlampe zu erwarten ist. Angeboten werden Halogen-Birnchen sowohl im Hoch- als auch im Niedervoltbereich. Hochvoltlampen lassen sich direkt ans 230-Volt-Stromnetz anschließen, Niedervoltlampen arbeiten dagegen nur im 6-, 12- oder 24-Volt-Bereich. Das heißt: Zum Betrieb ist ein Transformator nötig. Lesen Sie hier, warum elektronische Trafos ihren konventionellen Vorgängern so überlegen sind.



Warum noch Halogenlampen wenn LEDs so viel effektiver sind?

Hinsichtlich Energieverbrauch und Lebensdauer wurden Halogenlampen längst von der LED überflügelt. Dennoch sind diese Gasdrucklampen nach wie vor beliebt, zumeist als Einbaustrahler für akzentuierende Beleuchtung in Innenräumen. Denn wie kaum ein anderes Leuchtmittel emittieren sie ein tageslichtähnliches Spektrum, das beispielsweise bei Gemälden die Farben sehr gut zu Geltung bringt und am Schminkspiegel vor bösen Überraschungen schützt.

Dass Halogenlicht noch immer so präsent ist, liegt oft einfach daran, dass die Umrüstung auf LED nicht so ohne weiteres möglich ist. Denn die LED-Beleuchtung benötigt zum Betrieb eine Konstantstromquelle mit Gleichstromausgang. Übliche Transformatoren für Halogenlampen lassen sich nicht nutzen, es müssen spezielle Trafos für LED-Leuchtmittel angeschafft und installiert werden.

Liegt die Installation der Halogentrafos schon einige Jahrzehnte zurück, handelt es sich in der Regel um recht einfache induktive Transformatoren. Sie setzen die 230-Volt-Netzspannung auf 6, 12 oder 24 Volt Spannung herab, wobei die 12-Volt-Variante vorherrscht. Und diese alten Trafos haben oft zwei unangenehme Eigenschaften: sie brummen mit 100 Hertz und können Überspannungen produzieren, die den Lampen schadet. Abhilfe: Der Austausch der konventionellen Trafos gegen solche mit elektronischer Schaltung.



Der Unterschied zwischen konventionellem und elektronischem Halogentrafo

Ein konventioneller Transformator, wie er in der Beleuchtungstechnik für Niedervoltlampen eingesetzt wird, hat nur eine Aufgabe: Er reduziert die Netzspannung auf das Spannungsniveau der Halogenlampen, zum Beispiel auf 12 Volt. Das macht er über die induktive Kopplung mit Primär- und Sekundärspule auf einem Eisenkern. Erhalten bleibt bei dieser Transformation die Wechselstrom-Netzfrequenz von 50 Hertz, die vom menschlichen Gehör als 100-Hertz-Ton wahrgenommen wird. Liegt der Trafo dann noch auf einem Holzbrett oder einer Leichtbau-Gipsplatte, fungieren diese als Resonator und verstärken die Lautstärke. Das Brummen der Trafos ist somit deutlich zu hören.

Ein weiterer Nachteil des konventionellen Trafos ist die ungeregelte Ausgangsspannung. Im Teillastbereich, wenn beispielsweise Leuchtmittel defekt sind, kann er an den noch funktionierenden Lampen Überspannungen produzieren. Das verkürzt deren Lebensdauer teilweise erheblich.

Der elektronische Halogentrafo ist dagegen ein so genanntes Schaltnetzteil, das Spannungs- und Stromkennlinien umwandelt. Im Gegensatz zu einem konventionellen Trafo wechselt der Durchgangstransistor des elektronischen Trafos kontinuierlich zwischen den Zuständen Voll-Ein und Voll-Aus und verbringt nur sehr wenig Zeit in den Übergängen mit hoher Verlustleistung. Die Spannungsregelung wird durch Variation des Verhältnisses von Ein- und Ausschaltzeit erreicht, Überspannungen im Teillastbereich sind quasi ausgeschlossen. Da die Elektronik intern mit etwa drei Kilohertz arbeitet, gibt es auch kein Netzbrummen mehr. 

Diese höhere Effizienz in der Leistungsumwandlung ist ein wichtiger Vorteil elektronischer Halogentrafos. Hinzu kommen noch weitere Vorzüge. So verfügen qualitativ hochwertige Netzteile sekundärseitig über Schutzschaltungen gegen Kurzschluss, Überlast und Leerlauf. Und die so genannte Softstartfunktion verhindert zu hohe Strom- oder Spannungsspitzen beim Einschalten, was der Lebensdauer der Leuchtmittel zugute kommt.



Darauf sollten Sie beim Kauf von Halogentrafos achten

Wesentliches Kriterium für die Auswahl ist die Anzahl der mit einem Trafo zu versorgenden Lampen. Einbaustrahler für Zwischendecken beispielsweise arbeiten in der Regel mit einer Spannung von 12 Volt und ziehen etwa 20 Watt. Bei sechs Lampen sollte der Trafo somit neben der Basisspannung von rund 12 Volt mindestens 120 Watt Leistung bereitstellen können. Zu achten ist auf jeden Fall auf einen Leistungsüberschuss des Trafos von etwa 20 Prozent. Ein Gerät mit 150 Watt Gesamtleistung wäre somit angemessen.

Hinsichtlich der Installationsmöglichkeiten bieten Halogentrafos einen oft entscheidenden Vorteil: Sie sind vielfach deutlich kleiner und leichter als konventionelle Transformatoren. Einige Trafos sind so schmal, dass sie direkt durch eine Öffnung für die Einbaustrahler geführt werden können. Das erleichtert die Montage enorm, da nur noch für den Netzanschluss und die Verkabelung der Lampen zu sorgen ist.

Spezielle Trafos sind so gegen übermäßige Erhitzung konzipiert, dass Sie auch auf brennbare Untergründe gelegt oder geschraubt werden können, beispielsweise auf Zwischendecken aus Holz. Ob ein Trafo für diese Zwecke geeignet ist, verrät das aufgedrückte Oberflächen-Prüfzeichen „F“ oder „M“. Selbst in feuchter oder nasser Umgebung lassen sich einige Trafos installieren, ausschlaggebend ist hier die Schutzart IP65. Die 6 steht für „staubdicht“, die 5 für „Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel“.



FAQ – häufig gestellte Fragen

Lässt sich ein Dimmer an den Halogentrafo anschließen?

Hochwertige Halogen-Transformatoren bieten durchaus die Möglichkeit. Ob sie tatsächlich dimmbar sind, verraten der Aufdruck und die technischen Daten. Beim Dimmer selbst müssen Sie ebenfalls auf Aufdruck und Daten achten, passende Geräte sollten entweder für induktive Lasten (Kennzeichen „L“) oder kapazitive Lasten (Kennzeichen „C“) ausgelegt sein. Dimmer lediglich für ohmsche Lasten (Kennzeichen „R“) sind nicht geeignet.

Die hinter der Dimmbarkeit von Halogentrafos steckende Technologie ist relativ aufwändig, da zum Dimmen zwei Verfahren üblich sind: die PhasenANschnittsteuerung und die PhasenABschnittsteuerung. Erstere ist für kapazitive Lasten – Kennzeichen „C“ auf dem Dimmer – wegen des plötzlichen Spannungsanstiegs nicht geeignet. PhasenABschnittsteuerungen funktionieren nicht bei induktiven Lasten (Kennzeichen „L“), da sie Spannungsspitzen beim Abschalten des Stromes erzeugen. Gegen die Inkompatibilität helfen zwar Universaldimmer mit automatischem Umschalten, man kann sich aber auch für einen Halogentrafo entscheiden, der beide Verfahren unterstützt. Trafos im unteren und und mittleren Preissegment verfügen häufig über einen eingebauten  PhasenABschnittdimmer.

Das Dimmen von Halogenleuchten ist übrigens nicht unumstritten. Manche Experten raten sogar ganz davon ab. Grund: Durch das Dimmen vermindere sich Temperatur und Druck in der Lampe. Dies führe wiederum zu einer geringeren Haltbarkeit.

Wie kommt es, dass elektronische Halogentrafos so viel kleiner und leichter sind als konventionelle Trafos?

Das „Geheimnis“ liegt in der deutlich höheren Leistungsdichte. Statt großer und damit schwerer Transformatoren mit Eisenkern verfügen die Schaltnetzteile über kleine und leichte Komponenten. Das reduziert nicht nur das Gewicht und Größe, auch der energetische Wirkungsgrad ist gegenüber herkömmlichen Trafos deutlich höher.

Gibt es eine maximale Länge der Verbindungskabel zu den Leuchten?

Je länger und dünner ein konventionelles Kabel, desto höher ist sein Widerstand. Um Leistungsverluste auszuschließen, sollte die maximale Länge der Verbindungskabel zwei Meter nicht überschreiten.

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