Neste post vamos desvendar algumas opções caseiras de circuitos conversores brutos de 220V para 110V que permitirão ao usuário usá-lo para operar pequenos gadgets com especificações de tensão diferentes.
ATUALIZAR:
Um circuito SMPS é a opção recomendada para construir este conversor, então para um projeto de conversor SMPS 220V para 110V você pode estudar este conceito.
No entanto, se você estiver interessado em versões de conversor de 110V mais fáceis, embora brutas, você pode definitivamente fazer um tour pelos vários designs explicados abaixo:
Por que precisamos do conversor de 220V para 110V
Principalmente, existem dois níveis de tensão de rede CA que são especificados por países em todo o mundo. São 110V e 220V. Os EUA trabalham com uma linha doméstica de 110V AC, enquanto os países europeus e muitos países asiáticos fornecem 220V AC para suas cidades. As pessoas que adquirem aparelhos importados de uma região estrangeira com especificações de tensão de rede diferentes acham difícil operar o equipamento com suas tomadas CA devido à enorme diferença nos níveis de entrada necessários.
Embora existam conversores de 220V para 110V disponíveis para resolver o problema acima, eles são grandes, pesados e imensamente caros.
O presente artigo explica alguns conceitos interessantes que podem ser implementados para fazer circuitos conversores compactos e sem transformador de 220V para 110V.
Os conversores caseiros propostos podem ser personalizados e dimensionados de acordo com o tamanho do gadget para que possam ser inseridos e acomodados dentro do gadget específico. Esse recurso ajuda a se livrar dos conversores grandes e volumosos e ajuda a evitar a bagunça desnecessária.
CUIDADO: TODOS OS CIRCUITOS DISCUTIDOS AQUI TÊM POTENCIAIS DE CAUSAR RISCOS DE VIDA GRAVE E INCÊNDIO, CUIDADO EXTREMO É ACONSELHADO AO SE ENVOLVER COM ESTES CIRCUITOS.
Todos esses diagramas de circuitos foram desenvolvidos por mim, vamos aprender como eles podem ser construídos em casa e como o circuito funciona:
Usando apenas diodos em série
O primeiro circuito converterá uma entrada de 220V AC para qualquer nível de saída desejado de 100V a 220V, porém a saída será uma DC, então este circuito pode ser usado para operar um equipamento estrangeiro que pode estar empregando uma fonte de alimentação de entrada AC/DC SMPS etapa. O conversor não funcionará com equipamentos que incorporam um transformador em sua entrada.
CUIDADO: Os diodos dissiparão muito calor, portanto, certifique-se de que estejam montados em um dissipador de calor adequado.
Como todos sabemos, um diodo normal, como um 1N4007, cai de 0,6 a 0,7 volts, quando uma CC é aplicada, significa que muitos diodos colocados em série reduziriam a quantidade relevante de tensão entre eles.
No projeto proposto, ao todo foram utilizados 190 diodos 1N4007 e colocados em série para adquirir o nível desejado de conversão de tensão.
Se multiplicarmos 190 por 0,6, dá cerca de 114, então isso é bem próximo da marca necessária de 110V.
No entanto, como esses diodos exigem uma entrada CC, mais quatro diodos são conectados como uma rede de ponte para os 220 V CC inicialmente necessários ao circuito.
A corrente máxima que pode ser extraída deste conversor não é superior a 300 mA, ou cerca de 30 watts.
Alternativamente, uma versão mais simples do circuito pode ser feita, onde o triac alto principal é operado por meio de um interruptor dimmer de luz barato para os resultados pretendidos.
Usando um Circuito Triac/Diac
Esta opção de dimmer de luz apresentada aqui não foi testada por mim, mas parece boa para mim, porém muitos acharão o conceito perigoso e muito indesejável. Foi tirado de um livro antigo.
O verdadeiro autor deste circuito diz que ele projetou o seguinte circuito conversor somente depois de fazer uma pesquisa completa sobre os problemas envolvidos e confirmar que é seguro.
O circuito é baseado no princípio do circuito do interruptor dimmer de luz regular, onde a fase de entrada é cortada nas marcas de tensão específicas da onda senoidal CA ascendente. Assim, o circuito pode ser usado para definir a tensão de entrada no nível necessário de 100 V.
A relação dos resistores R3/R5 no circuito foi ajustada com precisão para obter os 110V necessários nos terminais de saída através da carga L1.
Usando Fonte de Alimentação Capacitiva
Um capacitor de 100uF / 400V pode ser visto introduzido em série com a carga para maior segurança.
A imagem a seguir sugere como um capacitor simples de alto valor pode ser usado para atingir a saída pretendida de 220 V a 110 V. É basicamente um circuito de pé de cabra triac onde o triac desvia os 110V extras para o terra, permitindo que apenas 110V saiam do lado da saída:
Usando um conceito de autotransformador
O último circuito da ordem é talvez o mais seguro dos anteriores porque usa o conceito convencional de transferência de energia por indução magnética, ou em outras palavras, aqui empregamos o antigo conceito de autotransformador para fazer o conversor de 110V desejado.
No entanto, aqui temos a liberdade de projetar o núcleo do transformador de forma que ele possa ser preenchido dentro do gabinete específico do dispositivo que precisa ser operado a partir deste conversor. Sempre haverá algum espaço em gadgets como um amplificador ou outros sistemas semelhantes, o que nos permite medir o espaço livre dentro do gadget e personalizar o design do núcleo.
Eu mostrei o uso de placas de aço comuns aqui como o material do núcleo que são empilhadas e aparafusadas em dois dos conjuntos.
O aparafusamento dos dois conjuntos de laminação fornece algum tipo de efeito de loop, geralmente necessário para uma indução magnética eficiente através do núcleo. O enrolamento de um único enrolamento longo do início ao fim, conforme mostrado na figura. A derivação central do enrolamento fornecerá a saída CA aproximada de 110 V necessária.
Usando Triac com Transistores
O próximo circuito foi tirado de uma velha revista eletrônica Elektor que descreve um pequeno circuito para converter a entrada da rede elétrica de 220V para 110V AC. Vamos aprender mais sobre os detalhes do circuito.
Operação do Circuito
O diagrama de circuito mostrado de um conversor de 220v para 110v sem transformador utiliza um triac e um arranjo de tiristores para fazer o circuito funcionar com sucesso como um conversor de 220v para 110v.
A extremidade direita do circuito consiste em uma configuração de comutação triac onde o triac se torna o principal elemento de comutação.
Os resistores e os capacitores ao redor do triac são mantidos para apresentar parâmetros de acionamento perfeitos ao triac.
A seção esquerda do diagrama mostra outro circuito de comutação que é usado para controlar a comutação do triac do lado direito e, consequentemente, a carga.
Os transistores na extrema direita do diagrama estão simplesmente ali para acionar o SCR Th1 no momento certo.
A alimentação de todo o circuito é aplicada através dos terminais K1, através da carga RL1 que é de fato uma carga especificada de 110V.
Inicialmente, a CC de meia onda derivada da rede da ponte compele o triac a conduzir os 220 V completos através da carga.
No entanto, no decorrer, a ponte começa a ser ativada fazendo com que um nível apropriado de tensão atinja a seção do lado direito da configuração.
A CC assim gerada ativa instantaneamente os transistores que, por sua vez, ativam o SCR Th1.
Isso causa um curto-circuito na saída da ponte, sufocando toda a tensão de disparo para o triac, que finalmente deixa de conduzir, desligando a si mesmo e todo o circuito.
A situação acima reverte e restaura o estado original do circuito e inicia um novo ciclo e o sistema se repete, resultando em uma tensão controlada na carga e em si mesma.
Os componentes de configuração dos transistores são selecionados de modo que o triac nunca ultrapasse a marca de 110V, mantendo assim a tensão de carga dentro dos limites pretendidos.
Os pontos “REMOTE” mostrados devem ser mantidos unidos normalmente.
O circuito é recomendado para operar somente cargas resistivas, classificadas em 110V, abaixo de 200 watts.
Diagrama de circuito
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FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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