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17/02/2013 #1

Avatar de juanma2468

Conversor 220V a 110V con triac para cargas resistivas.
Hola a todos, aca les dejo un circuito diseñado por mi, para poder utilizar cosas como pavas electricas o calentadores electricos importados de china, japon, etc. donde la tensión de linea es de 110V. Si viven en Argentina, comprar un autotransformador para grandes potencias como 1000W por ejemplo, sale un ojo de la cara, al rededor de unos $900, con ese dinero me compro el artefacto que traigo de china aca y me sobra dinero. Por lo que me propuse hacer este sencillo pero eficaz circuito donde lo que hace es entregar una tensión eficaz de 100V aproximadamente, y que dependiendo de la potencia a utilizar sea el triac que deba usar, otra cosa muy importante es que una placa terminada con su caja tiene un costo de $30 por lo que lo hace muy rentable. Tengo que aclarar que este circuito SOLO sirve para cargas del tipo resistivas, no sirve para equipos electronicos o cualquier cosa que contenga electronica en su interior.
En el archivo se especifican todos lo componentes y datos necesarios para su construccion, pero algo que no se especifica es que debe llevar un disipador el triac. A medida que la potencia de la carga aumenta, el tamaño del disipador tambien debe aumentar, como para dar una idea, para una potencia de 500W con un disipador con aletas de 5x5 cm anda bien, calienta pero se la banca, igual cuanto mayor puedan ponerle, mejor para la vida del triac. Dejo unas fotos de unas plaquetitas que yo hice y el modulo terminado. Espero les sirva, saludos.
17/02/2013 #2
Moderador general

Avatar de Fogonazo




Este aparato, funciona perfecto, es eficiente y económico, pero NO es un transformador, si bien reduce la tensión eficaz a 110V, la tensión pico a pico sigue siendo de unos 310V, así que no se les ocurra conectar un televisor, equipo de música, una PC, Etc porque saldrá humo y olor a quemado.

Sirve como para:
Una aspiradora, herramientas de mano, todo lo que emplee motor universal.
Una cafetera, un calefón, una estufa, todo lo que emplee resistencias (Sin electrónica)

! Gracias por el aporte ¡
17/02/2013 #3
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Interesante y simple circuito , tengo otro por ahí pero mas complicado.

¿ Probaste reemplazar D2 + D3 por otro diac ?
17/02/2013 #4

Avatar de juanma2468

NO....Los diodos zener son para establecer valores fijos de tensión a lo que va a tender a cargarse el capacitor C1, lo cual reduce la tensión que debe soportar el capacitor y por ende costos y tamaño. El capacitor C1 tendera a cargarse a la tensión de 39V, pero cuando llega a los 32 el diac produce la ruptura y manda un pulso de disparo al gate del triac.
Si lo hicieras con diacs el circuito no funcionaria porque se estarian rompiendo sus junturas en cada semi ciclo de la onda a los 32V, comportandose como cables en esos momentos, no serviria de nada.
Ratifico y rectifico lo que dijo Fogonazo.... la ratificacion es que como dije antes y como dice el titulo, esto es solo para utilizar con cargas puramente resistivas, cualquier aparato que tenga algun tipo de circuito electronico, ademas de no funcionar, puede que ademas se queme.... en cuanto a la rectificación es que este circuito si bien entrega una tensión de 100V eficaces... de pico a pico entrega unos 540V no los 310V que mensiona Fogonazo. Espero les sirva como me sirvio a mi y cualquier duda no duden en consultar, saludos.
17/02/2013 #5
Moderador general

Avatar de Fogonazo

juanma2468 dijo: Ver Mensaje
.. de pico a pico entrega unos 540V no los 310V que mensiona Fogonazo. Espero les sirva como me sirvio a mi y cualquier duda no duden en consultar, saludos.
¿ Y de donde salen esos 540V ?
17/02/2013 #6

Avatar de juanma2468

Pues si haces la raiz cuadrada de 2 sobre el periodo por la integral al cuadrado de la señal senoidal y la integras entre un tiempo que llamo Td (tiempo de disparo) y el periodo sobre 2 y la igualas a 100V (RMS) obtienes que Td = 6.5 mSeg. aproximadamente. Ahora bien es valor de tiempo es el instante en el que se debe disparar el triac para que proveea los 100V eficaces, para saber a que valor de tensión instantanea pertenese, lo que debes hacer es introducir ese tiempo en Vp = 311V*sen (2*pi*50Hz*t) = 270V aproximadamente, por lo que la Vpp = 540V.
De ahi salen los 540V, no son magicos. Si la cuenta que realizaste es 110/0.707 = 155Vp, pues eso es erroneo, porque la cuanta que aplicas de 0.707 es para una señal senoidal pura, pero en este caso, la señal ya no es una senoidal pura, esta recortada, OJO al PIOJO...
18/02/2013 #7
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Estas integrando sobre un período completo, por lo que NO corresponde multiplicar por 2 el resultado de 270V
Además ese valor corresponde, como dijiste, a la tensión instantánea, pero en el momento de tener 100 Vrms, el valor pico corresponde al máximo posible y NO al que estas calculando, nadie garantiza que el TRIAC no se dispare en otro momento de la onda
18/02/2013 #8

Avatar de Eduardo

juanma2468 dijo: Ver Mensaje
Pues si haces la raiz cuadrada de 2 sobre el periodo por la integral al cuadrado de la señal senoidal y la integras entre un tiempo que llamo Td (tiempo de disparo) y el periodo sobre 2 y la igualas a 100V (RMS) obtienes que Td = 6.5 mSeg. aproximadamente.
Las fórmulas se recitan sólo en la escuela primario. Después se las escribe.

Eso con Latex es:



Si se quiere calcular el retardo en el disparo para tener un determinado Vrms, salvo casos particulares hay que usr métodos numéricos.
En este caso, la solución para Vrms = 100V (partiendo de 220 @ 50Hz) es:
Td = 7.72ms (con 6.5ms resultan 143.5Vrms)
EDIT: Se me chispotearon números, el resultado es similar al tuyo.
Td = 6.3237ms

Ahora bien es valor de tiempo es el instante en el que se debe disparar el triac para que proveea los 100V eficaces, para saber a que valor de tensión instantanea pertenese, lo que debes hacer es introducir ese tiempo en Vp = 311V*sen (2*pi*50Hz*t) = 270V aproximadamente, por lo que la Vpp = 540V.
Fogonazo escribió "pico a pico 310V" pero se refería al valor pico (Vpico <> Vpico_a_pico).
El llamado de atención sigue siendo válido porque en condiciones "normales" con este sistema tenés ~270 que siguen siendo superiores a los 155Vp de una línea de 110Vac.
Suficientes para reventar los electrolíticos de la mayoría de las fuentes (usan de 160 a 200V)

Empeorando las cosas, en caso de algún falso contacto o disturbios en la línea el triac se puede disparar en cualquier parte --> picos accidentales de 310V tranquilamente.

-----------------------------------------------------------------------

Respecto al circuito que propusiste, es totalmente válido, solamente hay asegurarse primero que no haya nada de electrónica.

Por otro lado, esos zeners no tiene ningún sentido que estén, porque la tensión en el condensador jamás va a superar la tensión de disparo del diac.
Te queda el circuito clásico de dimmer (sin pote) con simple constante de tiempo.
18/02/2013 #9

Avatar de juanma2468

Fogonazo, la formula que yo utilice es la posteada por Eduardo (gracias no tenia ganas de escribirla), por lo que es correcto multiplicar por 2 ya que yo integro sobre la desde un Td a la MITAD DEL PERIODO.
Eduardo, el tiempo TD que vos calculas de 6.3237 mSeg NO ES PARA 100V!!!. Ese valo de Td da 110V, por favor revisa lo que digo, yo acabo de hacerla con mi calculador y si no me miente da 109,95V, pero con mi Td = 6.5 mSeg. me da 103,43V, aproximo a 100V. y bueno todo lo demas es como dije antes.
Los diodos zener los utilizo por una unica razon, de esta manera me es mas facil calcular los valores de los componentes RC, con la ecuacion Vc = Vf + (Vi - Vf).e^-t/tau, si bien no es una onda perfectamente cuadrada de 39 a -39V la señal de los zener, con un pequeño ajuste se logra lo deseado, en cambio con un RC que se carga con una tensión senoidal es mas complicado realizar los calculos dado que la tensión que alimenta al RC varia constatemente (senoidal). Me olvidaba, en el valor de Td = 6.5 mSeg se esta en el valor maximo posible de la onda senoidal, si fuera Td = 3 mSeg. seguro seria menor que 311V pero no seria el valor pico maximo porque todavia falta que la señal pase por 311V. Si Td = 5 mSeg. la señal se encuentra justo en 311V, o sea su maximo posible, pero con Td = 6.5 mSeg. ya la señal seguro no va a ser mayor que 270V porque esta en la zona donde la tensión ya esta bajando, por eso es la tensión pico maxima posible, de ahi en adelante es mas baja.
18/02/2013 #10


este conversor con triac
los chinos ya lo hicieron, de hecho ya lo venden dentro de algunos aparatos
asi que si tienen suerte pueden encontrar uno en algun aparato chino


lamentablemente no lo guarde

fallo y se quemo todo y se fue a la basura
18/02/2013 #11

Avatar de Eduardo

juanma2468 dijo: Ver Mensaje
Eduardo, el tiempo TD que vos calculas de 6.3237 mSeg NO ES PARA 100V!!!. Ese valo de Td da 110V, por favor revisa lo que digo, yo acabo de hacerla con mi calculador y si no me miente da 109,95V, pero con mi Td = 6.5 mSeg. me da 103,43V, aproximo a 100V. y bueno todo lo demas es como dije antes.
Reviso, total con software es fácil

Para simplificar, escribo la expresión con ligeras modificaciones en el Derive6, llamando k a Vrms/V0rms = 110/220 y 100/220



Aha! nuevamente se me mezclaron los números. Y este es sólo el comienzo :(

Los diodos zener los utilizo por una unica razon, de esta manera me es mas facil calcular los valores de los componentes RC, con la ecuacion Vc = Vf + (Vi - Vf).e^-t/tau, si bien no es una onda perfectamente cuadrada de 39 a -39V la señal de los zener, con un pequeño ajuste se logra lo deseado, en cambio con un RC que se carga con una tensión senoidal es mas complicado realizar los calculos dado que la tensión que alimenta al RC varia constatemente (senoidal).
Se te olvida que los componentes tienen tolerancias y que con una tensión límite tan cercana a la de disparo (la curva se acuesta cada vez más) el error en el tiempo de disparo puede ser muy grande.

En este caso, ese cálculo teórico te sirve para dimensionar, pero ni sueñes que la tensión te va a quedar chanta en 100V --> una vez armado vas a tener que medir y corregir una resistencia.
Algo que vas a tener que hacer de todas maneras, ya que lo normal y prudente es verificar una vez montado enchufando y midiendo la tensión de salida --> Si está fuera de ciertos límites --> retocar.

Es lo mismo que si partís del circuito de dimmer con simple constante. La calibración la hacés con un pote al que le medís la resistencia y recién ahí se la soldás.
Si se quiere una salida bastante justa se puede usar dos R en paralelo, la primera de un valor ligeramente pasado (que se suelda de entrada) y la otra con el valor que resulte de la calibración.
Si no tenés un tester TrueRMS podés usar uno común sabiendo que para 100Vrms la lectura va a ser 57.2V

Me olvidaba, en el valor de Td = 6.5 mSeg se esta en el valor maximo posible de la onda senoidal, si fuera Td = 3 mSeg. seguro seria menor que 311V pero no seria el valor pico maximo porque todavia falta que la señal pase por 311V. Si Td = 5 mSeg. la señal se encuentra justo en 311V, o sea su maximo posible, pero con Td = 6.5 mSeg. ya la señal seguro no va a ser mayor que 270V porque esta en la zona donde la tensión ya esta bajando, por eso es la tensión pico maxima posible, de ahi en adelante es mas baja.
No sé a que viene. Aún en condiciones "normales" se destruye una entrada de fuente típica.
De ahí la necesidad de resaltar "Solo para resistencias y motores"

Aunque para doña Pepa todo eso es chino, ella lo va a enchufar igual y si sale humo te va a echar la culpa
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18/02/2013 #12

Avatar de juanma2468

Todo lo que has dicho lo he tenido en cuenta, mis calculos preliminares fueron que para un C = 82nF debia poner una R = 47K, lo monte en protoboard y no disparaba el triac, la constante de tiempo TAU era grande, le puse una R de 47K en paralelo y se acerco muchisimo al valor, unos V(RMS) = 98V, asique como el valor que tenia puesto era de 23,5K, puse de 22K. Coloque como carga dos resistencia de 8,2M y 2,2M para poder medir el tiempo con el osciloscopio, de ahi saque que el tiempo Td = 6.5 mSeg y con eso calcule que tension RMS era, y guala 103V, que era lo que buscaba, asique este circuito asi como esta ya esta calibrado y funcionando a la perfeccion, no es necesario retocar nada, la prueba y ensayos estan realizados. Hasta el momento lo utilice para dos artefactos, uno de 900W y el otro de 1250W, y todos anda perfectos. Que lo disfruten, creo que el tema de las tensiones y tiempos ya esta aclarado, saludos.
27/03/2015 #13
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Aqui les dejo otro . . . algo más complicado


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27/03/2015 #14

Avatar de juanma2468

Pues lo veo algo mas complicado, aunque mas preciso con los disparos que el que yo propuse, pero al fin de cuentas que pase un pico de unos volts mas o menos sobre un carga resistiva no es demasiado significativo por cortos periodos
04/04/2015 #15


Esto se puede aplicar para tranformar 220V en 110V para una fuente de commodore 64 de 110v ?
04/04/2015 #16


Ramirorj, se reitera que és válido para únicamente cargas resistivas.

2M tenemos problemas en la conexión del puente, se debe permutar los cables del "-" (d4-d3) con "ac" (d1-d4). El d3 está rectificando 1/2 onda directamente con la carga.
04/04/2015 #17
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Si tenés razón , ahí veo algo raro en el puente . . .
10/04/2015 #18


Buenas tardes, alguno lo probo?? necesito hacer una para una maquina de cortar el pelo, la cual es a 110v 60Hz.!!!!!!!!!! y todos los trafo que consigo son 50hz por nuestra frecuencia.
10/04/2015 #19

Avatar de juanma2468

Si para esa aplicacion te va a servir, saludos
13/04/2015 #20


Hola juanma...vos decís que va a trabajar en 60Hz??
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