¿Por qué la fuente de alimentación de 220v puede dañar un sistema que funciona con 110 V? [cerrado]

El componente más simple debe ser la resistencia. El poder en una resistencia es

\ $ P = \ dfrac {V ^ 2} {R} \ $

Eso significa que la potencia en la misma resistencia será 4 veces más grande a 220V que a 110V. La resistencia no está diseñada para eso, se sobrecalentará y se romperá. Una serie de componentes pueden fallar de esta manera.

Otro método de falla se debe a la ruptura del aislamiento. Algunos componentes, como los condensadores electrolíticos, tienen una capa delgada de aislamiento que está diseñada para soportar un cierto voltaje. El doble de la tensión nominal puede hacer que la tensión más alta atraviese el aislamiento. Eso es lo que, sin duda, sucederá en una fuente de alimentación.

¿Quieres un ejemplo de circuito?

Si el transformador es un tipo de 110 V / 12 V, el voltaje rectificado será de alrededor de 15 V. El condensador C1 puede ser de tipo 20V. La aplicación de 220 V hará que el transformador se caliente, y después de un tiempo, el aislamiento puede romperse y el fusible se fundirá debido a la corriente elevada. Demasiado tarde, el transformador se ha ido. Mucho antes de que C1 se haya ido. La aplicación de 220V al transformador le dará 24V en lugar de 12V. Rectificado, eso es 32 V, mucho más alto que el voltaje nominal del capacitor. Puede explotar en minutos. A 110 V, la resistencia de 1 k \ $ \ Omega \ $ disiparía 225 mW. A 220V esto se convierte en 1W. Sé por experiencia que una resistencia de 1 / 4W puede soportar 1W durante mucho tiempo, por lo que la resistencia puede estar entre los sobrevivientes, pero también habrá sufrido daños.

Científico: ¿por qué si pones un elefante en un carrito de compras lo rompe?

Respuesta:

Porque no está hecho para llevar un elefante

Un aparato que funciona a menos de 110 V se diseñará para funcionar a ese voltaje, no a 220 V ni a 12 V CC. Puede tener una protección para usuarios tontos, pero puede que no, y luego se romperá.

Editar

El efecto más probable es que las cosas se sobrecalientan, como en el ejemplo de steven. Otra situación desagradable es la descomposición de la avalancha debido a la tensión inversa demasiado alta de los diodos:

enlace aquí . El diodo bloquea la corriente cuando la polarización es inversa, pero solo hasta un cierto voltaje: luego comienza a conducir como un cortocircuito, mucho más rápido que en conexión directa, y la corriente probablemente será destructiva.

Uno de los riesgos es el sobrecalentamiento, uno son los componentes fritos, la explosión de los condensadores, la fusión de los cables (agregados desde la fantasía) ... Es realmente una competencia en la que el componente se rompe primero y puede tener múltiples ganadores.

La razón principal por la que un transformador diseñado para usarse en 110 VCA fallará VERY rápidamente cuando se apliquen 200+ VAC es porque el transformador está diseñado para generar una cierta "corriente de magnetización": voltaje de diseño. Esta corriente se controla principalmente por la inductancia de los devanados a 110 V y cualquier frecuencia para la que esté diseñada. Esta corriente está diseñada para que el metal en el núcleo del transformador apenas comience a "saturarse". Por encima de este punto, el transformador comienza a convertirse con bastante rapidez en una resistencia de bajo valor.

Cuando se aplica el doble de voltaje, los devanados intentan extraer el doble y aplicar el doble de la corriente de magnetización, PERO esto hace que el núcleo se sature, las inductancias del devanado caen a un valor bajo y la "avalancha" actual.  Se produce humo mágico, tal vez incluso llamas mágicas y explosiones menores si no está equipado un fusible adecuado.

1. El voltaje no está relacionado con la frecuencia: puede tener 110V / 50Hz, 110V / 60Hz, 220V / 50Hz, 220V / 60Hz. Consulte el artículo " Tensión de red por país en Wikipedia para obtener una lista completa.

2. Esto sucede porque el dispositivo funciona con 110V: sus componentes están diseñados para eso. Cuando los conecte a 220 V, esas piezas se dañarán ya que se exceden sus especificaciones de diseño.

Más allá de la edición del OP (por qué falla una fuente de alimentación de 110V cuando se enchufa a 220V):

Además de todos los otros daños que ya se han analizado (los transformadores, los componentes posteriores que sufren daños por sobretensión, etc.) consideran esto:

Lo más probable es que una fuente de alimentación que esté certificada para operar solo en línea baja (lo que significa 90-130 VCA) tenga un MOV en la red eléctrica con una capacidad nominal de 135 VCA. Si aplica 220 VCA, ese MOV sujetará con fuerza la red eléctrica y, a menos que el fusible salga rápidamente, se romperá de manera espectacular. Además, es posible que el fusible no tenga una capacidad nominal de 250 VCA, por lo que, una vez que se abra, no hay garantía de que no esté conectado a la red eléctrica y continúe alimentando el MOV.

Las fuentes de alimentación de entrada universal (85-264 VCA) normalmente utilizarán un MOV de 270 VCA y un fusible de 250 VCA. Una vez que el fusible se haya despejado, estará "seguro".

También: si hay un doblador de voltaje configurable en el extremo delantero (interruptores o puentes que dicen "110" o "220") y los interruptores están en la posición "110" (el duplicador de voltaje está en juego), cuando se aplica 220, cualquier capacitor a granel en el primario del transformador de aislamiento no se clasificará para el voltaje mucho más alto que se aplicará, y se hará estallar con fuerza (y mal olor) debido a que su voltaje de operación máximo se excede en casi un factor de dos.

¿Debo seguir? :)