¿El mejor enfoque para reducir 220VAC a 160VAC?

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Hola ingenieros eléctricos,

Soy un novato en ingeniería eléctrica (soy un desarrollador de software de oficio y estoy empezando a trabajar con Raspberry Pis y quiero aprender sobre el diseño básico de circuitos).

Mi primer proyecto consiste en convertir un semáforo LED para uso en interiores. Las luces en la unidad que he comprado tienen 230VAC FuturLED fabricado por Swarco. De acuerdo con la hoja de datos, enlace los LED pueden funcionar con brillo total en 196 - 253 VCA, y con un brillo atenuado a 150 V - 170 VCA.

Como soy residente de América del Norte, trabajaré con energía doméstica estándar de ~ 110 VCA. Podría aumentar fácilmente el voltaje de 110 a 220 VCA con un convertidor de voltaje barato disponible, pero si quiero operar en "modo tenue" necesito subir de 110 a ~ 160 VCA o bajar de 220 VCA a ~ 160VAC (después de pasar de 110VAC).

El vataje de estos LED es de 12W cada uno con brillo máximo, y 8W a brillo tenue.

Mis preguntas son:

1) Tengo problemas para encontrar un transformador de subida / bajada que generará ~ 160VAC. ¿Existen tales cosas, o necesitaría tener una personalizada (suena caro)?

2) He leído que puedo usar 2 resistencias para "dividir" el voltaje y producir 160 voltios, pero ¿se puede hacer con CA? No puedo encontrar una respuesta concluyente en mi investigación, pero estoy empezando a pensar que las resistencias solo funcionan con corriente DC.

3) ¿Hay otro enfoque?

    
pregunta andrewniesen

10 respuestas

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1) De hecho, un transformador adecuado para hacer los 160 VCA será difícil de encontrar. Y como casi nadie necesita 160 VCA será caro. Si no fuera un novato en EE, podría sugerir un transformador de 120 V a 40 V y luego conectar el secundario en serie con la red eléctrica de CA, pero eso requiere que esté al tanto de los peligros de hacerlo, así que no lo sugerí. / p>

2) Sí, se puede usar un divisor de resistencia para hacer que 160 V CA a partir de 240 V CA, las resistencias no conozcan la diferencia entre CA y CC. Pero de nuevo, eso no es eficiente en el consumo de energía y en parte elimina el uso de luces LED de bajo consumo.

El circuito real en las lámparas LED también importa, algunos circuitos simplemente emiten el mismo nivel de luz independientemente de la tensión de entrada (obviamente dentro de los límites prácticos).

3a) Prueba si las luces solo funcionan en 120 VCA, podrías tener suerte.

3b) Compre luces que sean adecuadas para 120 VCA, al final que podrían terminar más baratas que un transformador personalizado.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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Puedo sugerir dos enfoques:

  1. Es posible que pueda comprar un transformador de aislamiento 1: 1 con el nivel actual que necesita y luego eliminar algunos de los giros de uno de los devanados.

    Esto debería hacerse con mucho cuidado para mantener la integridad del aislamiento del transformador de alto voltaje y solo sería aplicable para un proyecto único. Esto se podría hacer para admitir la creación de un transformador elevador de 120 a 160 VCA o un paso de 230 a 160 VCA.

  2. Investigue si esta lámpara LED es capaz de soportar un atenuador estándar de 230 VCA. Si es así, puede conectar la luz a un circuito de 230 V y luego ajustar el atenuador al nivel de luz que desee.

respondido por el Michael Karas
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No hay ningún esquema de circuito en la página web que vinculó, pero parece que no hay componentes electrónicos activos en las lámparas y que los LED están conectados en algún tipo de combinación de serie para ejecutarse directamente desde la red eléctrica.

Figura1.Formadeondadeltriacdimmercontroladoporfase.Alvariarelpuntodeencendidode0°a180°encadasemiciclo,latensiónsepuedereducirdel100%al0%.

Unatenuadordomésticoestándarensutransformadorelevadorde220Vproduciráestetipodecontrolypuedeadaptarseasuspropósitos.Losatenuadoressonmuyeficientes,yaquedurantelaparte"fuera" del ciclo la corriente es cero, por lo que la potencia disipada en el triac es cero. Durante la parte "encendida" del ciclo, aproximadamente 1 V o aproximadamente se caerá a través del triac, por lo que la potencia disipada será baja. El disipador de calor estándar en un regulador doméstico debe ser adecuado para sus propósitos. Una solución resistiva generaría un poco de calor que podría ser problemático.

Observe la clasificación de voltaje de su atenuador. Tendrá que ser ≥ 220 V nominal para que pueda terminar comprando uno europeo.

    
respondido por el Transistor
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Te costará encontrar un 120 - > 160 VCA o 240 - > Transformador de 160 VCA ya que no hay una gran cantidad de casos de uso.

Debería poder encontrar un variac adecuado, que pueda establecer a un voltaje de salida apropiado. Esto también podría funcionar como un atenuador.

    
respondido por el Colin
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Puedes comprar un Hammond 290HX que tiene 120: 356CT de devanados. Puede usar la mitad del devanado de 356 V para obtener 178 V a 420 mA, y reducirlo a 171 V utilizando el devanado de 6,4 V CT.

Los cables cian son la salida.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Para la atenuación, el mejor enfoque es probablemente un atenuador electrónico. La alimentación de un regulador electrónico con un convertidor de voltaje electrónico o viceversa puede ser problemática. Consideraría un transformador convencional o un autotransformador para la conversión de voltaje de 120: 240. Es probable que se pueda usar un regulador electrónico en el lado de 120 V o en el lado de 240 V de eso.

    
respondido por el Charles Cowie
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1) Apuesto a que no encontrará ninguna, ya que no hay aplicaciones populares para 160V. PERO, puede encontrar un transformador variable, generalmente de tipo autotransformador (variac) que se puede marcar simplemente al voltaje que necesita.

2) A los resistores no les importa, funcionan tanto en AC como en DC. Pero el divisor de voltaje desperdicia mucha energía. No se trata solo de desperdiciar energía siendo inútil con LEDs altamente eficientes. Cuando estamos hablando de niveles de potencia de red, significa que esta "mera ineficiencia" puede resultar tan grande que los resistores se dispararán y explotarán. Además, es ridículamente difícil de controlar, porque el voltaje cambia a medida que conectas / desconectas las cosas. En pocas palabras: no lo hagas, solo funciona razonablemente bien para controlar corrientes minúsculas.

3) Hay muchos otros enfoques pero, francamente, en su caso, solo el enfoque variac parece factible. Por ejemplo: usted podría probar un regulador de intensidad Triac, pero los LED generalmente son incompatibles con el regulador a menos que se indique lo contrario (sus fuentes de alimentación alimentadas por condensadores toman el pico de tensión de todos modos, por lo que el regulador no hace nada).

Entonces: comience a buscar un variac de tamaño apropiado (no menor a 12W y mayor aproximadamente 2 veces, no 100 veces). Por lo general, son bastante caros debido a todo el cobre, pero simplemente funcionan. Solo recuerde ver la configuración del dial, si la configura al 100%, la salida será de 220 V y sus LED probablemente no sobrevivirán. Pruébelo en una bombilla incandescente de ~ 12W 220V primero (o dos bombillas de 110V conectadas en serie), para comprender cómo funciona. Por lo general, le recomiendo que trabaje con bombillas baratas de vatiaje similar y cambie a los LED solo cuando esté satisfecho con su regulador / regulador.

Advertencia: la mayoría de las casas de los Estados Unidos tienen acceso a 220 V, se les llama simplemente "enchufe del secador" o "enchufe de la caldera" y se usan, como su nombre indica, para las cargas más grandes de la casa. Si puede acceder a dicho zócalo, no necesita un escalón barato. Por otro lado, es posible que encuentre un variac que haga el aumento o que pueda funcionar en el modo de aumento, que también valga la pena ver.

    
respondido por el Agent_L
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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab No necesita un transformador de 240 a 160 para obtener el voltaje de atenuación. Puede utilizar un 240 a 80 con el secundario conectado para golpear el primario. El esquema muestra una conexión buck (o boost) que (suma o) resta la tensión secundaria (ao) de la tensión primaria. Intercambiar los cables secundarios puede cambiarlo de buck a boost. Es posible que tenga tantos problemas para encontrar 240 a 80 como 240 a 160, pero es otra opción.

    
respondido por el stretch
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Los LED, por supuesto, no funcionan en CA, pero probablemente hay un rectificador de diodo puente incluido. Eso es un indicador del enfoque de atenuación del paleto: la eliminación de la mitad del ciclo se puede realizar con un solo diodo y atenuará efectivamente el LED a aproximadamente 6W. La mayoría de las personas no detectarán el parpadeo de 60 Hz.

Recuerde que el diodo tiene que manejar voltajes máximos, por lo tanto, aproximadamente 400V pico para 220V AC. Y es una buena ingeniería elegir también un diodo que pueda manejar la corriente máxima, que será aproximadamente de 0.01A.

Solo para confirmar: Esto significa que no está trabajando en absoluto con 160VAC. Estás utilizando + 220 / -220V para potencia máxima o + 220V / 0V para atenuación.

    
respondido por el MSalters
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¿Por qué no invertir solo $ 12 dólares en un núcleo de transformador en blanco, $ 5 por un carrete de alambre magneto y enrollarlo usted mismo?

enlace

    
respondido por el KD Mann

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