В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

Трансформаторный преобразователь напряжения «230/120» на ТС-180-2

📆4 ноября 2015   ✒️SergILD   🔎24.753   💬29  

Для питания приборов, купленных в США, обычно недостаточно приобрести адаптер вилки питания. Отличаются не только вилки, но и стандарты напряжения сети. Попытка подключения «заморского» прибора к российской сети 230 В может привести к его повреждению, если прибор изначально не был спроектирован для универсального питания.

Для питания импортных «120-вольтовых» зарядных устройств аккумуляторного инструмента был собран трансформаторный преобразователь «230/120».
Собирался он по принципу «из того, что было». Вопрос с корпусом был решён немного безобразно, но в этом решении есть некоторая эстетика приборов для личного пользования, делающих их единственными и неповторимыми.

Побочная функция преобразователя — гальваническая развязка для питания, например, осциллографа при проведении измерений в силовых цепях 230 В.

История

Примерно полтора года назад я озадачился приобретением набора инструментов для личных хобби-ремонтных нужд. Нужда эта назрела довольно давно. Вялотекущий ремонт в квартире по большей части делался с помощью ножовки по металлу, ударной дрели, полуживого шуруповёрта с дохлым аккумулятором и кучи ручного инструмента.

Начиналось всё сравнительно безобидно, с покупки электролобзика. В тот момент я начал активно реализовывать проект двухполосной акустической системы (ага, долгострои — наше всё).

В процессе изготовления акустики обзавёлся такими полезными вещами как фрезер, раскладной верстак для работы в условиях лоджии, распилочный стол, шлифмашинка и др. Всё это покупалось в местном магазине после тщательного выбора и чтения отзывов.

Со временем потребность превратилась в нечто большее, а именно в интерес к инструменту. И в понимание того, как много времени и сил я потратил зря, мучаясь ручным инструментом и работая ударной дрелью по кирпичу и бетону. Да-да, «радость» любого жителя многоквартирного дома — сосед-жмот и/или невежда с ударной дрелью.

Я много лет закупаюсь за рубежом, и когда возникло желание приобрести аккумуляторный инструмент, то я начал сравнивать цены в местной рознице и в интернет-магазинах США, Европы, Китая. Оказалось, что мне выгоднее брать инструмент по распродажным ценам в США и везти его почтой в Россию.

Одна проблема длительное время тревожила — разница напряжений сети в России и в США, а именно наши 230 В и их 120 В.

Для справки.
220 В — уровень напряжения по ГОСТ 23366-78 «Ряды номинальных напряжений постоянного и переменного тока», а 230 В — это регламентное значение уровня напряжения, предписываемое ГОСТ 29322-92 «Стандартные напряжения» (МЭК 38-83) для трёхфазных сетей переменного тока в РФ с 2003 года.
Это приводит к некоторым разногласиям и рождает тему для «философских» споров об уровне напряжения в сети.


Произведя замеры напряжения в розетках разных районов города, и поспрашивав знакомых электриков, я получил результаты от 225 до 238 В.

К сожалению, способы надёжной переделки зарядных устройств различных производителей не всегда можно найти в публичных источниках, а своих знаний и времени подчас не хватает. В итоге требуется преобразователь «230/120».
Самостоятельная переделка зарядок нередко бывает нерентабельной из-за высокой стоимости компонентов.
Именно поэтому трансформаторный преобразователь показался мне самым надёжным и простым решением.

От слов к делу…

Заглянув в закрома, я обнаружил довольно распространённый трансформатор ТС-180-2, изъятый из какого-то старого лампового телевизора.

Состояние трансформатора было на твёрдую «четвёртку». Минус один балл из-за ржавчины на сердечнике. Обмотки были целы, ток холостого хода и гудение были в допустимых пределах. При первом включении ничего не бабахнуло и не нагрелось, что говорит об отсутствии межвитковых замыканий.

В сети было найдено описание трансформатора ТС-180-2 со схемой обмоток, числом витков и указанием выводов. Трансформатор оказался довольно интересным с технической точки зрения, так как предполагал подключение к первичной сети различных уровней напряжения: 110, 127, 220, 237, 254 В. Да-да, когда-то в СССР применяли необходимые мне сейчас 110 и 127 В, но теперь это уже история.
Изменение уровня питающего напряжения ТВ, в котором трансформатор когда-то использовался, достигалось изменением схемы соединения двух первичных обмоток, имеющих отводы.

По роду основной деятельности я занимаюсь проектированием в электроэнергетике. На ум сразу же пришла идея реализовать автотрансформаторное включение с помощью двух первичных обмоток и получить заветные 120 В. Это позволит полностью использовать мощность трансформатора без перемотки вторичных обмоток, так как существующие вторички позволяли получить 119 В (последовательно соединённые обмотки 5-6 и 5'-6') при номинальном токе 0,5 А. Это эквивалентно мощности 60 ВА или трети от номинальной мощности трансформатора.

Существует неверное мнение о невозможности отбирать полную мощность при автотрансформаторном включении в случае понижения уровня напряжения из-за того, что провод обмотки имеет недостаточное сечение.
Курс физики и электротехники читать не буду. Отмечу лишь, что именно благодаря этой особенности автотрансформаторы нашли широкое применение в электроэнергетике (экономия на проводниковых материалах при изменении уровня напряжения «вниз», что приводит к росту значений номинальных токов при одинаковой мощности).

Недостатки у автотрансформаторов тоже имеются. Желающие прочитают о них сами.


В первичной обмотке ТС-180-2 применён обмоточный провод ПЭВ-1 0,69, длительно допустимый ток, для которого при плотности тока 2 А/мм2 равен 0,748 А, что при напряжении питания 230 В практически соответствует номинальной мощности трансформатора.


Было принято решение скоммутировать первички трансформатора на 237 В.
Трансформатор стал гудеть значительно меньше, и напряжение в трансформаторном включении стало ближе к желаемым 120 В.

Прошло несколько месяцев такого использования, всё это «безобразие» хранилось в бумажной коробке из-под небольшой посылки и использовалось на железобетонном полу лоджии (в целях пожарной безопасности). Фотографии этого этапа не привожу, чтобы не пугать читателей. Явно назрела необходимость сделать конструкцию завершенной. Рано или поздно при подключении я ошибусь и моё «временное» решение превратится из рабочего в погорелое. Да ещё и зарядное устройство с аккумулятором похоронит.

Именно на этом этапе часто заканчивается реализация многих моих электронных проектов, так как делать корпус и доводить всё до конца не всегда интересно, требует душевных сил, жажды прекрасного. Не всегда на это есть время, плюс демотивирующие мысли типа «и так сойдёт, работает ведь».

На этот раз звёзды оказались благосклонны, и я твёрдо собрался довести работу над устройством до завершения.
В тех же закромах был обнаружен корпус нестандартной формы от древнего блока питания компьютера.

Корпус имел сложную геометрическую форму, и трансформатор ТС-180-2 в него физически не влезал. Попытка выпрямить верхний кожух не дала положительного результата.

Применил бормашину для разрезания кожуха БП по линиям сгиба с целью дальнейшего «вывёртывания» этого элемента и получения правильной формы прямоугольного параллелепипеда. Конечно, можно было воспользоваться ножовкой по металлу. Сращивание элементов осуществлял с помощью болтов, гаек и шайб, а также пластин-заглушек отсеков 5,25".


У братьев китайцев на Алиэкспресс были заказаны разъёмы сетевого питания SS-6B American Outlet для монтажа на панели под вилки американского стандарта.

Врезал их в корпус. Отверстия делал с помощью маленьких отрезных дисков для бормашины и напильников.


Две розетки на 120 В для автотрансформаторного включения соединены параллельно. Дополнительно установил одну розетку 120 В с гальванической развязкой.

Для придания дополнительной жёсткости, корпус был усилен уголочком — обрезком от древней автомагнитолы.


Опыт эксплуатации показал, что трансформатор ощутимо нагревается под номинальной нагрузкой. Устанавливаем вентилятор с посадочными размерами 80 мм на штатное место корпуса БП. Стандартный вентилятор толщиной 25 мм не подошёл, добыл вентилятор на 15 мм.

Вентилятор запитал от вторичной обмотки с уровнем напряжения 6,3 В через миниатюрный диодный мост и сглаживающий конденсатор.

Тут не обошлось без недоразумений, первоначально впаянный мост был с обрывом в одном из плечей, что на некоторое время поставило в тупик. Качество поддельных элементов от китайцев по цене «третий сорт – не брак» в последнее время совсем удручающее.


Монтаж выполнил навесным способом с изоляцией термоусадочными трубками. На вентиляторе получилось около 8 В, что обеспечило достаточное охлаждение и минимизировало шум при работе.


Чтобы не царапать болтами поверхность столов или ламинат на полу, добавил пластиковые ножки, предназначенные для самодельных акустических систем.


Установил разъём питания типа «мама» (который изначально стоял в БП для подачи напряжения питания на монитор) для того, чтобы напряжение 230 В с гальванической развязкой подавать к осциллографу (последовательно соединённые обмотки 5-6, 5'-6', 7-8, 7'-8').

Завершающие штрихи: установил предохранитель для защиты от КЗ, подключил тумблер питания и подписал маркером назначение разъёмов.

Важный момент – подключение клемм заземления розеток (за исключением розеток с гальванической развязкой), а также экрана трансформатора на корпус преобразователя.

Итоговая схема соединений обмоток ТС-180-2



Благодарю всех за внимание.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.




 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 58 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

14 ноября 2015 изменил Datagor. Исправлена схема включения обмоток

 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Электро и радиотехника для всех. Стейнберг У.Ф., Форд У.Б.... Стейнберг У.Ф., Форд У.Б. Электро и радиотехника для всех. М. Советское радио 1972г. 415с. Книжка,...
Схема на Датагоре. Новая статья CoolReader2 - программа для чтения электронных книг... CoolReader — это удобная программа для чтения электронных книг. Чем мне приглянулась именно ЭТА...
Схема на Датагоре. Новая статья Корпус из пластмассы... Схема собрана, настроена... Сколько сил ушло на схему, поиск деталей, сборку, настройку и осталось...
Схема на Датагоре. Новая статья Создание акустических систем в домашних условиях. С.М. Афонин... Создание акустических систем в домашних условиях. С.М. Афонин Издательство: Эксмо Год издания: 2008...
Схема на Датагоре. Новая статья С праздником, камрады-датагорцы! С Днём Радио!... В ознаменование 50-летия со дня изобретения радио русским ученым А. С. Поповым, исполняющегося 7...
Схема на Датагоре. Новая статья Проект DMX512. Микроконтроллер управляет профессиональным шоу. Ч.1... DMX512 (англ. Digital Multiplex) - стандарт, описывающий метод цифровой передачи данных между...
Схема на Датагоре. Новая статья Хроники идиотизЪма - 2... Рассказываю. Поздно ночью или очень рано утром в ухоженный двор новенькой многоэтажки вкатил...
Схема на Датагоре. Новая статья Повышающий преобразователь напряжения +12V для облегчения зимнего запуска двигателя автомобиля... При запуске двигателя внутреннего сгорания в холодное время года возникают известные всем...
Схема на Датагоре. Новая статья Как я починил гибридную микросхему SL7230M для фотолаборатории... Скажу прямо со звуком это особо и не связанно, хотя как сказать. Связано это скорее с автоматикой,...
Схема на Датагоре. Новая статья Комментарии по изготовлению шасси и усилителя для начинающих слесарей... После опубликования моей статьи «Сделай сам простой ламповый усилитель для комбика на 6П14П....
Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель быстрого приготовления. TDA2030 и TDA1558Q + компьютерный БП... Занимаясь ремонтом различных звуковоспроизводящих устройств, ощутил потребность в срочном наличии...
Схема на Датагоре. Новая статья Часы на ГРИ и К155ИД1. Нужна помощь... Доброго времени суток! Сделал часы на газоразрядных индикаторах с динамической индикацией на...
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<
Читатель Датагора

if33

<
Читатель Датагора

SergILD

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

Yamazaki

<
Читатель Датагора

if33

<
Читатель Датагора

aleks5050

<
Читатель Датагора

66Andy17

<
Читатель Датагора

Stanline

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

dimondss

<
Читатель Датагора

al Ex

<
Читатель Датагора

Booxter

<
Читатель Датагора

SergILD

<
Читатель Датагора

Stanline

<
Читатель Датагора

Roman0891

<
Читатель Датагора

Teem

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой