Chave Seletora Automática 110/220v

Carlos Zanon · 12 de julho de 2017

Olá gente,

Estou tentando fazer um circuito de seleção 127/220v automático.

No simulador, funcionou bem com os componentes:

1x Transformador 12v 200mA
6x Diodos Retificadores 1n4007
1x Diodo Zener 12v 1w 1n4742a
2x Resistor 30 Ohms 3W
1x Resistor 10 Ohms 3W
1x Resistor 470 Ohms 1/4W
1x Capacitor Eletrolitico 1000uF 35v
1x Capacitor Eletrolitico 100uF 35v
1x Capacitor Cerâmico 100nF 50v
1x Transistor NPN BD137
1x Relé bobina 5v (20mA)

Alguém pode me informar os erros do circuito ou se estou esquecendo de algo?
* O Este simulador não me da opção de fusível (pelo menos não encontrei), mas a ideia é colocar o fúsivel logo antes do transformador.

1- O Transformador fica sempre ligado no fio de 220v

2- O Contato NF do Relé sempre fica no 220v também.

Quando entra em 127v, o transistor para de receber a corrente do Zener e deixa de chavear, fazendo a bobina ser acionada...

* Eu estou colocando estes componentes, porque é o que eu tenho em mãos. Se alguém sugerir uma troca, eu aceito sem problemas...

Renato.88 · 12 de julho de 2017

Sim, isso funciona. Mas poderia ser mais simples.

Não precisa de um transformador pra fazer um circuito desses.

Uma fonte daquelas com capacitor que você queria fazer outro dia já basta. Aí pode usar um relé de 12V ou 24V para diminuir a corrente.

Carlos Zanon · 12 de julho de 2017

@Mestre88 Hm... Eu teria que fazer o dimensionamento dos capacitores pra 220, e sinceramente eu tive um delay mental em pensar em como fazer uma fonte daquela pra isso ai.

Eu fico em dúvida qual a corrente da bobinas destes relés, tem lugares que dizem que puxa +- 100mA, outros 200mA, alguns dizem que esses comuns puxam 20mA, dai na dúvida, acabei por montar o circuito inicialmente com o transformador...

Para 220:

Z = 220 / 0.2
Z = 1100 ohms

R = 12 / 0.2
R = 60 ohms

XC² = 1100² - 60²
XC² = 1206400
XC =~ 1098.36

C = 1 / (2*3.14*60*1098.36);
C = 1 / 413862.048
C = 0.00000241626
C = 2.2uF +-

Para o 110 (só pra eu saber a diferença...):

Z = 127 / 0.2
Z = 635 ohms

R = 12 / 0.2
R = 60 ohms

XC² = 635² - 60²
XC² = 399625
XC =~ 632.16

C = 1 / (2*3.14*60*632.16);
C = 1 / 238197.888
C = 0.00000419819
C = 4.2uF +-

Quando eu ligar a fonte no 127v, e ela puxar a rede com o capacitor de 2.2uF... Significa que ele vai ter uma queda de tensão ou corrente da mesma forma que acontece quando eu ligo o transformador 220 no 127... Eu não consigo resolver esse problema de diferença... Eu pensei em colocar um resistor de 62 ohms (3w) pra resolver o problema... Eu estou com dificuldade de dimensionar essa fonte :v (Já já eu posto o esquema dessa fonte sem o transformador... Não tenho como postar agora :x)

Renato.88 · 12 de julho de 2017

Seu relé de 5V é aqueles comuns de 5 pinos?

Se for basta uma fonte dessas com capacitor de 680nF.

O esquema para mudar a tensão tem que fazer com divisor de tensão e diodo zener igual você já fez.

O capacitor em 110 ou 220 não importa o valor que o relê liga do mesmo jeito.

Carlos Zanon · 13 de julho de 2017

@Mestre88 É sim, mas tenho o de bobina 12v também... Vou montar aqui e já posto.

Carlos Zanon · 13 de julho de 2017

@Mestre88 Eu não sei se a loja de componentes da minha cidade está quebrando mas não consegui comprar o capacitor de 680nF, está em falta, inclusive como vários itens e ci's (não tem nem 555 nem 4017 lá pra ter noção), o cerâmico de 2.2uF ~ 400v (2n2kF) eu tenho pois já havia comprado anteriormente...

Meu relé de 12v é de 5 pinos. Parece muito esse aqui

Renato.88 · 13 de julho de 2017

470nF serve no relé de 12V.

O de 2,2uF é possível usar se colocar um resistor em serie pra ajudar a diminuir a corrente.

Carlos Zanon · 13 de julho de 2017

@Mestre88 Fiz uns calculos MAAAS acho que viajei aqui

C1 = 0.0000022

0.0000022 = 1 / (2 * 3.14 * 60 * XC1)
0.0000022 = 1 / 376.8 * XC1

XC1 = 1 / 376.8 * 0.0000022
XC1 = 1 / 0.00082896
XC1 =~ 1206.3308

"Resistência" apróximada de 1.2k com o capacitor de 2.2uF, cheguei nessa conclusão porque...
XC² = Z² - R², ambos dado em Ohms. Não sei se minha lógica está correta.

Dai a resistência com o capacitor de 470nF

C2 = 0.00000047
0.00000047 = 1 / 376.8 * XC2

XC2 = 1 / 376.8 * 0.00000047
XC2 = 1 / 0.000177096
XC2 =~ 5646.6549

"Resistência" aproximada de 5.6k

XCDiff = XC2 - XC1
XCDiff = 5646.6549 - 1206.3308
XCDiff = 4440.3241

Entre eles a diferença seria de 4.4k, seria um resistor dessa ordem a colocar em série com capacitor, certo?

Carlos Zanon · 20 de julho de 2017

@Mestre88 Sei que tens muito mais experiência e é por falta de experiência minha que adiciono a resposta.

Notei que quando se faz uso dessas fontes, a tensão dela é "muito" variável e não próxima ao tarfo que já faz o serviço de entregar algo mais consistente e se não no valor, próximo a ele.

O Que eu quero dizer é... como o capacitor foi calculado para acionar a bobina, caso eu consuma maior corrente, a tensão deverá cair, pois a reatância capacitiva irá cair e me entregará uma tensão de ordem menor, o mesmo acontece na situação contraria... Se eu consumir menos corrente, a tensão entregue será maior, correto?

No caso do 110/127, eu não estou consigo excitar a bobina do relé por causa da tensão baixa :v (Medo de colocar o 5v aqui e sair voando quando ligar no 220) :v

Se eu conseguir eu posto aqui

Renato.88 · 20 de julho de 2017

Precisa dos dois.

Capacitor + zener pra alimentar o relê e divisor de tensão para saber se é 110 ou 220v.

Carlos Zanon · 20 de julho de 2017

@Mestre88

O Capacitor que você se refere é ao que alimenta a entrada da fonte correto? E não aquele do divisor de tensão...

Usando um de 470nF/400v, quando no 220... ele aciona o Zener (usando os valores anteriores), excitando o transistor e impedindo que a corrente passe por ele.

No 127, a bobina tenta puxar a corrente, porém a tensão vem baixa de mais e acaba por não acionar :v

Eu pensei colocar um resistor de 300 ohms, logo após o capacitor de filtro (820uF), pra tentar forçar os 12v~40mA entrar em qualquer uma das situações, tanto em 110 quanto no 220, no caso do 220, ele deve passar e excitar o zener, pois a tensão deve subir de mais, dai o resistor fica na ordem dos 2~3w... Meu pensamento está correto? Acho que to comendo bola, mas...

R = 12/0.04 = 300

Renato.88 · 20 de julho de 2017

Com o capacitor servindo como "sensor de tensão" o negócio fica meio capenga.

Geralmente nesses circuitos são usados resistores e um relé de maior tensão para que as tensões sejam distribuídas de maneira mais igual.

Com relés de menor tensão como esses de 5 ou 12V a coisa complica um pouco a se usar resistores, quando ligar no 220 teremos mais de 300V no resistor (já que a tensão é contínua temos que considerar o valor de pico).

Então a solução que encontrei foi unir os dois ao mesmo circuito, até simulei pra que veja o resultado:

Aplicando 220V temos o relé com contato fechado e aplicando 110V temos o relé com contato aberto.

O funcionamento aí é bem simples:

C1 se encarrega de diminuir a corrente a ponto de deixar passar somente a necessária para que o relé funcione em aproximadamente 12V.

A ponte retificadora e C2 apenas transformam a CA em CC.

D5 e R3 estabilizam a tensão fornecida a bobina do relé em 12V não importando se é 110 ou 220V.

Q1 e D2 formam uma espécie de comparador de tensão, Q1 só satura para fechar o contato do relé se houver mais de 9V no catodo de D2.

D4 e C3 entregam a CC ao divisor de tensão formado por R1 e R2. Se ligado em 110V temos 7V do catodo de D2 e se ligado em 220V temos 9,7V o que faz saturar o transistor.

Carlos Zanon · 21 de julho de 2017

@Mestre88

No primeiro que coloquei usando o tarfo, deu pra fazer sem executar um "2o circuito em paralelo", e você postando este... me lembrou de um circuito aqui no fórum que fizeram um chaveamento para acionar a uma carga de 12v com 5v usando transistor.

Eu estava tentando fazer o chaveamento dentro do próprio circuito (como se fosse 1)... Não deu muito certo, claro... Nem em simulação nem nos testes, queimei alguns componentes :v

Eu não imaginei que iria precisar chavear as 2 tensões dessa forma ai. Achei que dava pra fazer numa só, pode ser que até dê, mas acredito eu, que complicará muito... igual ao que eu estava a tentar. Sua solução é bem mais simples e barata que o uso do tarfo.

De qualquer forma, Eu peguei a ideia do circuito... Tenho todos esses componentes ai, menos o 1uF~400v devo compra-lo hoje pra ver como funciona.

Finalizando este, tenho sua permissão pra postar como ficou no final? Digo com o PCB e etc... E claro com os devidos créditos.

Renato.88 · 21 de julho de 2017

O capacitor pode ser até de maior valor, em fontes chaveadas tem de 10uF que pode ser usado.

A função dele é eliminar o espaço vazio da senoide para o relê não ficar vibrando.

Como eu disse antes, é possível fazer somente com resistores e alguns diodos.

Com capacitor no lugar do resistor não dá certo.

Carlos Zanon · 21 de julho de 2017

@Mestre88 de 10uF eu tenho (2~3 acho) poucos e são de 63v pra baixo, cada vez que virar a chave, iam sair voando x)

Eu não tinha entendido direito... mas só pra tirar a dúvida. Quando ligar em 220, o relé aciona? A ideia dele era selecionar a tensão de um tarfo do outro lado, não vai queimar até o relé acionar?

A Chave com o tarfo ali, o NA do relé fica em 220, quando entra o 110 ele comuta... Com essa ajuda que tu deu, acredito que de agora eu devo conseguir algum resultado melhorzinho...

--editando

Criei errado o post inicial do tópico... @w@ mas consigo me virar agora, já tem muito mais de meio caminho andado.

Renato.88 · 21 de julho de 2017

53 minutos atrás, Carlos Zanon disse:

@Mestre88 de 10uF eu tenho (2~3 acho) poucos e são de 63v pra baixo, cada vez que virar a chave, iam sair voando x)

Eu não tinha entendido direito... mas só pra tirar a dúvida. Quando ligar em 220, o relé aciona? A ideia dele era selecionar a tensão de um tarfo do outro lado, não vai queimar até o relé acionar?

A Chave com o tarfo ali, o NF do relé fica em 220, quando entra o 110 ele comuta... Com essa ajuda que tu deu, acredito que de agora eu devo conseguir algum resultado melhorzinho...

Capacitores com esse valor é encontrado em carregadores de celular, algumas fontes de baixa tensão ou em televisões antigas. Se puder compre, é barato.

O relé aciona em 220V, é tão rápido que nem dá tempo do transformador queimar, eu tive um video K7 que funcionava dessa forma.

Ainda tenho a fonte e para minha surpresa o circuito é parecido com o que eu fiz pra você, veja:

Na foto dá pra ver o capacitor de 1uF/450V ligado da mesma forma que eu fiz, só que usaram um relé de 110V pra diminuir a corrente e esquentar menos os resistores (e veja que a placa tá escura perto deles).

Veja que o primário do trafo tem 5 fios, pelo que vi tem um enrolamento a mais para diminuir a tensão do relé. Já que não usaram capacitor.

E desculpe a sujeira, afinal essa placa tem 35 anos.

Carlos Zanon · 21 de julho de 2017

Nem esquenta com sujeira da placa ^~^

Bom... Se eu reduzir aquele 470uF/25v para 47uF/25v eu acelero o acionamento da bobina do relé... Certo? Agora que reparei ali na placa ele usa um capacitor de 47uF/63v... Aparentemente sem problemas usar isso certo?

Renato.88 · 21 de julho de 2017

15 minutos atrás, Carlos Zanon disse:

Nem esquenta com sujeira da placa ^~^

zoeira....

15 minutos atrás, Carlos Zanon disse:

Bom... Se eu reduzir aquele 470uF/25v para 47uF/25v eu acelero o acionamento da bobina do relé... Certo? Agora que reparei ali na placa ele usa um capacitor de 47uF/63v... Aparentemente sem problemas usar isso certo?

Trocar o capacitor não vai mudar o tempo, ele está lá pra filtrar a CC pulsante.

Uma vez eu fiz outro circuito parecido e por falta de espaço coloquei um de 100uF, o relé ficou vibrando. o mínimo que dá pra por é de 330uF.

Se quiser pode por um segundo transistor, para inverter o sinal. Assim o relé liga em 110V e não liga em 220V.

Este vou deixar que quebre um pouco a cabeça sobre como fazer.

Carlos Zanon · 21 de julho de 2017

4 minutos atrás, Mestre88 disse:

zoeira....

Trocar o capacitor não vai mudar o tempo, ele está lá pra filtrar a CC pulsante.

Uma vez eu fiz outro circuito parecido e por falta de espaço coloquei um de 100uF, o relé ficou vibrando. o mínimo que dá pra por é de 330uF.

Se quiser pode por um segundo transistor, para inverter o sinal. Assim o relé liga em 110V e não liga em 220V.

Este vou deixar que quebre um pouco a cabeça sobre como fazer.

Na verdade nem precisa quebrar muito a cabeça, da pra fazer com teu esquema ali, só trocar a posição do transistor... e talvez trocá-lo por um que aguente mais (BD136 talvez?)... Colocar ele em paralelo com o diodo antes da bobina do relé (d3) e a base acionando da mesma forma... ele deve resolver o problema...

Logo estarei em casa e posto +- como eu faria x)

Quando entrar em 220, o Zener de 9v excita o transistor que chaveia e muda a direção da corrente impedindo que vá pra bobina... No 110 ele vai dar os 7v e não vai conseguir excitar o transistor x)

Renato.88 · 21 de julho de 2017

2 minutos atrás, Carlos Zanon disse:

Na verdade nem precisa quebrar muito a cabeça, da pra fazer com teu esquema ali, só trocar a posição do transistor... e talvez trocá-lo... Colocar ele em paralelo com o diodo antes da bobina e a base acionando da mesma forma... ele deve resolver o problema...

Aí vai entrar em curto, não?