Transformator separator de retea

[ola_nicolas]

Am stat mult sa ma gandesc, daca este cazul sa fac un articol. In cele din urma m-am hotarat sa deschid doar un simplu topic. Am realizat traful separator de retea in scopul izolarii galvanice fata de retea a desktopului meu. Motivul principal pentru care am realizat traful separator este utilizarea unui PC-osciloscop Hantek, pe care il am mai de mult. Intre timp insa bateria laptopului pe care l-am avut anterior s-a epuizat complet si nu am mai putut sa-l utilizez, decat tot alimentat de la retea, asaincat am trecut la fapte. Planul initial, a fost sa construiesc insusi transformatorul, dar ulterior am gasit ceva ieftin pe internet si am renuntat la idee. Am cumparat asadar traful separator 230/230 Eaton din imagine:

Pun mai jos cateva poze din timpul testelor.

Intrucat sunt ocupat momentan, voi reveni ulterior cu detalii.

[roadrunner]

@ola_nicolas ideea articolului despre traful de separatie e foarte buna, poate ar fi bine de explicat de ce se foloseste in industrie (cam toate masinile moderne care au electronica au trafuri de separatie la intrare din doua motive 

1. Separatie galvanica (daca tii la viata ta si a celor din jur)

2. Au prize in primarul transormatorului de separatie ca sa poti alimenta masina in diverse tari cu tensiuni diferite. (punctul doi nu are nimic de a face cu separatia dar e un avantaj major cand importi/exporti masini)

RR

 

[ola_nicolas]

Al doi-lea atasament ilustreaza postul meu de lucru (desktop + monitor) alimentate prin separator. Cel de-al treilea atasament, reprezinta montajul propriu-zis, avand montata deasupra o priza dubla care preia tensiunea din secundarul trafului. se vad cele doua steckere ale desktopului si respectiv monitorului. Primarul este racordat la retea prin intermediul unui multimetru specific masurarii puterii si consumului energetic. Schema este foarte simpla, de aceea nici nu am mai atasat-o. Inafara transformatorului, in cutia din imagine mai exista doua sigurante fuzibile miniaturale inseriate la cele doua borne ale secundarului. Una dintre ele se vede, cealalta fiind amplasata pe peretele simetric - in planul din spate al imaginii. Nu radeti de caseta mea, deoarece ea a fost relizata de mine din material de parchet laminat si este perfect finisata. Mai trebuie doar vopsita, cand voi avea timpul necesar. Asemenea tip de caseta, eu folosesc destul de des, deoarece imi ofera avantajul ca oricare dintre cele 6 fete ale sale sunt demontabile si ca atare, pot interveni acolo unde am anumite amplasamente. Cand voi avea ceva mai mult timp, voi face cateva poze cu diferitele fete demontate. Testele le-am inceput dupa aproximativ 4 ore de functionare a ansamblului. Montajul a fost terminat in 14.09.2022 si de atunci el a functionat in mod cvasicontinuu, in sensul ca desktopul pe care il utilizez este in permanenta stare de veghe, indiferent ca folosesc functia sleep, sau shut down. In atasamentul 4 se poate vedea o valoare efectiva a curentului prin primar (0.63 A) si factorul de putere (0.96). In atasamentul 5 sunt vizualizate pierderile totale in sarcina (11.3 W) si factorul de putere care este practic acelasi. In atasamentul 6 este vizualizata puterea (aproximativ 140 W) iar in ultimul atasament o valoare efectiva a tensiunii de retea. Puterea variaza practic intre 90 si 140 W si in consecinta randamentul trafului variaza si el intre 88.8 % si 92.5 %. Tensiunea in secundar este foarte apropiata de tensiunea retelei, pentru aceasta insa a fost nevoie sa leg iesirea la una dintre prizele de +/-5 %, nu mai stiu efectiv la care dintre ele. Transformatorul m-a costat 230 lei cu tot cu transport, suportii sigurantelor, 5 lei perechea, plus 10 fuzibile la 2 lei bucata, in total 255 lei. Materialul pentru carcasa este recuperat. In rest sunt materiale pe care le utilizam in mod curent: fludor, pasta decapanta, varnis termoretractabil, conductori de conexiune, etc. Steckerul, cordonul si priza dubla le aveam si nu le-am mai pus la socoteala. Ar mai fi de adaugat ca inafara de functia de separare fata de retea, montajul mai este util si pentru faptul ca fuzibilii se ard instantaneu in cazul unor socuri la nivelul retelei. Am verificat acest lucru cu ocazia unei furtuni cu descarcari electrice acum cateva zile. Nu stiu ce s-ar fi putut intampla daca acesti fuzibili nu ar fi existat!?

Editat Octombrie 3, 2022 de ola_nicolas

[ola_nicolas]

Atasez si vederile promise: 1 - de deasupra; 2 - din fata; 3 - din lateral. Spatele si lateralul celalalt se deschid in mod identic. Latura de dedesubt se demonteaza in toate situatiile in care este necesara o revizie mai amanuntita, deoarece se poate umbla la mai multe amplasamente functionale odata.

Editat Octombrie 9, 2022 de ola_nicolas

[ola_nicolas]

Acum postul meu de lucru arata ca in atasament - adica a mai primit in plus o imprimanta Canon seria 3300 alimentata prin acelasi separator de retea. Nu am mai facut teste de sarcina, dar, la cei maximum 130 W anteriori se mai pot adauga cel mult cei 11 W consumul energetic maxim in timpul copierii, adica nu mai mult de 141 W. Avand in vedere ca transformatorul separator lucreaza sub un factor de putere aproape unitar (0.96) pana la o putere  de 192 W corespunzatoare puterii aparente nominale de 200 VA, mai este o rezerva suficienta. De altfel in tot acest timp trecut de la punerea in functiune si utilizarea in regim "normal" a separatorului de retea, incalzirea carcasei montajului este buna. Nu am masurat temperatura transformatorului, dar nimic nu sugereaza ca ar trebui sa o fac.

 

Editat Noiembrie 7, 2022 de ola_nicolas

[dumitrumy]

Prima data cand aud de alimentarea prin traf separator a unui PC! Pai se elimina chiar protectia principala a calculatorului, priza de impamantare. Lucrez de 44 ani cu osciloscop legat la impamantare pt ca traful separator trebuie sa alimenteze sursa SMPS ce functioneaza cuplata direct la retea. Iar cand doresti sa masori tensiuni flotante folosesti sonde diferentiale. SMILEX a scris odata ca in acest caz folosea un osciloscop alimentat la baterii. Eu folosind sonda de curent tot de 44 ani, la SMPS m-am descurcat si fara sonda diferentiala.

[ola_nicolas]

Este greu sa dai lamuriri unui utilizator cu care ai convenit sa va ignorati reciproc. Dar avand in vedere ca tema este deschisa oricui, am sa incerc sa fac acest lucru. In atasament am selectat o mentiune din manualul de utilizare al Hantek 6022. Mai multe detalii se pot gasi la adresa: https://manualzz.com/doc/6841181/hantek-open6022be-us.. Pe aceasta mentiune am subliniat doua recomandari simple, pe care ma straduiesc sa le aplic, in scopul de a pastra integritatea osciloscopului soft mentionat. In alta ordine de idei, atat calculatorul cat si un eventual circuit testat se conecteaza la separatorul de retea prin acelasi sistem clasic de stecher cu impamantare. Doar ca este o impamantare "flotanta" care lasa sa functioneze toate protectiile calculatorului. In plus, pentru supratensiuni periculoase in primar (cum ar fi socuri cauzate de descarcari atmosferice) s-au adaugat si doua sigurante fuzibile la ambele terminale ale secundarului. Sunt constient ca o impamantare flotanta poate fi periculoasa pentru utilizator, insa imi asum riscurile, incercand in acelasi timp sa protejez pe cat se poate osciloscopul, deoarece nu imi pot permite sa cumpar unul in conditii normale pentru un pensionar.

Editat Noiembrie 9, 2022 de ola_nicolas

[dumitrumy]

Ignorarea nu are legatura cu postarile tehnice presupuse eronate pe un forum...tehnic. In 12 ani pe forumul celalalt am scris cum am procedat dar au aparut aceleasi 2 tabere, cea cu traful izolator folosit pt. osciloscop ramanand pe pozitii (pana la electrocutare cand masoara in primarul SMPS).

Sa vedem ce scrie in manual:

################################

Acum avem "osciloscopul" corp comun cu calculatorul.

[roadrunner]

Conectoarele USB au terminalul shield (adica parte metalica exterioara a mufei USB) conectata la carcasa PC-ului care la randul ei este conectata la pamant (EARTH) 

Mai mult la unele osciloscope PC pe USB groundul sursei de alimentare din PC este conectat la Shield. (deci GND  din cablul USB e tot una cu Ecranul cablului) - de la fabricant la fabricant am vazut ca unii le conecteza direct altii le conecteaza printr-un rezistor de valoare mare (sute de K) si un condensator de ordinul cativa nF la tensine peste 250V pentru a avea si o cale de impedanta mica pentru semnale AC (zgomot).

In PC (sau laptop) GND sursei e separat galvanic de EARTH (de carcasa) dar in momentul cand conectezi osciloscopul estern nu mai sunt separate.

Aici sunt doua aspecte securiatea utilizatorului (adica nu defaceti panatarea niciodata) si protectia PC-ului care poate avea o placa video de 1000USD. si un SSD cu toata munca pe 6 luni. (asta e un motiv pentru care folosesc osciloscop clasic nu de PC dar asta e alta discutie) 

RR

 

PS Pe meleagurile "mele" stecherele intra in priza intr-un singur fel si stii clar care e faza si care nul si poti tine lucrurile mai organizate cand lucrezi cu tensiuni de retea. (nu mai zic ca toate stecherele au fuzibile)

 

 

 

Editat Noiembrie 11, 2022 de roadrunner

[dumitrumy]

Acum 54 minute, roadrunner a spus:

In PC (sau laptop) GND sursei e separat galvanic de EARTH (de carcasa) dar in momentul cand conectezi osciloscopul estern nu mai sunt separate.

Ai masurat dumneata sau e din auzite/ amintiri?

Am 3 surse ATX diferite pe masa: COMPAQ, IBM, Delux/ China. Toate au pinul de impamantare la sasiu si minusul general (firele negre).

[roadrunner]

Ai dreptate am masurat la doua PC -uri si GND e comun cu carcasa metalica si acum ma sunt nedumerit ce mama dracu face condensatorul ala de mai jos pe toate placile de ethernet pe care le-am vazut in viata mea. (la fel la MB cu partea de ethernet pe MB) pare cam degeaba.

 

Citat

GND sursei e separat galvanic de EARTH (de carcasa) dar in momentul cand conectezi osciloscopul estern nu mai sunt separate.

citatul de mai sus e total neadevarat (pe masurate-lea) asa ca il iau inapoi restul ce am scris e valabil.

 

 

RR

 

Editat Noiembrie 11, 2022 de roadrunner

[ola_nicolas]

Acum 2 ore, roadrunner a spus:

... In PC (sau laptop) GND sursei e separat galvanic de EARTH (de carcasa) dar in momentul cand conectezi osciloscopul estern nu mai sunt separate. ...

Nu stiu daca tehnic este asa sau nu, dar aceasta este de fapt ideea de baza, care este tratata in mod expres si in manualul de utilizare (open) al osciloscoapelor adaptabile la PC si la care intentionez sa ajung. Am mai spus mai sus, ca borna de impamantare a PC-ului, precum si toate bornele de impamantare ale auxiliarelor PC-ului conectate intre ele, sunt disponibile si la mine si se conecteaza la borna de impamantare a dispozitivului meu separator de retea, care se leaga efectiv la borna de impamantare prevazuta de producatorul trafului izolator de retea - cea care se vede in primul atasament al primei postari, atasata la una dintre gaurile de fixare prevazute in jugul magnetic al transformatorului. Noutatea este ca aceasta borna este una "flotanta", adica nu se leaga cu impamantarea retelei de alimentare disponibila la prize. Exact aceasta este si situatia recomandata de manualul utilizatorului (open) asa cum reiese din sublinierea din atasamentul de mai jos. Apoi, eu nu utilizez o alimentare a osciloscopului prin dispozitivul separator de retea prezentat aici, cum in mod fals se mira unii utilizatori, foarte preocupati de corectitudinea informatiei tehnice pe forum si nici nu renunt la impamantarea acestuia. Proiectul meu porneste de la urmatoarele premise: 1 - alimentez postul meu de lucru (PC + auxiliare) dintr-un separator de retea deja realizat si prezentat aici; 2 - separat, adica prin intermediul unui alt separator de retea, inca nerealizat, voi face alimentarea montajului supus testarii; 3 - prin intermediul unui USB izolator, prevazut cu izolarea opo-electronica a datelor si cu o sursa DC-DC izolata, adica de la 5 Vcc furnizati de PC, la cei 5Vcc solicitati de osciloscopul Hantek 6022BE. Dupa ce voi parcurge toate aceste 3 etape prevazute in proiect, voi conecta in sfarsit polul neutru al circuitului supus testarii cu polul neutru al osciloscopului. Aceste poluri neutre (interconectate) vor fi complet izolate de polul neutru al PC-ului si in mod sigur vor fi izolate de impamantarea retelei monofazate de alimentare, care furnizeaza energia necesara. Faptul ca de mai bine de 2 luni de zile, utilizez PC-ul, a carui carcasa o ating de mai multe ori in timpul utilizarii (fara sa ma electrocutez) este (cel putin pana acum) o dovada "palpabila" ca proiectul este pe drumul cel bun.

Editat Noiembrie 11, 2022 de ola_nicolas

[roadrunner]

Am masurat la doua laptop-uri de pe masa sursele de alimentare nu au direct  GND (DC)  conectat la Panatare (masor 1 M ohm) la un DELL si la un Lenovo.

deci se pare ca e diferit la Desk-top fata de laptop (nu stiu daca la toate ca n-am masurat decat doua aici la munca) 

La Desktop am masurat sub 1 ohm si la sursa de laimentare (deconectata de pe MB) si la MB montat in carcasa GND-ul de DC conectat la Earth (sasiu)

 

deci la un laptop care nu are GND la Earth chiar daca are adaptorul de AC bagat in priza, GND-ul osciloscopului conetat pe USB nu  are conexiune directa (are 1Mega ohm) la EARTH. asta masor eu acum cu ce am pe masa.

 

RR

Editat Noiembrie 11, 2022 de roadrunner

[roadrunner]

Countinuare :

Am masurat doua surse in comutatie industriale (noi noute ambele fabricatie Mean Well) ambele au EARH izolat galvanic de GND asa stiam si eu din manualul de bune maniere in electronica, asa ca e un mare mister pentru mine de ce sursele din PC-urile desktop au GND conectat la EARTH.

poate sa ma lamureasca careva?

RR

 

Editat Noiembrie 11, 2022 de roadrunner

[ola_nicolas]

Acum 53 minute, roadrunner a spus:

... deci se pare ca e diferit la Desk-top fata de laptop (nu stiu daca la toate ca n-am masurat decat doua aici la munca) ...

Ai "descoperit" exact diferenta dintre tehnologia fixa si cea portabila. Acelasi lucru, l-am descoperit eu in anii 70, incercand sa aplic cunostintele invatate initial de la aparatele de radio fixe, la cele portabile. In esenta, tehnologia fixa are sasiul si eventual si carcasa legate la impamantarea retelei de alimentare, in timp ce tehnologia portabila, are o borna de impamantare "flotanta", sau "in aer" cum se mai spune, iar alimentarea de la retea se face intotdeauna printr-un traf de izolare. Totusi amandoua au o asemenea borna. Pana am inteles atunci cum functioneaza acesti poli neutri, am ars sigurantele de protectie de zeci de ori, ca sa nu mai spun ca am deteriorat in mod involuntar si cateva montaje de radio portabile. Cu timpul, s-au separat notiunile de impamantare si cea de pol neutru, sau "masa". Amandoua tehnologiile functioneaza bine-mersi si pot fi verificate cu un osciloscop. Problema este ca la un moment dat, la borna de impamantare a retelei monofazate, tensiunea alternativa poate fi diferita de zero, fapt care in cazul osciloscoapelor adaptabile la PC poate fi fatal, ele nesuportand in general aplicarea directa a unei tensiuni inalte.

Editat Noiembrie 11, 2022 de ola_nicolas