[Projeto] Fazendo filtro de linha / proteção - Guia for dummies!

[nicolasm]

Uma ótima pedida para quem quer melhorar as "réguas" que tem pela casa/escritório (em minha residência tenho no mínimo 5), ou para quem simplesmente gosta do "do it yourself", como eu. A ideia é evitar esquemáticos, uso de placas de circuito impresso, etc., para que qualquer um possa fazer.

Segue aí o caminho para fazer uma proteção na sua régua de maneira simples e direta. Darei duas soluções...

Escolhendo os varistores: No meu caso, com um multimetro verifiquei a tensão da minha residência por algumas semanas, por diversos horários tentando cobrir fatores externoes que influenciam diretamente cada lugar; e ainda simulando possíveis variações internas comuns, como um motor ligando (poço artesiano, piscina..), chuveiro, etc. Com isso percebi que a tensão não passou de aproximadamente 235V. Tendo isto em vista, escolhi varistores com ruptura em 250V, deixando pouca tolerância a uma subida na tensão. O próximo valor seria 275V. Eu penso que, chegando a 250V já existe algo errado na minha rede elétrica, devido a observação durante algum período com o multímetro, e prefiro que os varistores entrem em ação aí, protegendo meu equipamentos.

No caso da rede ser 110V (127V, na verdade...) o valor deve ser entre 150V a 175V.

Caso não façam a observação com um multímetro, usem varistores de 175V para rede 110v e varistores de 275V para rede 220V. Se quiserem comprar um multímetro (pode ser simples como este: http://www.severoroth.com.br/loja_de...idProduto=4331 ), basta espetar o mesmo na tomada para ver a tensão ( ~V 750 ). Vejam ai:



Escolhendo o fusível adequado: apenas calculem "Watts / Volts", por exemplo, se vocês acham que no pico de consumo dos aparelhos ligados ao filtro, não passa de 800 Watts, para 220V, calculem 800/220 = 3,63. Um fusível de 4A basta. Se a rede for 110V, um fusível de 8A será adequado. Esta é a minha ideia para escolha do fusível.

Fica a dica de procurarem fusíveis de ação rápida.

Filtragem: Aí entram os capacitores e indutor(es). Estes formam um filtro passa-baixa, o desejável é 60Hz, e aí entra a frequencia de corte dos mesmos. Acredito que seja complicado conseguirmos este valor de 60Hz, mas podemos evitar as frequencias altas (RFI ou EMI).

De forma inalterada, usaremos:
Capacitor de poliéster 470nF x 630Volts
Capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV
Indutor (opcional)



Aí o material necessário, com o nucleo toroidal e os fusíveis térmicos como opcionais.

Vamos a prática, usando uma rede 220V como é meu caso.

Solução 1:

Adicionar 1 Varistor 250K20 entre F-N
Adicionar 1 Varistor 250K20 entre F-T
Adicionar 1 Varistor 250K20 entre N-T
Adicionar 1 capacitor de poliéster 470nF x 630Volts entre F-N
Adicionar 1 capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV entre F-T
Adicionar 1 capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV entre N-T

Proteção completa e filtragem básica.



Como podem ver é uma régua muito simples, ganhei ela, e vinha sem proteção alguma. Tem pouco espaço interno para incrementar algo. Apesar de tudo, as tomadas são firmes e pude melhorá-la.

Solução 2:

Adicionar 2 varistores 250K20 entre F-N com um fusível térmico de 85°C acoplado entre eles
Adicionar 2 varistores 250K20 entre F-T com um fusível térmico de 85°C acoplado entre eles
Adicionar 2 varistores 250K20 entre N-T com um fusível térmico de 85°C acoplado entre eles
Adicionar 2 capacitores de poliéster 470nF x 630Volts entre F-N
Adicionar 1 capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV entre F-T
Adicionar 1 capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV entre N-T

1 nucleo toroidal e fios para fazer as bobinas, desta forma:

Este aí é o indutor.

Proteção completa, acima dos padrões, e filtragem completa.



Esta régua eu comprei há alguns anos, é mais robusta e tem um pouco mais de espaço do que a do primeiro exemplo.



Em detalhes:

Como soldar o fusível térmico, evitando que este se funda no momento da solda (o fusível se funde em 85°C, portanto cuidado na hora de soldar nunca é demais. Aferir com um teste de continuidade após terminas a solda, certificando-se de não ter queimado o fusível enquanto soldava)



Dois varistores com o fusível entre eles:




Varistor 20K250 - Cerca de R$1,50 cada.
Capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV - Cerca de R$0,30 cada
Capacitor de poliéster 470nF x 630V - Cerca de R$0,50 cada
Fusível térmico 85°C - Cerca de R$2,00 cada
Nucleo toroidal - Eu pego de sucata. Fontes de PC estragadas... passem em lojas de computador da sua cidade, eles costumam ter fontes queimadas e vocês pedi-las...é só abrir e aproveitar o nucleo toroidal)
Fios 0,5mm para o indutor - 2 metros de cores diferentes, mais do que suficiente e ainda sobra para alguma eventualidade, ou, no caso de seguir meu exemplo, usar para os varistores.
Termo-retrátil no caso da segunda solução..
Fusível conforme dimensionado... coisa de centavos também..

No caso da rede elétrica ser 127V, apenas troquem os varistores para os de valor apropriado.

Calculando rápido...
Para a primeira solução será gasto cerca de 5~6 reais para ter uma excelente proteção.
Para a segunda solução será gasto cerca de 15~16 reais para ter uma proteção muito acima da média.

Eu compro alguns fusíveis térmicos a mais, em caso de algum queimar na hora de soldar.

No geral é isso, não tem muito segredo.

[]'s

ADENDO: Para redes 220V, observem a diferença de potencial entre F-N ou "F-F"... um é 220V no Fase e ~0V no Neutro, já o outro se divide entre ~127V/~127V. Nesse último caso muda-se os varistores entre F-T e N-T... com um multímetro é fácil de ver isso.

[Tuningxtreme]

Baralho manolo fitrão eim, e ai diga se ficou bom mesmo que pelo que vi esta otimo bem feito simples, e pelo jeito aguenta o tranco.

[dihms]

Parabéns, esse parece ser muito eficiente!

[Casemod ' Z]

Muito bom seu projeto manolo!
Parabens ae

[nicolasm]

Acredito que esteja tão eficiente quanto as proteções top do mercado e gastei bem pouco para fazer. Isso se não errei em nada

Por sinal, qualquer um pode fazer aquela mais simples, sem o indutor e sem os fusiveis termicos. É muito facil, não tem erro e fica mil vezes melhor do que as "proteções" que se acha aí.

[nicolasm]

Primeiro post editado com novas informações.

[nicolasm]

Favor mover pra parte de Energia.

[Mr_Phillip]

O ideal era fazer testes pra ver se realmente está funfando =p

Boa iniciativa.

Falow

[Yyz]

Que inveja... sou um pereba nessas coisas... tenho de comprar pronto

Parabéns pela iniciativa!!!

[Datena]

otimo Topico!
tem muitos Filtros Vagabundos que ñ oferecem uma proteção e filtragem de corrente decente. aprendendo como fazer um filtro de linha bom, ja ajuda bastante!

[Eeprom]

uma otima maneira de melhorar os filtros que a gente compra ou ganha por ai e protege o equipamento, beleza de post!

[Mr_Phillip]

Cara como foi que você achou esse valores em Farads para os capacitores?

Se for seguindo o cálculo para filtros passa baixa, não bate, usando a freqüência da rede em 60hz.

Falow

[Dipeters]

pow maneiro isso, acho que vou tentar

[A. Jaremko]

Nicolas, será q da pra postar um desenho esquematizado da segunda solução?
Se vc pudesse me dar outra ajuda, que tipo de varistores e capacitores eu teria q adicionar para fazer a 1° soluçao para uma tomada 110V q tem pico de 1000w de consumo???

Vlws ai. Excelente topico.

[nicolasm]

Cara como foi que você achou esse valores em Farads para os capacitores?

Se for seguindo o cálculo para filtros passa baixa, não bate, usando a freqüência da rede em 60hz.

Falow

O projeto deste filtro de linha é baseado em ideias propostas por dois grandes colegas, Almeida Filho e Faller. Junto a estes, algumas ideias minhas.

O grande lance é escapar de esquemáticos, de placas de circuito impresso, e deixar viável a qualquer um a construção de um filtro de linha que concorre com as melhores soluções do mercado.

Por sinal, se ver o processo de filtragem destas soluções, vai achar valores parecidos, se não iguais.

Gostaria de saber como você calculou tantos Hertz, sem saber a indutância? Como disse no primeiro post, o que interessa é atenuar as frequencias altas, de RFI/EMI (pra cima de kHz)

Veja aí como referência

Almeida Filho: (construindo um filtro de linha)
http://www.phrep.com.br/filtro_de_linha.pdf

Nicolas, será q da pra postar um desenho esquematizado da segunda solução?
Se vc pudesse me dar outra ajuda, que tipo de varistores e capacitores eu teria q adicionar para fazer a 1° soluçao para uma tomada 110V q tem pico de 1000w de consumo???

Vlws ai. Excelente topico.

Colocaria varistores de 175 x 20mm e, os capacitores são elementos de filtragem, de valor inalterado para 127/220V.

[phanda]

Sou leigo em eletrônica, mais gostaria de incrementar uma régua. Me surgiram algumas dúvidas: os componentes tem polaridade? E a ordem na colocação dos componentes pela extensão da régua faz diferença?
Na minha rede de 220v, sempre notei que ela varia para baixo, os varistores de 250v seriam suficientes? E se por acaso não utilizar o terra como que eu faço?

[Jorno]

E se por acaso não utilizar o terra como que eu faço?

Um bom post para se ler:

http://adrenaline.uol.com.br/forum/e...post1065804613

[phanda]

Entendi, usar em modo diferencial. E em relação ás outras dúvidas?

[nicolasm]

Sou leigo em eletrônica, mais gostaria de incrementar uma régua. Me surgiram algumas dúvidas: os componentes tem polaridade? E a ordem na colocação dos componentes pela extensão da régua faz diferença?
Na minha rede de 220v, sempre notei que ela varia para baixo, os varistores de 250v seriam suficientes? E se por acaso não utilizar o terra como que eu faço?

Os surtos mesmo são entre Fase e Neutro.

Faça a adição de dois varistores em paralelo, entre F-N. Prefiro pecar um pouco pelo extremismo(nota-se por optar por varistores de ruptura em 250V). Os capacitores, entre F-N. São elementos de filtragem.

Se veres aí, as fontes vão até seus 264V. Eu sou conservador, passando de 250V prefiro que estoure um varistor.

Os varistores, e os capacitores aí citados não possuem polaridade.

[phanda]

Dexa ver se entendi, após o fúsivel, cabos (início da régua), adiciono 2 Varistores de 250v entre F-N, depois 1 capacitor de poliéster 470nF x 630Volts entre F-N; 1 capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV entre F-N;

Seria isso?

[nicolasm]

Dexa ver se entendi, após o fúsivel, cabos (início da régua), adiciono 2 Varistores de 250v entre F-N, depois 1 capacitor de poliéster 470nF x 630Volts entre F-N; 1 capacitor cerâmico 4,7nF x 2kV entre F-N;

Seria isso?

Simples, não?

Pode por os dois cerâmicos entre F-N.

[nicolasm]

Almeida Filho: (construindo um filtro de linha)
http://www.phrep.com.br/filtro_de_linha.pdf

Se esquemático te ajudar, aí há um. Um não, vários para várias situações. A solução mais simples de se executar que dou no tópico é basicamente essa, mas sem ter um impresso, e sem o indutor.

Acho válido o uso de varistores em paralelo, destes de 20mm.

Se meu tópico de maneira visual não ficou bom, me digam em que posso aprimorar.

Ainda coloco a solução do Faller, de outro forum, que pode ajudar de maneira visual também:
Proteção e Filtro - Como melhorar a sua régua : Fontes, Nobreaks e Similares

[phanda]

2 Varistores de 250v entre F-N, depois 1 capacitor de poliéster 470nF x 630Volts entre F-N; 2 capacitores cerâmico 4,7nF x 2kV entre F-N.

Não posso alterar a órdem de colocação na régua?

[nicolasm]

2 Varistores de 250v entre F-N, depois 1 capacitor de poliéster 470nF x 630Volts entre F-N; 2 capacitores cerâmico 4,7nF x 2kV entre F-N.

Não posso alterar a órdem de colocação na régua?

Nesse caso aí pouco importa.

[phanda]

Ok então. Perguntei pois pensei que se altera-se a ordem poderia não funcionar.
Vou verificar os preços dos componentes.