Schema et realisation d'adaptateur ( transformateur ) 110 V / 220 V

Présentation

Cette rubrique explique les possibilités d'adaptation qui
existent pour faire fonctionner sous 110V, un appareil normalement
alimenté en 220V, ou à l'inverse pour faire fonctionner
sous 220V, un appareil normalement alimenté en 110V. Remarquez
que les équipements récents adoptent l'appellation 230V
à la place de 220V, 230V étant désormais la
tension distribuée par EDF sur le territoire français. De
même pour le 110V qui devient 115V.

Avertissement

Les explications données ici
devraient être assez claires. Cependant, si vous avez le moindre
doute, ne tentez rien ! Je décline toute responsabilité
en cas de problèmes résultant de mauvaises manipulations
! Il est question ici d'élements en rapport direct avec le
secteur, les précautions d'usage s'appliquent avant toute
intervention.

Alimentations secteur (préambule)

L'alimentation secteur d'un appareil est l'élement qui permet
d'abaisser la tension à une valeur acceptable pour les
composants électroniques qui le constituent. Je ne parlerai pas
ici des équipements qui fonctionnent avec des hautes tensions,
tels les amplis à lampe ou les téléviseurs, mais
seulement des appareils qui en interne fonctionnent avec des basses
tensions, max 48V. L'alimentation secteur peut être
constituée d'un transformateur
suivi d'une régulation électronique (régulation
linéaire), ou sur les appareils récents, d'une
alimentation à découpage, où la tension
d'entrée n'est pas préalablement abaissée par un
transformateur. Dans les deux cas, l'alimentation est conçue
soit pour fonctionner avec une plage d'alimentation étendue (85V
à 240V par exemple), soit pour fonctionner avec une plage
d'alimentation réduite (180V à 230V par exemple). Pas de
problème particulier dans le premier cas, car le fabricant a
conçu son appareil pour qu'il puisse fonctionner aussi bien en
110V qu'en 220V. En revanche dans le second cas, il est
nécessaire
de recourir à une modification ou adaptation de tension, sans
laquelle l'appareil ne fonctionnera pas ou grillera, tout simplement !

Exemples de (petits) transformateurs

Sur les photos ci-dessous, on voit que les transformateurs
possèdent chacun une paire d'enroulements primaires : 2 x
110V sur le transfo rectangulaire bleu, et 2 x 120V sur le transfo
torique noir. Ce type de transfo permet de se connecter aussi bien sur
du 110V ou sur du 220V, selon le cablage adopté pour relier les
deux
primaires entre eux (voir schémas de cablages au paragraphe
"Cablage
Transformateur à deux primaires 110V").

Exemple d'une (petite) alim à découpage

La photo ci-dessous montre une petite alimentation à
découpage acceptant une tension d'entrée de 85V à
250V sans aucune commutation (notez au passage l'absence de
transformateur volumineux). Le secteur arrive directement sur le
connecteur de gauche (fils marron et bleu clair), deux tensions
continues régulées de
12V sont délivrées en sortie, et ceci que la tension
d'entrée soit de 110V ou de 220V.

Utilisation sur le réseau 220V d'un équipement
prévu pour fonctionner en 110V (ou inversement)

Première chose à faire, dans tous les cas de figure : se
renseigner auprès du constructeur de l'équipement
ou lire la notice d'utilisation (section Caractéristiques
techniques), afin de savoir si l'équipement peut oui ou non
fonctionner d'origine en 110V et en 220V. Si c'est le cas, il suffit de
se référer scrupuleusement aux indications données
par le constructeur. Dans le cas contraire, il est nécessaire
d'apporter une modification à l'équipement, ou d'ajouter
un adaptateur exterieur à l'équipement (ce qui
évite son ouverture).

L'équipement peut fonctionner en 110V et en 220V, et est
doté d'un commutateur 110V / 220V

Dans ce cas, pas de problème particulier. Positionner le
commutateur mécanique sur la position qui convient. Ce
commutateur
est généralement accessible depuis l'exterieur du
boitier,
mais il peut aussi (c'est plus rare) se trouver à l'interieur,
ce qui impose l'ouverture du boitier. Exemple d'un commutateur externe
:







Généralement, les équipements dotés
d'un tel commutateur possèdent une alimentation linéaire
à transformateur, mais certaines alimentations à
découpage anciennes possédaient également ce type
de commutateur. Si l'équipement est doté d'un fusible de
protection, se reporter au paragraphe "Fusible de protection...".

L'équipement peut fonctionner en 110V et en 220V, et ne
possède pas de commutateur 110V / 220V

L'alimentation est de type à découpage, pas de
problème particulier. Si l'équipement est doté
d'un fusible de protection, se reporter au paragraphe "Fusible de
protection...".

L'équipement fonctionne en 110V seulement

Si vous ne savez pas comment est constituée l'alimentation
secteur, et si vous ne souhaitez pas le savoir, lisez simplement le
paragraphe "Adaptateur 220V / 110V externe" qui suit.

Adaptateur 220V / 110V externe

L'usage d'un adaptateur 220V / 110V externe (appelé aussi
convertisseur de tension) peut grandement simplifier les
opérations, surtout si vous avez peur de "rentrer dans la
boite". Il s'agit d'un boitier autonome, à intercaler entre le
220V et l'appareil qui fonctionne en 110V.
On lui rentre du 220V, il en ressort du 110V. Magique, non ? Ce type
d'équipement se résume bien souvent à un banal transformateur,
voire
à un auto-transformateur,
nu ou mis en boite avec une connectique au format US. Dans ce dernier
cas, l'adaptateur est prêt à l'emploi, son prix est de
l'ordre
de 30 à 40 euros pour un modèle d'une puissance de 300VA.
La puissance de tels adaptateurs peut s'échelonner de quelques
dizaines à quelques centaines de VA. Vous pouvez aussi trouver
des transformateurs (toriques entre autres) possédant deux
secondaires de 51V ou de
54V, et dont le prix est de l'ordre de 50 à 80 euros. En mettant
ces
secondaires en série , vous constituez un unique secondaire de
100V
à 110V (un petit peu plus à vide). Avec un simple
transformateur
de ce type, vous avez donc votre adaptateur, qu'il restera à
mettre
en boitier pour des questions évidentes de
sécurité...

Quelques exemples de convertisseurs 230 / 115V sont donnés en
fin de page.

Voir aussi paragraphe "Fréquence du secteur".

Si vous possédez un minimum de connaissances en
électronique, et si vous
connaissez
parfaitement les risques
liés à la modification d'un appareil fonctionnant sur le
secteur, vous pouvez apporter vous-même les
modifications nécessaires, selon l'un des trois cas qui suivant.
Et rappelez-vous que toute modification au sein de l'appareil en annule
généralement la garantie...


Cas 1 - L'équipement est doté d'une alimentation
secteur à découpage,

Vous pouvez  changer le bloc alimentation, ce qui n'est
possible
que si vous connaissez toutes les caractéristiques de
l'alimentation actuellement en place. Si l'équipement est
doté d'un fusible
de protection, se reporter au paragraphe "Fusible de protection...".

Cas 2 - L'équipement est doté d'une alimentation
secteur linéaire, avec un transformateur à deux
enroulements primaires de 110V chacun

Vous pouvez recabler les deux enroulements primaires selon le cablage
indiqué au paragraphe "Cablage transformateur à deux
primaires 110V". Si l'équipement est doté d'un
fusible de protection, se reporter au paragraphe "Fusible de
protection...".

Cas 3 - L'équipement est doté d'une alimentation
secteur linéaire, avec un transformateur à un seul
enroulement primaire de 110V

Vous pouvez remplacer le transformateur actuel par un possédant
un primaire 220V. Bien sûr, celà ne peut se faire que si
vous connaissez la ou les tensions de sortie présentes au(x)
secondaire(s) du transfo d'origine, et si vous trouvez un modèle
dont les caractéristiques électriques et les dimensions
permettent son installation. Si l'équipement est
doté
d'un fusible de protection, se reporter au paragraphe "Fusible de
protection...".

Câblage Transformateur à deux primaires 110V

Les alimentations secteur constituées d'un transformateur
à deux enroulements primaires (110V chacun) permettent en
général la commutation 110V / 220V. Il suffit en effet
de relier en série les deux enroulements primaire du transfo
pour faire fonctionner l'équipement en 220V (110V + 110V), ou
de les relier en parallèle pour le faire fonctionner en 110V.

Fréquence du secteur

Sur plusieurs sites où le sujet "utiliser un appareil 110 V en
France" était abordé, j'ai noté que des
intervenants n'arrivaient pas à se mettre d'accord sur la
question de la fréquence du secteur. Selon certains, les
transfos 110 V sont prévus pour fonctionner en 60 Hz
exclusivement, et leur utilisation en 50 Hz peut provoquer des
échauffements importants voire destructeurs. D'autres insistent
sur le fait que les pertes (effectives) en utilisation en 50 Hz ne sont
pas si importantes que cela, et que le risque d'abimer quelque chose
est vraiement très faible, sauf si le transfo a
été
trop justement dimmensionné. Je pense que cette question est
moins
d'actualité avec les transfos récents,
généralement
conçus pour fonctionner en 50 Hz et en 60 Hz. Mais n'ayant pas la
connaissance
suffisante pour ce point précis et pour les anciens
modèles, je vous conseille de prendre en compte ce point et de
vous renseigner le cas
échéant.

Modification de la
fréquence du
secteur

L'emploi d'un transformateur
pour
passer de 220 V en 110 V (ou inversement) ne modifie en rien la
fréquence du secteur. Si vous entrez du 50 Hz au primaire, il
sortira du 50 Hz au secondaire. Si vous entrez du 60 Hz au primaire, il
sortira du 60 Hz au secondaire. C'est pourquoi j'insiste encore sur le
fait que l'équipement US doit accepter de fonctionner avec la
fréquence de 50 Hz si vous voulez pouvoir l'utiliser en France,
et que l'appareil français doit accepter de fonctionner avec la
fréquence de 60 Hz si vous voulez pouvoir l'utiliser aux US. Il
n'existe aucun moyen simple pour modifier la fréquence du
réseau secteur !

Cas des platines disque vinyl 

Si la régulation du
moteur
est basé sur l'utilisation d'un circuit dont l'horloge est
pilotée
par quartz, pas de problème, la vitesse de rotation du plateau
sera
indépendante de la fréquence du secteur. Si la
régulation
du moteur est synchronisée sur la fréquence du secteur,
la
vitesse de rotation du plateau ne sera pas correcte. Notez qu'il existe
des
circuits de régulation de vitesse qui peuvent fonctionner aussi
bien
avec du 50 Hz qu'avec du 60 Hz, dans ce cas, il faut ouvrir la platine
pour
voir si le circuit interne comporte une commutation 50 Hz / 60 Hz. Je
serais
tenté de dire "N'achetez pas une platine vinyl aux US si vous voulez
être sûr de pouvoir la faire fonctionner en France".

Remarque :
une solution consiste à utiliser un générateur BF de 60 Hz et un ampli
BF de puissance pour alimenter le moteur à travers un transfo qui
remonte la tension à 110 V. Mais ce n'est pas très professionnel et ça prend
un peu de place.

Fusible de protection : le même en 110V et en 220V ?

Sur tout appareil sérieux, est prévu un fusible de
protection, destiné à protéger l'alimentation et
l'électronique qui fait suite, d'un défaut passager ou
persistant. En principe, la valeur du fusible ne doit pas être la
même selon la tension secteur utilisée. D'une
manière générale, une valeur de fusible
donnée sous 220 V devra être remplacé par un fusible
de valeur double pour un fonctionnement sous110 V. Ainsi, si le
constructeur de l'appareil préconise un fusible de 1 A en 220 V,
vous devrez le remplacer par
un fusible de 2 A en 110 V. A l'inverse, si l'équipement provient
des US et est livré en position 110 V avec un fusible de 1,6 A,
vous devrez, pour le faire fonctionner en France, le mettre en position
220 V et
changer le fusible par un modèle 800 mA. Notez que le calibre
d'un fusible d'un appareil récent doté d'une alimentation
à découpage n'a pas forcement besoin d'être
changé lors d'un changement de tension d'alimentation 110 V
<-> 220 V. En règle générale, le calibre du
fusible est spécifié sur l'appareil ou dans le manuel
utilisateur, il faut s'en tenir à la valeur
préconisée.

Remarque : certaines alimentations secteur à
découpage anciennes possèdent un commutateur 110 V / 220 V,
qui permet de passer d'une valeur à l'autre sans avoir à
changer le fusible (quand il est présent...).

Une autre solution....

Une autre solution, que je n'ai pas testée personnellement pour
des puissances moyennes ou elevées, consiste à mettre en
série deux transformateurs répandus et facilement
disponibles. Pour passer de 220 V en 110 V : premier transfo = 220 V
->
12 V, second transfo 220 V -> 24 V branché "à l'envers"
(secondaire 24 V
branché sur secondaire 12 V du premier transfo). Comme le second
transfo ne reçoit que la moitié de sa tension nominale
sur
son "primaire" (12 V au lieu de 24 V), le "secondaire" ne délivre
grosso-modo que la moitié de la tension nominale (110 V au lieu
de 220 V). A
tester à vos risques et périls (enfin bon, il ne faut pas
exagérer tout de même, les risques sont limités).
J'ai déjà adopté ce principe pour
générer une tension de 80 V, sur une ancienne
réalisation (centrale téléphonique privée
utilisant des téléphones classiques).