Como converter CA para CC para alimentar fontes a longa distância?

Olá pessoal, ainda sou inciante em eletrônica / Arduino e preciso montar uma fonte onde converta energia 110 CA saindo de um nobreak e enviando na outra ponta através de corrente continua em 160 V, sendo que deverá alimentar fontes de 110 de 500mA e 1A em um cabo de longa distância (4KM +ou-).

Já utilizei algo assim:

Nobreak (110v)  >>  FONTE converte CA em CC >>> Saída 160V CC >>> Fonte 110 V 1A a no máximo 4 KM.

O objetivo disso seria alimentar a cada 100 metros um switch (110 V 1A), enviando a energia via cabo de rede CAT5.

Agradeço muito a quem puder me indicar o caminho.

Obrigado!

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Respostas a este tópico

Bom,...

No inicio imaginava que estava querendo fazendo a comunicação entre 2 pontas, por isso dei a ideia da fibra otica, mas nesse caso nao da certo.

Quem sabe vamos pensar um pouco diferente,

1) Que marca/modelo de switch esta utilizando?

se for um desses mais comuns, estava pensando em pegar até um com alimentacao de 12v como este http://h10010.www1.hp.com/wwpc/br/pt/sm/WF06b/12883-12883-4172267-4...

Tenho um desses aqui na empresa e ele utiliza uma fonte 110-220 para 12v, assim vc nao precisa transmitir 160v no cabo, somente os 12v.

2) O cabo e os switches seguem por baixo da terra, ou no alto dos postes de energia da rua?

3) Nesse se esquema que ja funciona, a  energia é transmitida em um cabo separado, ou nos pares que sobram do cabo de rede?

Desculpe as perguntas, mas quanto mais informações tivermos, melhor.

O Switch é da Intelbras (switch's vlans) e a fonte dele é 110 V 1A para 12V.

Já uso também POE para transmitir somente os 12v e quando passa de 50 metros começa a ter perdas. 

Os cabos e switch's estão no alto, utilizando postes.

No esquema já existente a energia é enviada em 1 par de fios que sobram do cabo de rede.

Com 12v vc não leva tensão à distância de mais de 50mts no cabo pelo fator da resistência aumentar a cada metro , usando a lei de ohm, qualto maior a tenção, menos a corrente, eis o segredo.

Amigão, eu acho que o seu "amigo" técnico fez o seguinte: Ele pegou uma fonte chaveada de 12v/1a  e ao invés de alimentar ela na rede de 127 Vac, ele isolou a parte da retificação de entrada dessa fonte e entrou com a tensão de 160Vcc, bem provavelmente nos terminais do capacitor de alta tensão da fonte. Como as fontes chaveadas fazem a retificação da tensão AC e somente depois faz o chaveamento para abaixar a tensão, isso provavelmente é o que foi feito. Experimenta comprar uma fonte de 12V dessas xing-ling mesmo e abre ela e vc vai ver um capacitor grande de tensão maior que 250V. Vc desolda o trafo de entrada dela e alimenta o capacitor com os 160V (coloca fusivel em série Ok) e veja se funciona. E tem mais...se vc morrer eletrocutado a culpa não é minha tah...rsrsrs.

Mas é exatamente isso que ele está fazendo. O que é discutível é o preço que ele terá que pagar por isso (financeiramente, pelos custos envolvidos com os equipamentos que ele utiliza hoje) e os riscos envolvidos (desde segurança até interferências por indução de CA nos outros pares).

Boa tarde Marcos, tive olhando esse poste e achei interessante pela forma você diz que funciona teu sistema hoje, na verdade existe muitas maneiras de fazer isso de acordo com as amplitudes de tensão que corrente que você postou aqui.

Em principio devemos lembrar que a melhor forma de se transmitir energia, e por altas tensões e sendo essa alternada, no entanto suas necessidades são especificas e acho que você pode usar o seu sistema POE mesmo, você disse que em 50m perde potencia, isso ocorre porque boa parte da corrente e perdida no cabo, então o que você deve fazer e aumentar a corrente, assim não haverá problemas.   

E possível realizar os cálculos para saber o quanto de corrente seria necessário mais e preciso saber a espessura do fio, informação essa que não tenho agora.

Tentei recriar o circuito que vc descreveu aqui obtive isso: 

Figura 1

depois de R3 e R2 vc terá cerca de 96vcc depois temos R1 e um regulador que diminuí a tensão que chega nele para 15vcc  depois o regulador muda isso pra 11,6vcc. 

Para ligar isso em uma linha precisará separar o circuito como mostra a imagem, também terá que e saber a resistência do fio pois os valores de R3 e R2 terão que mudar.

Outra forma que pensei  foi em pegar a uma fonte chaveada e separa-la em duas, uma vez que temos nas fontes chaveadas um retificador que aumenta a tensão para mais ou menos 170vcc depois terá que colocar um resistor para diminuir essa corrente ate chagar na outra parte da fonte que ira chavear a tensão.

Lembrando que a melhor maneira e você usar o POE com corrente mais alta, em qualquer que seja a solução usando corrente continua as perdas serão grandes, haverá também indução e perda na qualidade dos dados que irão trafegar na rede, você terá que aterrar muito bem os sistemas em todos os seguimentos 

Obs: o sistema postado na foto da figura 1 e apenas uma simulação e não deve ser produzido sem um bom conhecimento em eletrônica e eletrotécnica. 

Anexos

Olá Bruno,

Eu não sei se os valores de R2 e R3 na sua fonte estão corretos. Se considerar esses valores teremos:

Corrente em R2 = Corrente em R3 = 0,94amps

Queda de tensão em R2 = 93,3V

Queda de tensão em R3 = 74,7V

O problema esta com a potência de cada resistor (R2, R3). A potência dissipada é:

Potência dissipada em R2 = 87,08W

Potência dissipada em R2 = 69,47W

Imagine o tamanho e custo desses resistores! é muita perda energética.

Uma solução bem prática para esse tipo de aplicações e com PoE (power over ethernet) ou PLC (power line carrier).

Att,

Samuel

Boa noite Samuel, em simulação não obtive esses valores, alguns foram bem mais baixos e outros bem maiores, como a corrente que chega em R3 que e de 1,85a e a corrente que passa por R1  de 0,502ma, no entanto não gostaria de falar mais sobre isso uma vez que deixei bem claro que isso e apenas uma ilustração (simulação) do que acho que funciona de acordo com os dados que o Marcos postou .

No entanto ele disse que o sistema funciona então e possível ser feito.

Bem lembrado Samuel o PLC e a melhor solução pra ele, e barato e o Marcos vai precisar de apenas 5 adaptadores, vai sair por R$880,00 mais ou menos. 

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