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Electronique > Réalisations > Alimentations > Adaptation 110 V <=> 220 V

Dernière mise à jour : 25/07/2010

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").

transfo 1 Transfo 2 Transfo 3

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.

Alim decoup 1 Alim decoup 2

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 :

Commut 230V Commut 115V

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...".

Cablage 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.

transfo 220V

transfo 110V

Voir aussi le paragraphe Interconnecttion des enrroulements sur la page Cablage transformateurs.

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, voir pages Base de temps 005 et Ampli moteur 001. 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).

Exemples de convertisseurs 230 V > 115 V et 115 V > 230 V

Il existe des transformateurs 110 V / 220 V (ou inverse) tout faits et que l'on peut acheter chez des revendeurs de composants électroniques.
Auto-transformateurs 230 V > 115 V
Chez Selectronic :
Chez St-Quentin-Radio :
Equipé côté 230 V d'un cordon secteur longueur 1,30 m avec fiche normalisée 16 Ampères 2 pôles + terre
Equipé côté 115 V d'une fiche américaine de type Schuko recevant 2 fiches plates + terre
Chez Connectoo

Auto-transformateurs 115 V > 230 V
Ailleurs :
Autres types de convertisseurs sur cette page...