Pseudo UPS a 12V

[Federico Sibona]

Per quando l'ENEL stacca per più ore l'erogazione della tensione di rete (ho letto di un utente del marino che a Napoli ha avuto un distacco di 13h con le conseguenze che vi lascio immaginare) in parecchi casi potrebbe essere sufficiente un aeratore in vasca. Il circuito che presento, semplice ed affidabile può pilotare un aeratore(o altro utilizzatore a 12V) per un tempo prolungato. Ho visto che in rete ci sono aeratori anche di ottima marca (es. Schego) a 12V. Praticamente l'oggetto è un UPS senza inverter, con uscita a 12V e si attiva automaticamente alla mancanza di tensione di rete che sia causata da blackout o da distacco del salvavita. Posto due versioni: una con relè a 12V ed una con relè a 24V. Di tali circuiti ne ho realizzati una quindicina, principalmente come lampade di emergenza a lunga durata utilizzando o lampade fluorescenti da camper o, ultimamente, lampade a risparmio energetico a 12V per impianti solari. C'è stato un periodo che avevo la casa più illuminata quando l'ENEL andava in crisi che in condizioni normali.


http://s3.postimage.org/kibphj0k/okokok12v_143.jpg (http://postimage.org/image/kibphj0k/)

http://s3.postimage.org/kif0k804/okokok24v_172.jpg (http://postimage.org/image/kif0k804/)

[Federico Sibona]

Prima ho dovuto interrompermi perchè mi è sopraggiunto un impegno. Volevo aggiungere che il circuito è suscettibile di ampie modifiche. Ad esempio mettendo una batteria da 12V 12Ah ed utilizzando un aeratore di media potenza si possono raggiungere le 30h di autonomia.
Nel montaggio si dovrà prevedere un dissipatore di calore per l'integrato L200, anche solo un pezzo di lamierino di alluminio, o fissarlo sul contenitore se metallico. La resistenza R2 dovrà essere di valore opportuno per far sì che ai capi del relè ci siano 10V o 20V (a seconda della versione del circuito. Lo scambio del relè deve essere impostato in modo che con la rete presente la batteria sia sotto carica. Regolare il trimmer da 5kohm in maniera da avere sulla batteria in carica da 13,5V a 13,8V. La resistenza R1 regola la limitazione di corrente di carica Corrente max = 0,45/R1. Il condensatore di livellamento da 1000microfarad dovrà avere tensione di lavoro di almeno 40V. L'integrato fornisce una corrente massima di 2A ed è protetto contro tutto quel che può capitare. Il led è ovviamente facoltativo.
Aumentando la capacità della batteria si dovranno mettere:
- un trasformatore da 2-3A
- un ponte da almeno 4A 40V
- resistenza R1 da 0,22-0,27ohm o ponticello (0 ohm)

Non ho previsto circuito stampato perchè il circuito è così semplice che il montaggio su una basetta millefori è agevole. Oltretutto, vista la possibilità di variare i componenti a seconda di cosa si trova o si ha già, il PCB sarebbe stato vincolante.

[SJoplin]

ciao .. mi interessa :-) anche se non ho nulla a 12V da collegarci :-D :-D

ma scusa la domanda scema, con un relè e basta non si fa la stessa cosa?
se c'è tensione di rete e tiene il contatto è aperto. se manca tensione si chiude e dà il "via" alla 12v..

ragionamento troppo semplicistico? uhmmm... mi sa di sì.. però se mi spieghi mi metto buono ;-)

[Federico Sibona]

sjoplin, ma ti sembra che solo un relè ti mantenga carica la batteria :-)) ??
Forse intendevi che, a parte il resto del circuito, il relè poteva essere a 220Vac, d'accordo, io l'ho fatto così (anche perchè di relè a 12V ne avevo a manciate comperati in un mercatino) però ho anche detto che sono circuiti che possono avere ampio spazio di personalizzazione, e se vogliamo anche di semplificazione. Al limite si potrebbe anche pensare variando taluni componenti, di sopprimere tutto il circuito che fa capo all'integrato ottenendo la limitazione in corrente con una semlice resistenza. Col mio circuito la batteria è trattata particolarmente bene, lo testimoniano certe batterie (di marca) che hanno esplicato la loro funzione per quasi 10 anni.

[SJoplin]

Federico Sibona, ahhhhhh!!! te pareva... #12 #12 #12

a dire il vero ho guardato solo il titolo del circuito stampato e mi son detto:
si vede che aveva dei componenti di troppo che non sapeva dove mettere :-D :-D

[Federico Sibona]

sjoplin, hai bisogno di vacanze, quale circuito stampato -05 ?????
Volevi dire circuito elettrico?
Comunque è vero che ho usato, almeno per i primi che ho realizzato, quasi tutti componenti di recupero, tranne l'integrato ;-) .

[reizel]

Federico Sibona, se io volessi metterci un pacco batterie da 24v (2 da 12v in serie) che devo modificare, ok il trasformatore, come corrente d'alimentazione batterie mi basterebbero 2A massimi ;-)

[Federico Sibona]

reizel, scusa la mia curiosità, ma tu hai utilizzatori a 24V? Comunque se 2A sono sufficienti a caricare batterie 12V fino a 18- 24Ah lo saranno anche per caricare batterie da 24V (2x12Vin serie) della stessa capacità, visto che l'integrato L200 è previsto per tensioni in uscita fino a 36V.
Le modifiche da fare saranno (alla versione con relè 12V):
- trasformatore con secondario 24- 28V 2,5-3A
- ponte raddrizzatore 4A 80V
- condensatore elettrolitico di livellamento da 1000microfarad con tensione di lavoro 63V o maggiore
- ponticello tra piedini 2 e 5 dell'integrato invece di R1
- regolazione del trimmer da 5kohm (eventualmente metterlo da 10kohm) per avere sulla batteria 27- 27,6V
- relè da 24V mettendo R2 tale che ai capi della bobina del relè ci siano circa 20V
Ma vuoi mettere all'uscita un inverter? Tieni presente che per inverter di bassa potenza il rendimento raramente supera l'80%, perciò perderai almeno il 20% della capacità delle batterie

[reizel]

Si, pensavo proprio ad un inverter e -sara' una fissazione mia- penso che un inverter a 24 volt lavori meglio di uno a 12...
Forse basta anche una corrente + bassa dei 2A, cosi' e' sufficente un trasformatore + economico...
Il circuito quindi rimane uguale, con il potrenziometro quindi imposto le tensione alla quale l'alimentatore smette di caricare il pacco batterie, nel caso le batterie fossero vecchie o rovinate cosa succedere se non riesce a raggiungere la tensione "finale"? (c'e' mica pericolo che si scaldino o altro?)
Grazie ;-)

[Federico Sibona]

reizel, la tensione della batteria tende asintoticamente a quella del caricabatteria, quando sono molto vicine praticamente viene assorbita solo più una corrente di mantenimento. Il pericolo di surriscaldamento non c'è, è proprio per evitare questo che nella carica in tampone si usa una tensione inferiore che nell'uso ciclico. Se la batteria è vecchia non avrà più la capacità di prima e di conseguenza diminuirà l'autonomia, ma la tensione la prende ugualmente senza pericolo, anzi quando è esausta prende la tensione, ma non è più in grado di erogare corrente se non per un tempo minimo. Questo caricabatteria è del tutto analogo a quelli che si usano negli antifurti domestici.
Hai ragione sul fatto che gli inverter a 24V lavorino meglio di quelli a 12V, anche perchè nei cavi/circuiti in bassa tensione circola una corrente dimezzata a pari potenza con minori perdite, ma il vantaggio in termini di rendimento non è così sensibile.
Se usi correnti inferiori ad un decimo della capacità della batteria i tempi di ricarica si allungano ed è possibile che la carica non avvenga al massimo.

[Federico Sibona]

Qualche foto della realizzazione. Tenete presente che la foto del complessivo si riferisce ad uno dei primi esemplari cablati (sperimentale, anche se tuttora in funzione dopo anni) e quindi piuttosto disordinata e con i fusibili (uno sul 220V ed uno sul circuito di uscita a 12V) volanti e non fissati sul contenitore.
Gli esempi di realizzazione dei circuitini evidenziano le possibili differenze di layout a seconda dei componenti disponibili. http://www.acquariofilia.biz/allegati/dscn3139-1_195.jpg http://www.acquariofilia.biz/allegati/dscn3145-1_969.jpg

[AQUA-VITAE]

Ciao, scusa ma sono piuttosto digiuno di elettronica #12 , quindi volevo chiederti che diodo è D1 e il wattaggio delle resistenze.
Grassie

[Federico Sibona]

AQUA-VITAE, io ho usato resistori e diodo che avevo e sono sovradimensionati, comunque R1 e l'820 1/2W, l'R2 1W ed il diodo D1 3-4A 40- 80V. Ovviamente se maggiori di wattaggio/amperaggio/voltaggio va bene ugualmente. Dico questo anche perchè è più facile trovare per R1, che ha valori molto bassi, resistori di wattaggio elevato.

[|GIAK|]

Federico Sibona, uhm bel circuitino... ma... come spesa? su che cifre siamo?
lasciando perdere i componenti spiccioli che costano poco...quel che costa di più può essere la batteria, il trasformatore forse l'integrato? ;-)

[Federico Sibona]

Per le batterie ho vicino a casa (a Torino) un rivenditore esclusivo Fiamm che ha tutto l'assortimento e prezzi convenienti rispetto anche a quel che trovi su ebay, comunque per farti un'idea guarda su ebay. E sono batterie di qualità che durano anche 7/8anni se trattate bene come dal mio circuitino con ricarica in tampone (con correnti inferiori alle massime riportate sulle batterie e con voltaggi non superiori a 13,7V).
Il trasformatore dipende da cosa vuoi/trovi, ovvio che un toroidale costa di più di un convenzionale, ma qui mi sembra un po' sprecato.
L'integrato costa poco anche perchè non è certo una novità ;-)
Per il costo totale non ricordo più bene, anche perchè gli ultimi li ho fatti con componenti o di recupero o che avevo acquistato quando c'era ancora la lira, ma penso che, per il costo l'elemento condizionante sia la batteria e lì dipende dall'autonomia che vuoi, per il resto con 20/30€ dovresti cavartela ;-)
Con una batteria da 7Ah, il tutto, acquistando oculatamente, dovrebbe essere sui 40/50€

[morfeus02]

molto piùsemplice

compri un ups per computer (es Trust) che eroga 220V e fino a 400w

dura un casino senza corrente, puoi perfino collegarci i neon

;)

[Federico Sibona]

morfeus02, fai tu, non ho alcun interesse in proposito, non li vendo :-D
E' una mia esperienza che ho messo a disposizione ;-)
Se qualcuno ha già l'hobby dei montaggi elettronici probabilmente ha già gran parte dei componenti in un cassetto ed il costo sarà praticamente solo quello della batteria ;-)

[morfeus02]

morfeus02, fai tu, non ho alcun interesse in proposito, non li vendo :-D
E' una mia esperienza che ho messo a disposizione ;-)
Se qualcuno ha già l'hobby dei montaggi elettronici probabilmente ha già gran parte dei componenti in un cassetto ed il costo sarà praticamente solo quello della batteria ;-)

sisi era solo un consiglio per quelli come me che vedono il disegno e....


che sanno che costruendolo come minimo darebbero fuoco a casa :-))

cmq ottimo lavoro
ci vogliono a dir poco ottime conoscenze di elettronica per creare un gruppo di continuità :-) e specialmente per progettarlo

[Federico Sibona]

Non voglio prendermi dei meriti che non ho, è semplicemente un alimentatore con integrato L200 (si trovano esempi anche su internet e sulle Application notes delle case produttrici dell'integrato) adattato a caricabattera e con l'aggiunta di un relè che commuta sul carico nel caso di mancanza di tensione di rete ;-)

[morfeus02]

Non voglio prendermi dei meriti che non ho, è semplicemente un alimentatore con integrato L200 (si trovano esempi anche su internet e sulle Application notes delle case produttrici dell'integrato) adattato a caricabattera e con l'aggiunta di un relè per attivarsi in caso di mancanza di tensione di rete ;-)

bè come ho detto

non è da tutti saperlo progettare :)

magari quando avrò un po di tempo ( e soldi, visto che per il mom gestiscono i miei genitori :D ) mi dedicherò a realizzare tutti i progetti che ci sono qui su acquaportal che devo dire sono ottimi ;)

[Federico Sibona]

Riesumo questo topic perchè vedo da ebay che oggi si trovano inverter di bassa potenza a 10/12€ e si potrebbe pensare di collegarne uno all'uscita del circuitino in modo da poter utilizzare apparecchiature a tensione di rete.
Per questa applicazione, sarà opportuno, se si vuole un'autonomia decente, utilizzare batterie intorno al massimo consentito dal circuito, quindi 12/18Ah.

Come già detto in messaggi precedenti, chi ha un po' di pratica, può prendere questo circuito anche solo come spunto per realizzazioni più potenti, cambiando opportunamente i componenti elettrici/elettronici per poter utilizzare batterie di maggior capacità. Ma a quel punto sarà da verificare se, per costi simili, non ci sia già qualcosa di commerciale ;-)