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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: aitopes en 22 de Mayo de 2008, 16:58:21

Título: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 22 de Mayo de 2008, 16:58:21
Hola amigos!

Tengo que alimentar un equipo electronico que necesita 24V/500mA. El chiste es que debe permanecer alimentado 24 hs al dia, todos los dias.

Pensaba en usar un par de baterias de 12V identicas (en serie) para alimentar el circuito, y a su vez, construir un "cargador" que mantenga las baterias cargandose todo el tiempo ("en flotación") desde la red.

Pero el enfoque no seria tipo UPS (que la alimentacion cambie a las baterias cuando se corta la corriente) sino que el circuito siempre este alimentado de estas. Y las baterias, a su vez, conectadas a la red mediante el cargador. De alguna manera, las baterias y la carga estarian conectadas en paralelo al cargador.

¿Es un disparate muuuuy grande?

Saludos.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: Leon Pic en 22 de Mayo de 2008, 17:17:57
Como lo planteas, así trabaja un alternador de un auto. La alimentación se hace a través de la Batería y en paralelo con la línea, está el alternador.

Es por eso, que si te quedas sin batería en un auto en pleno viaje, y el alternador funciona bien, puedes viajar tranquilamente.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: migsantiago en 22 de Mayo de 2008, 20:23:18
Hola

Ten en cuenta que si las baterías que vas a usar son de plomo-ácido, entonces debes mantenerles un voltaje constante de 27V (13.5V x 2) que es el conocido como voltaje de flotación y será proporcionado por la CA.

Cuando la CA sea interrumpida las baterías empezarán a bajar de voltaje, dependiendo de la carga y la capacidad de ellas. Hay que vigilar que ese voltaje no baje a menos de 10V por batería, porque si lo hace las baterías se dañarán rápidamente.

El voltaje de trabajo por batería será de 10V a 13.8V. Entonces el voltaje mínimo será de 20V, ¿con 20V puede operar tu circuito?

Si hay más dudas, pregúntanos.

Ah y no es disparate, así funcionan los UPS pero solo estás omitiendo la parte en que la corriente directa es reconvertida a corriente alterna.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 22 de Mayo de 2008, 22:01:15
Hasta aqui vamos bien!!

No se si con solo 24v funcionara. De hecho, en la placa del circuito hay una etapa que se encarga de reducir la entrada a 5V. Pero como es todo SMD, prefiero ni tocar eso y "darle" los 24 que normalmente toma de un adaptador y listo. :)

Saludos!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 23 de Mayo de 2008, 01:21:43
Hola Ariel: lo que podés hacer es, creo yo, adaptar una fuente de pc, ya que en la misma tenés +12V y -12V, lo queda por ver es cuanto consumirá el circuito, ya que la salida de - 12v es la que menos corriente entrega, aparte que la fuente no te vaya a empezar a oscilar.
en el caso de que la fuente esté dentro del rango de corriente, o viceversa, se la puede "retocar un poquito para que te dé esos 13,5V que te dice migsantiago.
espero que te sirva saludos!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 23 de Mayo de 2008, 13:47:53
No es mala idea...sobretodo teniendo en cuenta que el circuito alimentar consume muy poco. Pero un transformador de 220V a 24V + un puente de diodos + un par de condensadores dberia bastar...

El tema mas complicado es la deteccion del bajo voltaje de la bateria. Un transistor (si supiese como conectarlo) podria "avisar" de esa situacion :)
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 23 de Mayo de 2008, 13:56:08
Ariel usa un OPLM234 en modo comparador, puede usar un Relais o Zumbador para avisar que la corriente baja a menos de 10 Voltio como dice MigSantiago cualquier cosas te paso algun Diagrama por ahi de Ejemplo  :P
Saludo
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 23 de Mayo de 2008, 14:00:34
Ariel usa un OPLM234 en modo comparador, puede usar un Relais o Zumbador para avisar que la corriente baja a menos de 10 Voltio como dice MigSantiago cualquier cosas te paso algun Diagrama por ahi de Ejemplo  :P
Saludo

Gracias STK! Me vendria bien un esquema. En realidad, el "cacharro" a alimentar es un equipo de  datos que esta en una torre, a 50 metros del piso. Mas que una chicharra, deberia apagarse en caso de que las baterias se descarguen.

Los cortes de luz "esperables" son de pocos segundos, y si se han descargado las baterias es que ya han pasado muchas horas sin electricidad, por lo que todos los equipos que dependen de este tambien estaran apagados...asi que no habria problemas en desconectarlo tambien.

Saludos!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 23 de Mayo de 2008, 14:16:26
 :Pdame Tiempo Ariel y te lo busco en mi Baul de los Recuerdos  :D :D
saludote
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 23 de Mayo de 2008, 15:14:23
bueno Ariel encontre estos y muy interesante, el que yo queria lo tengo por ahi y debo buscarlo, pero si mira abajo del Todos de esta pagina
el Circuito que yo tengo es Similar
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Inversores-cuasisenoidales.html
seguire buscando
Saludo
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 23 de Mayo de 2008, 15:21:51
bueno Ariel encontre estos y muy interesante, el que yo queria lo tengo por ahi y debo buscarlo, pero si mira abajo del Todos de esta pagina
el Circuito que yo tengo es Similar
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Inversores-cuasisenoidales.html
seguire buscando
Saludo

:-/ lo encontre  :-/
http://www.forosdeelectronica.com/proyectos/indicador-bateria.htm
Espero que te sirva  :P
Saludo
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 23 de Mayo de 2008, 16:10:40
Ariel: tenés razón, sería complicarse la vida, con una fuente común andaría de lujo, lo que tenés que hacer si mal no recuerdo es sensar que la tensión de batería no baje de los 10V por ejemplo, con un operacional, un zener, un transistor y un relé estaría listo.

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=6986)
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 23 de Mayo de 2008, 16:20:38
Bueno me olvidé un par de detalles
-el diodo en paralelo con el relé
-Q1 creo que puede ser un BC548
-R2 debería ser de 18k por lo menos
-el relé es de 24V
-la carga le puse 1K pero es solo simbólica
-C1 y C2 son opcionales pero los recomiendo para evitar cualquier oscilación.
-R3 debería ser de 4,7K
-se le puede poner una R en serie a VR1 para que el movimiento del preset sea más fino

y bueno la explicación, el relé abre sus contactos cuando la batería baja de cierta tensión, osea si la tensión de la entrada no inversora (+) (que es la tensión sensada) es menor que la tensión de referencia de la entrada inversora (-) la salida de operacional se pone a positivo, lo que excita el transitor y abre el relé.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 23 de Mayo de 2008, 16:44:06
otra más para lo mismo, el diodo zener deja de conducir debajo de cierta tensión lo que hace que el transistor y el relé hagan lo mismo (que faltos de iniciativa  :D)
lo que hace que la carga también.
saludos!!!
nos vemos mañana, hoy no vuelvo  :mrgreen:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=6988)
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: MGLSOFT en 23 de Mayo de 2008, 17:01:20
Si lo que pensas hacer es muy importante que no se corte la energia y se mantenga en ciertos valores, hoy la firma Schneider Electric tiene unas fuentes de 24 VCC con capacidad de UPS, pensadas para alimentar CPUs de PLC en forma impecable y aguantar varias horas en buen estado sin problemas.
Si la aplicacion lo amerita, y el precio no es muy loco, yo no me pondria a renegar con esto... maxime si lo va a pagar el cliente. :mrgreen:
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: migsantiago en 23 de Mayo de 2008, 22:13:08
MUCHO CUIDADO con lo siguiente.

Cuando la batería llega a su último voltaje de 10V el circuito que utilices debe desconectar todo. He aquí el dilema, cuando desconectas todo, la batería tiende a subir su voltaje y algunas regresan "mágicamente" a 12V casi inmediatamente. Si tienes un circuito con una detección simple lo que va a hacer es reconectar la energía de la batería, volviéndola a descargar de golpe a 10V.

Esta conexión-desconexión es una subida y bajada brusca de voltaje que hay que evitar a toda costa porque oscila muy rápido y puede dañar el circuito alimentado. ¿Cómo evitar eso? Implementando histéresis en la detección del voltaje.

Yo una vez diseñé un UPS idéntico al tuyo pero con muchos errores, incluyendo el que te comento arriba. Eché a perder una batería 12V5Ah pero lo bueno es que en mi trabajo esas las comercializaban por centenas y pues no pasó nada  :D

La histéresis que recomiendo es que una vez que el voltaje llegó a 10V, el equipo haga memoria y espere hasta que el voltaje exceda 13V, es decir, el voltaje de flotación de 13.5V que existe cuando la CA ya regresó.

Una vez que ya hay 13.5V, quita la protección y permite que la batería dé respaldo, pero nunca antes de que la CA haya regresado.

Espero no complicarte el diseño, pero hay que ser cuidadoso con las baterías de plomo-ácido para que duren muuuuuucho tiempo. Para todo esto puedes usar un pic12 que tienen ADC e implementar un ampop para adecuación de voltajes.


Para complicar un poquito el asunto, si te interesa que la batería se recargue de forma más rápida con el voltaje de flotación puedes usar el voltaje de ecualización, pero esa... es otra historia  :D

Ah y también con el pic12 puedes implementar una detección del estado de la batería, mediante tests periódicos, si te llega a interesar, me avisas.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: Gonzalo_BlackHawk en 23 de Mayo de 2008, 23:21:07
Hola a todos. Migsantiago, la verdad que se nota que has tocado el tema, muy interesantes tus acotaciones.

Lo que me resulta poco lógico acerca del circuito con el op-amp o el expuesto por flacoclau es que si el rele es de 24V (y lo que expongo a continuacion depende del tipo de rele, por lo tanto es relativo, que alguien me corrija si estoy equivocado por favor) cuando la tensión en la bateria baje algunos volts el rele dejará de activarse por mas que el transistor siga saturado, asi que la logica de control no cumple ninguna función pues el rele dejara de funcionar a un voltaje mayor que el impuesto por el circuito de control. Tal como he aclarado anteriormente este evento depende del umbral de activación de los contactos, hay reles que pueden trabajar con tensiones bastante menores a la nominal y hay otros que apenas se desciende ese valor se desconectan. De todas formas tampoco recomiendo trabajar a tensiones demasiado bajas respecto a la nominal de la bobina porque los contactos comienzan a oscilar y estos se deterioran a un ritmo acelerado sobretodo si circula mucha corriente por ellos.

A mi modo de ver, la conmutacion no deberia realizarse con un dispositivo electromecánico por dos motivos, por el anteriormente expuesto y porque un rele demanda mucha corriente de una bateria en comparación con la de un dispositivo semiconductor que cumpla con la misma función. Espero opiniones, la verdad que es un tema muy interesante.

Saludos a todos.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: migsantiago en 23 de Mayo de 2008, 23:56:22
Hola a todos. Migsantiago, la verdad que se nota que has tocado el tema, muy interesantes tus acotaciones.


jeje gracias, trabajé en una empresa que vendía UPS como Ing. de calidad y me tocó diseñar un monitor de baterías de UPS, de ahí lo que sé, pero es muy poquito en realidad  :mrgreen:
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: miltonmc en 24 de Mayo de 2008, 00:29:20
saludos a todos
yo tengo unos equipos que diseñe tienen esa misma función de cargar las baterías de plomo ácido.
puedo adaptar uno de los circuitos de la etapa de carga de las baterías y así puedes hacer el cargador
estos equipos funcionan con un transformador primario  110 /220  y el secundario de 24 volt.
con el neutro de la red  conectado a un lado del primario y el otro lado a un triac que se usa como
limitador del voltaje de la red.
el circuito de control trabaja con un lm358 que se encarga de regular el ancho del pulso que alimenta el circuito del triac,
y un h11aa1 que es un opto acoplador doble diodo, y transistor  que se usa  como generador del diente de sierra. El cual entrega la señal al lm358,
el circuito del triac esta aislado del de control por un moc3010 que es un opto acoplador diodo diac.

el fundamento del circuito es leer el nivel del voltaje de la batería y mantener el voltaje de ajuste, el cual controlas con un potencio metro.
el circuito esta rectificado con un puente completo y filtrado con un capacitor  DC.
no importan las variaciones de la linea de red ya que el circuito se auto regula y mantiene el voltaje de flotación.
bueno se puede adaptar el circuito a la utilidad que necesites.



Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 24 de Mayo de 2008, 01:15:50
pero no lo hagan tan complicados porque aqui solo se trata de mantener la Bateria en su carga y sobre cargarla ya que el Circuito estara´constantemente conectados a la Corriente de Red, muestra de ellos que yo lo he hecho asi para un Equipo de Switch Haverie, que comunta 2 Mesa Digital, es algo tan simple, ok, Mig, eso se sabe que la Bateria sin consumo sube la corriente, pero para eso se le pone un Led o varios y evitar que suba la corriente de Reposo, yo recomiendo para ajustar el Circuito que puse arriba o el que puso el amigo Flacoclau
una Fuente de almentacion ajustable para poder ajustar la corriente de Reposo de disparo del aviso, porque sin corriente no va activar ningun Reles, ya que se activa cuando la corriente se va. es solo un aviso de descarga, que al poner la corriente se desactiva cuando le llegue la corriente 13.50Volt a la baterias con otro aviso de que esta cargadas, (osea Bateria OK) , tan complicado no es el asuntos.

Saludo
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 24 de Mayo de 2008, 10:21:18
Ups!!!!! Como se complica esto!

Estan muy buenas sus acotaciones. No conocia el problema del "rebote" de los 10 a 13V al desconectar la carga.
Pense que podria hacer algo sencillito, pero veo que no va a ser posible.

Sigo leyendo todo lo que apuntaron, y me parece muy buen material.

Milton, podria ver tu esquema?

Gracias!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 24 de Mayo de 2008, 13:55:45
Lo de la histéresis de la batería lo venía pensando anoche, ya que cuando se le desconecta la carga, la tensión medida sube, por eso pensé en dos posibilidades:
la primera que propone Marcos que es directamente averiguar precios de UPS pequeñas, que si no cuestan mucho es más práctico que renegar con circuitos y se le cumple al cliente en tiempo y forma, la otra como dice Santiago, es trabajar con un pequeño pic con ADC y que por programa te haga la gestión entre la fuente, la batería y la carga.
 Gonzalo el tema del Relé no lo había pensado, pero creo que un relé de 24V puede trabajar a 20V, todo es cuestión de comprar determinado modelo y probarlo con una fuente a 18 o 19V. la otra es poner un transistor adecuado como el circuito de abajo y listo. la verdad es que no sé cuál será el consumo de la carga, por ahí con un mosfet o un NPN del tipo tip31 o 2n3055 dependiendo de la corriente de salida.
Otra cosa también creo que se debería sensar la tenperatura de las baterías, o me equivoco?

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=7000)
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 24 de Mayo de 2008, 14:00:02
Hola Claudio!

Antes que nada, gracias por tus respuestas!

El "trabajo" es para alimentar un equipo de un amigo, asi que esta vez no hay posibilidades de hacer un SUPERPROYECTO para cobrar algo mas, por que va a ser un trabajo gratis :)

El consumo del equipo es MENOR a 500mA, ya que esta es la corriente maxima de salida que entrega la fuente a la que esta conectado actualmente.

Saludos!

PD: Coincido en que un rele de 24V seguramente funcionará a 20V. Tambien se puede cortar a los 11V de cada bateria, con lo que tendriamos en el peor de los casos 22V, tension seguramente suficiente para el rele.

Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 24 de Mayo de 2008, 14:36:47
Hola Claudio!

Antes que nada, gracias por tus respuestas!

Ariel, nada que agradecer!! demasiado te vengo adeudando.
por ahí con ese consumo, que es relativamente poco, se puede buscar el circuito de alguna alarma domiciliaria que lleva baterías y no son muy complicados.

El planteo sería el siguiente:
-Fuente cargando baterías y alimentando circuito de salida.
-Corte de luz, obviamente el circuito sigue trabajando solo con baterías.
-si no vuelve la luz antes, las baterías se irán descargando hasta llegar al umbral de protección, donde las mismas son desconectadas de la carga y no volverá
  a ser reconectada hasta tanto no retorne la energía de red.
-Vuelve la enrgía y se reconecta todo.

Aquí tengo varias dudas con respecto a la reconexión, si vuelve la luz, y la fuente alimenta directamente a las baterías:
-¿habrá un pico de corriente que pueda dañar a la fuente o las baterías?
-¿tendrá que tener algo que regule la corriente de la fuente?
-¿Al haber 7 Voltios de diferencia las baterías ne recalentarán?
-¿La carga se deberá reconectar solo cuando las baterías hayan recargado?

otra duda: ¿la carga tiene punto medio en su alimentación? o ¿solo tiene +24 y gnd?

saludos!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 24 de Mayo de 2008, 16:47:51
El planteo sería el siguiente:
-Fuente cargando baterías y alimentando circuito de salida.
-Corte de luz, obviamente el circuito sigue trabajando solo con baterías.
-si no vuelve la luz antes, las baterías se irán descargando hasta llegar al umbral de protección, donde las mismas son desconectadas de la carga y no volverá
  a ser reconectada hasta tanto no retorne la energía de red.
-Vuelve la enrgía y se reconecta todo.

Todo eso es correctisimo!

Aquí tengo varias dudas con respecto a la reconexión, si vuelve la luz, y la fuente alimenta directamente a las baterías:
-¿habrá un pico de corriente que pueda dañar a la fuente o las baterías?
-¿tendrá que tener algo que regule la corriente de la fuente?

Asumamos que el tipo se juega y pone un estabilizador o algo...yo no me preocuparia por eso ahora.

-¿Al haber 7 Voltios de diferencia las baterías ne recalentarán?
-¿La carga se deberá reconectar solo cuando las baterías hayan recargado?

Los 7V de diferencia no serian problema (creo!) si el cargador mantiene la corriente de carga por debajo de un valor adecuado (que dependerá de la corriente que puede entregar la bateria, supongo que un 5% de esta estara bien).


otra duda: ¿la carga tiene punto medio en su alimentación? o ¿solo tiene +24 y gnd?

No, solo los 24V.

saludos!!

Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: migsantiago en 24 de Mayo de 2008, 17:19:08

Aquí tengo varias dudas con respecto a la reconexión, si vuelve la luz, y la fuente alimenta directamente a las baterías:
-¿habrá un pico de corriente que pueda dañar a la fuente o las baterías?
-¿tendrá que tener algo que regule la corriente de la fuente?
-¿Al haber 7 Voltios de diferencia las baterías ne recalentarán?
-¿La carga se deberá reconectar solo cuando las baterías hayan recargado?


Sí, habrá un pico de corriente, la fuente debe tener un limitador de corriente, que como la carga es pequeña, puede ser con una resistencia nadamás.

La carga se debe reconectar cuando la CA ya esté disponible, sin importar que las baterías se hayan recargado solo unos segundos. Es poco probable que después de una descarga completa hasta 10V, la energía CA regrese y de inmediato se vuelva a ir y ocurra una descarga inmediata de nuevo.

Las baterías se calientan siempre que se recargan, especialmente si fueron descargadas llegando a los 10V. El poner el sensor de temperatura también es buena idea, pero complica el diseño y no hay que encarecerlo.  :mrgreen: Lo importante del sensado de temperatura sería cuando la batería está siempre caliente, aún después de haber sido recargada. Esto pasa cuando la vida útil de la batería ya se acabó.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 24 de Mayo de 2008, 19:36:46
Ah ok!!! creo que el circuito queda bastante simple!!
mas tarde (ahora estoy apuradísimo) vuelvo y planteo un diseño como para que opinemos todos a ver como sale.
saludos!!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 25 de Mayo de 2008, 23:04:59
Bueno acá vá un pequeño bosquejo de lo que podría ser la UPS de Ariel, se le agregó una pequeña memoria de 1 bit (un FLIP-FLOP) para que memorice que se cortó la energía y la batería se descargó, solo se reconectará cuando retorne la tensión de red.
mirenló, estudienló y comentenló para poder corregir posibles errores y mejorarlo.

-R4 es de 1k pero no es ese su valor, ya que no está definido.
-el CD4011 vá alimentado del 78L12 ya que solo se aguanta hasta 15 o 18V dependiendo del fabricante.
-Falta definir si el circuito que debe alimentar osea la carga de salida se aguanta 27V o si debemos agregarle otro regulador a la salida,
osea entre Q2 y F2.
-Quizás falten algunos de capacitores para filtrar ruidos, avisen y los agregamos.

¡¡saludos!!
(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=7019)
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 26 de Mayo de 2008, 11:00:01
Hola Claudio!

El circuito esta muy bueno!

Me va a venir bien la idea del transistor para darle mas "potencia" al LM317. Nunca se sabe cuando algo asi puede ser util.

Si nadie tiene algo para agregar, voy a armarlo asi.
Miton, Santiago, Gonzalo, STK500 y a todos los que me brindaron sus conocimientos, incluso ofreciendome ayuda en privado, les agradezco enormemente su ayuda. No me da verguenza reconocer que sin ella, no hubiese salido del paso :)

GRACIAS!
Ariel.

PD: Flaco, ya que estamos....si tenes dos minutos pasame a arielpalazzesi@gmail.com el archivo del esquema en LiveWire, asi hago el PCB. Si no lo tenes, no hay dramas...lo redibujo y listo :)
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 26 de Mayo de 2008, 11:32:52
Ariel para eso estamos  :-/ :-/ gracias por los compementos, te recomendarias tambien pero deberia usar 4 OP o ponerle  LED indicador de la bateria cuando esta en proceso de cargas y descargada, no se es una ideas,  :mrgreen: yo lo hice con una Europlatina  :P
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 26 de Mayo de 2008, 12:29:47
Ariel ya te lo paso, pero dame un rato que creo que con un 555 lo hacemos más fácil, ya que el mismo tiene adentro los comparadores y un flip flop, no sé si estás muy apurado.
ya te lo envío.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 26 de Mayo de 2008, 13:18:18
Tranquilo!

No tengo tanto apuro :)

Saludos!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 26 de Mayo de 2008, 14:11:09
Ariel yo te decia algo asi,
http://www.electronics-lab.com/projects/automotive/009/index.html
Asi sabra las Face de cargas de laa bateria  :P
Saludo
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: migsantiago en 26 de Mayo de 2008, 14:22:59
¡Exito al armarlo Ariel!  :mrgreen:
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 26 de Mayo de 2008, 16:28:06
¡Exito al armarlo Ariel!  :mrgreen:
Prometo fotos de las posibles columnas de humo :)

Supongo que lo armare en unos 6 o 7 dias.

Ariel yo te decia algo asi,
http://www.electronics-lab.com/projects/automotive/009/index.html
Asi sabra las Face de cargas de laa bateria  :P

Gracias! Lo acabo de guardar, no va a estar de mas!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: migsantiago en 26 de Mayo de 2008, 18:06:48
jaja

una vez yo puse en corto 48V con la tapa mal hecha de un UPS y salieron un montón de chispas, ten cuidado  :mrgreen:
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 27 de Mayo de 2008, 01:31:26
Bueno acá subo la versión 555 de la UPS  :-/ :-/

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=7037)

 Les explico un poquito como funciona:

 Tenemos el transformador de 12+12V con su puente de diodos, aclaro en el archivo livewire este puente está como un bridge, Ariel te aviso para cuando hagas el PCB deberías reemplazarlo por unos diodos separados, los puse así para que ocupe menos espacio el dibujo.

 Siguen los capacitores C3 y C4 de filtrado, un LM317 regulado por R1 y VR1, Vr1 se puede llegar a reemplazar directamente por una resistencia de 1k5 según me da la simulación, no sé si estará bien o si da un valor exacto de 27V en la vida real.

 A D4 y C5 los agregué según recomienda el datasheet del LM317 para valores de tensión mayores a 24V.

 D2 evita que vuelva la tensión de las baterías hacia el regulador y permite sensar la tensión real de la fuente sin interferencia de las baterías.

 R4 es de 15 ohms 10W y es la resistencia limitadora de corriente para la carga de las baterías, suponiendo un caso en que la fuente entregue 27V y las baterías estén cargadas solo con 20V, la corriente de carga no será mayor a 500mA, ojo también en el armado de la PCB ya que esta ocupa un espacio considerable, o en su defecto colocarla fuera de la placa, en el livewire no tenía una de esta potencia por lo tanto no se fíen del autoruter; también se puede colocar una R de más valor pero a costa de la velocidad de carga de las baterías.

D3 está en paralelo a R4 y evita que cuando la batería haga de backup, la corriente de esta pase por R4.

F1 F2 son fusibles de protección para la placa o las baterías, quizás puedan ser de más valor.

Todos los capacitores son de filtrado o para evitar oscilaciones, recordemos que el conjunto vá a estar en una torre cerca de una antena, sobre todo el problema puede surgir en el cable de la batería que es sensada por las entradas de alta impedancia del 555 y en la base de Q3 que está en configuración Darlington con Q2
donde las ganancias se multiplican.

RG2 es un 78L12 que alimenta el 555, ya que este solo soporta hasta 16 o 18V según el fabricante, también puede ir un 7812 común pero ocuparía más espacio y la corriente consumida es de unos pocos mA.

Bueno ahora vamos al 555 que es el que desconecta la salida en caso de que las baterías se descarguen por debajo de 20V y no se vuelve a conectar en tanto no regrese la energía.

Para empezar los transistores de salida están controlados a travéz de la pata 7 que es el transitor interno de descarga que trae el 555, cuando la salida del flip flop interno se pone a 1, también lo hace la salida de la pata 3,que no la utilizamos en este caso, y el transistor interno entra en corte, por lo tanto los transistores de salida Q2 y Q3 no se polarizan y no conducen.
Por el contrario cuando el flip flop está a cero, los transistores conducen.

VR2, R5 y R7 forman un divisor resistivo para sensar la tensión de la batería, cuando esta baja de los 20V, en la pata 2 (TRIGGER) habrá menos de 4V que es el límite de disparo (en este caso por estar alimentado a 12V) para que la salida del flip flop se ponga a 1 y el transistor interno entre en corte, por lo tanto se desconecta la salida. VR2 y R5 se pueden reemplazar por una R de 47K según la prueba hecha en el simulador, pero hay que ver que pasa en la realidad.

R8 y R2 sensan la tensión de la fuente en la pata 6 THRESHOLD (UMBRAL), cuando la tensión retorna resetea el flip flop y el transistor empieza a conducir, pero hasta tanto esta no retorne, el flip flop no cambiará por más que la tensión de batería se recupere por si sola, ya que memoriza el último dato.

Ahora que pasa si vuelve la tensión y la batería está muy descargada o está desconectada, en este caso se presenta una dualidad, ya que por un lado al flip flop
le ingresa un 1 para que se ponga a 1 mediante el trigger y también le ingresa un 1 por threshold ya que la fuente tiene tensión, bueno en esta dualidad el que manda lamentablemente para nosotros en este caso es el trigger, por lo tanto se lo engaña inyectándole tensión desde la fuente, mediante R10 y D1.

Y por último la pata 8 es alimentación, la 4 es reset (negado) por lo tanto debe ir a Vcc, la 1 es GND y la 5 es control de tensión del divisor resistivo, que no utilizaremos en este caso y está a masa con un capacitor como recomienda el datasheet.

Uf que manera de escribir!!! espero que no los haya aburrido!! :D :D :D
Cualquier duda, sugerencia, aporte, mejora etc será bien recibido.
saludos!!!

Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 27 de Mayo de 2008, 01:37:43
Un par de cositas Q2 puede ser también un TIP30 ó algún reemplazo similar, los busqué PNP así se puede controlar por positivo y quedan las masas unificadas, ya que vá a trabajar con un circuito de RF.
saludos!!

Editado: agrego el archivito!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 27 de Mayo de 2008, 03:06:34
aqui te dejos mas referencia para indicar la Fase de Cargas
http://www.elecfree.com/electronic/led-vu-meter-by-lm339/
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 27 de Mayo de 2008, 07:30:41
Un par de cositas Q2 puede ser también un TIP30 ó algún reemplazo similar, los busqué PNP así se puede controlar por positivo y quedan las masas unificadas, ya que vá a trabajar con un circuito de RF.
saludos!!

Editado: agrego el archivito!!

Sin palabras....sos un maestro!

Muchas gracias por toda la explicacion, para nada aburrida, que ayudará en caso de que algo no coincida con la explicacion. Hoy mismo le voy a contar a mo amigo que "su" sistema de respaldo con baterias esta cerca de ser una realidad (solo falta poner mi granito de arena y armarlo!)

aqui te dejos mas referencia para indicar la Fase de Cargas
http://www.elecfree.com/electronic/led-vu-meter-by-lm339/


Muy bueno!
Yo he construido uno de 10 LEDs con el LM3914 (o LM3915, identico por logaritmico). De todos modos, me he guardado el esquema de este, ya que puede reformarse para armar algo con solo 3 o 4 leds.

Gracias a ambos! :)
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 27 de Mayo de 2008, 09:32:16
Ariel: vamos aver ahora si funciona!!! :D :D :D
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: stk500 en 27 de Mayo de 2008, 09:58:47
 :P pues claro que le debe de funcionar, yo espero que tenga una Fuente de alimentacion Regulable para ajustarlo, eso es todos :P
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 27 de Mayo de 2008, 12:48:40
Un par de cositas Q2 puede ser también un TIP30 ó algún reemplazo similar, los busqué PNP así se puede controlar por positivo y quedan las masas unificadas, ya que vá a trabajar con un circuito de RF.
saludos!!

Editado: agrego el archivito!!

En un rato arranco con el PCB. Y luego lo posteo por si le sirve a alguien más.
Saludos!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 27 de Mayo de 2008, 15:31:12
Listo el PCB!
Aqui van algunas fotos, y el PDF por si alguien lo quiere construir.

Espero proceder al armado a mediados de la semana proxima.
Verán que hay algunos pads extras a la izquierda, son por si la R de 10W que consigo es de un tamaño diferente a la del "preview" :)

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=7047)

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=7049)

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=7051)

Saludos!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: Leon Pic en 27 de Mayo de 2008, 16:42:32
Hola Ariel. Muy linda quedó la placa.

Solo un detalle muy importante, en el PCB te quedaron dibujados los rectangulos de las resistencias y te están cortocircuitando algunas Pistas
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 27 de Mayo de 2008, 16:52:14
Hola Ariel. Muy linda quedó la placa.

Solo un detalle muy importante, en el PCB te quedaron dibujados los rectangulos de las resistencias y te están cortocircuitando algunas PCB

Gracias Leon!
Tranquilo, solo es un error en la captura de pantalla. El PDF que los amigos del foro usarán en caso de querer construir esto está bien.

Saludos!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: Leon Pic en 27 de Mayo de 2008, 17:44:25
que bien  :-/
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: Albertooo en 29 de Mayo de 2008, 09:07:28
Buenas a todos:

Estoy haciendo un proyecto para la universidad usando una placa STK500. Se trata de construir una especie de alarma que sea capaz de detectar que se haya ido la luz. Necesito alimentar el stk500 con una batería o con un cargador de pilas, de tal manera que cuando se vaya la luz, la placa siga funcionando sola y cuando se vuelva, se recargue la batería. Existe otro problema, el Stk500 lo tengo conectado a un modem gsm que se encarga de enviar un sms a un movil cuando se va la luz o cuando vuelve, de tal manera que tambien necesito alimentar ese modem durante un corte de luz. Si alguien tiene alguna idea de cómo hacerlo lo agradecería. Un saludo. Gracias.

Alberto
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 29 de Mayo de 2008, 13:17:57
Amigo, con lo del GSM no tengo mucha idea, pero lo de la batería puedes usar lo de arriba y adaptarlo para tu proyecto.
saludos!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 04 de Junio de 2008, 14:45:35
Hola Claudio!

Aún no me llegan los componentes para armar el circuito que me pasaste, y el tipo ya le encotró otro uso.
Pero tengo que hacer algunas modificaciones, asi que te consulto por las dudas.

Las preguntas son sobre este esquema:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=21851.0;attach=7037)

Ahora, la necesidad es resolver el siguiente problema:

Un equipo consume unos 20 A/hora, y se alimenta de UNA bateria de 180A de 12V. La bateria la cambian cada noche, ya que en el campo donde esta todo esto tienen un grupo electrogeno que les proporciona 220V durante el dia....pero cada noche lo apagan, y los telefonos y otras cosas funcionan con la bateria. Los tipos con un cargador cargan una mientras usan la otra, etc.

La idea es adaptar esto para que puedan tener todo el tiempo la bateria conectada, y que se cargue mientras que el generador funciona. Si lo apagan a la noche, la carga sigue funcionando alimentada con la bateria. Mas o menos lo mismo que en el circuito, pero con 12V y muuuucha mas corriente.

Decime si esto es correcto:

-La etapa del LM317, D2, R1, D4, VR1 y C5 queda practicamente igual.

- R4, D3 y F1 tambien...aunque R4 debera calcularse otra vez.

- El 7812 y C8 podrian evitarse...o reemplazarse por un 7809, ya que el NE555 funciona igual con 9V, y el 7809 funciona bien con 12V en la entrada (pero el 7812 obviamente no). Solo seria por proteccion del NE555...

Pero la parte que evidentemente complica la cosa es Q2 y Q3. Para 20A voy a necesitar un Mosfet gordito o....(a ver que te parece) un rele.

En teoria, el rele solo se operaría un par de veces al dia, y si tiene los contactos lo suficientemente robustos, no deberia dar problemas.

¿Que opinas?

saludos!!!


Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 04 de Junio de 2008, 15:19:42
Hola Ariel: me parece que hay que replantear varias cosas, ya que la cantidad de corriente es bastante mayor, ahora no hago tiempo ya que tengo que salir, pero más a la noche me pongo a verlo.  :)
Otra cosa, ya armaste el primer bichito?
porque tengo un par de recomendaciones.
saludos!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 04 de Junio de 2008, 15:24:14
Hola Flaco!
No, no lo arme. Tengo todo listo para comenzar, solo me falta la resistencia de 10W y el trafo.

"Afortunadamente", el PCB solo esta diseñado pero aun no lo construi, asi que cualquier cambio es bienvenido :)

Gracias!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 05 de Junio de 2008, 11:37:16
No es por el pcb sino quería preguntarte dos cosas, 1º si la plaquita que vas a alimentar sr aguanta los 27V o deberiamos reducir la tensión de salida.
2º Te quería decir que antes de conectar o hacer las pruebas te cerciores que las baterías estén cargadas por lo menos a más de 10V cada una. en la práctica no creo que se dé esta situación ya que la placa consume muy poco en relación al tamaño de las batas.
Todavía no me puse a ver el otro, lo que me preocupa es como manejar esa corriente, vos decís que con un mosfet se arregla? pòrque con ellos no estoy muy ducho,
la otra es como decís un lindo relé.  :)
Por otro lado el problema es la regulación, aunque no sé que es lo que deben alimentar quizás no necesite regular la tensión.
saludos!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 05 de Junio de 2008, 16:33:40
Hola flaco!
Ayer no pude volver a entrar al foro. Y hoy tuve un dia que ni te cuento (si....tuve, por que ya lo doy por terminado a esta hora :) ).

Te cuento. No hay problemas con los 27V, pero si fuesen 25 seria mejor :) 27V Es el limite maximo.

Respecto del otro "proyecto", anoche me di cuenta de un "pequeño gran detalle". Si la semejante bateria es de 180A, con el LM317 le podemos entregar, de maxima, 1 o 1.5A....lo que implicaria un tiempo de carga de entre 120 y 180 horas. Evidentemente ahi tenemos un problema.

Y olvidemos el Mosfet. Yo los he usado en un par de cosas (PWM, etc) pero un rele basta y sobra, y si ponemos un "gordo" estamos a salvo de cualquier salvajada que hagan con el aparato :)

Saludos, y gracias de nuevo.  :mrgreen:

Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 05 de Junio de 2008, 21:15:16
Tengo varias dudas: ¿que pasa si dejan las baterías conectadas al cargador cuando apaguen el generador?
¿Estará protegido el cargador para estos casos en que estas cargando una batería y se corta la luz?
¿la tensión del cargador arruinaría los equipos conectados?
Todo esto viene a que por ahí si dejan equipos, baterías y cargador en paralelo y no hay ningún problema, ya tendrían el asunto resuelto.  :mrgreen:

Otra cosa: en la plaquita que estás por armar, le podés regular el LM317 a 26V o 26,5V para asegurarnos que no queme la salida y aparte te vá a cargar las batas lo mismo, aparte a la salida vas a tener un poco menos de tensión gracias a Q2.
y cuando armes la placa conectá la placa a 220V sin la carga de la salida y sin las batas, regulá el preset del LM317 entre 26V y 27V y conectá la carga, luego desconectá la alimentación de 220V y con una fuente variable y un tester los conectás donde irían las baterías, y simulás con la fuente la variación de carga de estas y regulás el preset VR2 para que te realice el corte a los 20V y listo. y si las batas están cargadas conectalas al circuito y Vermut con papas fritas y good show!!!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: aitopes en 06 de Junio de 2008, 08:40:39
Hola Flaco!

Vamos a ver:

1) ¿Estará protegido el cargador para estos casos en que estas cargando una batería y se corta la luz?

No entiendo cual es el problema....no seria equivalente a desenchufar el cargador antes que la bateria esté cargada? En ese caso, lo que haya conectado a la bateria seguiria funcionando con la energia que tenga ésta, y nada mas....¿que se me escapa?

2) ¿la tensión del cargador arruinaría los equipos conectados?
Igual que la 1)... Estoy dormido, no alcanzo a ver el porque (que util estoy siendo con las respuestas!!!!!!!  :D )

Otra cosa: en la plaquita que estás por armar, le podés regular el LM317 a 26V o 26,5V para asegurarnos que no queme la salida y aparte te vá a cargar las batas lo mismo, aparte a la salida vas a tener un poco menos de tensión gracias a Q2.
y cuando armes la placa conectá la placa a 220V sin la carga de la salida y sin las batas, regulá el preset del LM317 entre 26V y 27V y conectá la carga, luego desconectá la alimentación de 220V y con una fuente variable y un tester los conectás donde irían las baterías, y simulás con la fuente la variación de carga de estas y regulás el preset VR2 para que te realice el corte a los 20V y listo. y si las batas están cargadas conectalas al circuito y Vermut con papas fritas y good show!!!

Exactamente asi pensaba probar. No veo la hora! :)
Me voy a traer las baterias para casa, asi puedo probar tranquilo.
Te mantengo al tanto.

Todo esto viene a que por ahí si dejan equipos, baterías y cargador en paralelo y no hay ningún problema, ya tendrían el asunto resuelto.  :mrgreen:
Se me paso esta linea!
Eso es lo que pensaba hacer: deajr todo asi. Pero el consumo de los equipos (varios Amperes) me llenan el cul@ de preguntas, vio?

Saludos!
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: flacoclau en 06 de Junio de 2008, 12:32:01

1) ¿Estará protegido el cargador para estos casos en que estas cargando una batería y se corta la luz?

No entiendo cual es el problema....no seria equivalente a desenchufar el cargador antes que la bateria esté cargada? En ese caso, lo que haya conectado a la bateria seguiria funcionando con la energia que tenga ésta, y nada mas....¿que se me escapa?


El tema es que si desconectás el cargador con la batería puesta, no se vaya a volver la corriente hacia el mismo, con la posibilidad de dañarlo o que se descargue la batería, pero creo que ya el circuito del cargador debe tener previsto este asunto.


2) ¿la tensión del cargador arruinaría los equipos conectados?
Igual que la 1)... Estoy dormido, no alcanzo a ver el porque (que util estoy siendo con las respuestas!!!!!!!  :D )


 :D :D :D :D
Esta duda me surge porque generalmente el cargador te larga una tensión un poco mayor para que cargue las batas, calculo que tampoco habrá problema, pero el tema es si en algún momento los muchachos desconectan las baterías y quedan los cicuitos directamente al cargador en vacío. por ahí levanta un poco más y ahí se puede arruinar algo. :?


Eso es lo que pensaba hacer: deajr todo asi. Pero el consumo de los equipos (varios Amperes) me llenan el cul@ de preguntas, vio?


 :D :D :D :D :D
Ah no sé, en esostemas no me meto, ¿vio?  :D :D :D :D
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: micro_pepe en 08 de Junio de 2008, 18:24:50
Hola, si existen problemas por tener el cargador conectado en paralelo con los equipos podias hacer algo así:

(http://img514.imageshack.us/img514/7813/saiqw7.th.jpg) (http://img514.imageshack.us/my.php?image=saiqw7.jpg)

Mas que un relé puedes usar un contactor, los hay con bobina de 220Vac.

Espero haber aportado algo.

1 saludo.
Título: Re: Diseñar UPS de 24V
Publicado por: micro_pepe en 09 de Junio de 2008, 07:40:57
Buenas, creo que el esquema que puse anteriormente no funcionará, lo que habria que detectar es cuando una bateria está cargada para activar el relé y cargar la otra. Lo que puse detecta cuando se para el generador, pero así es imposible que cargue la otra.

Perdon por el fallo.