Autor Tema: ¿Por qué usar inversores?  (Leído 4776 veces)

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Desconectado sansanoloko

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Re: ¿Por qué usar inversores?
« Respuesta #15 en: 31 de Agosto de 2010, 01:33:49 »
Hola a todos los compañeros del foro!!

Debo admitir que comparto la inquietud de bigluis, ya que había llegado a un planteamiento similar en cuanto a lo "absurdo" de hacer conversiones DC-AC-DC de la UPS que portege mi PC de escritorio, cuando dicha UPS la tengo delante de mis pies, debajo del escritorio, a no mas de 1 metro del PC que está protegiendo...!! Y me refiero al "absurdo" ya que cada conversión implica una pérdida de energía, que impacta en la duración de la carga utilizable en la batería de la UPS, y la idea es justamente lo contrario, que la carga de la batería dure el mayor tiempo posible, para respaldar información ó terminar un trabajo urgente.

Igual había llegado a la idea de modificar una fuente de PC para que trabaje con una batería de 12V y gestionase la carga de la misma, una especie de fuente-ups para PC.Pero hace poco me dí cuenta que el enfoque que estaba utilizando era poco práctico, ya que me estaba atando a una batería de 12V para alimentar una carga de 350W de consumo, y como lo planteó reiniertl, por la cantidad de corriente necesaria, la resistencia interna de la batería terminaría disipando más potencia de la que consume la carga, resualtando en un sistema mucho menos eficiente que una UPS común.

Entonces, repasando los esquemas de las fuentes de poder de los PC y los monitores LCD (fuentes conmutadas o switching), que son en esencia conversores DC-DC, me pregunté entonces: ¿necesito realmente los 12V? La respuesta fue un rotundo NOOOOO. Lo que realmente necesito es la tensión de entrada para los conversores DC-DC que componen las fuentes de poder que voy a utilizar, es decir, necesito por lo menos 141Vdc (100Vrms * sqrt(2)) aprox.

En base a lo anterior, lo lógico es preguntarse:

¿De donde saco una batería de 141V?: lo primero que pensé fue poner las baterías de 12V en serie, pero me saldría una millonada!!, pero recordé que si estoy entregando mayor tensión, necesito menor corriente para entregar la misma potencia, asi que estoy pensando en utilizar pilas AA recargables (NiMH) en serie, para ser más preciso, 120 pilas AA en serie. A 1,2V por pila, obtengo en total 144V.
 
¿Cuanta corriente debe entregarme la batería?: ya que la idea es mantener la igualdad en la potencia suministrada, para el caso de 350W a 144V, la corriente debiera ser 2,43A, lo que me dice directamente que las pérdidas por la resistencia interna de la batería se ven drásticamente reducidas (no despreciables).

¿Cuanto tiempo me duraría la carga de la batería?: Si utilizara pilas AA de 2500 mAh, a 144V tendría, a plena carga, 360Wh almacenados. Para la carga de 350W, la enegía almacenada debiera durarme (de forma ideal) 1,02 h. Si la utilización de la energía almacenada fuera del 60%, la duración de la batería queda en 36,72 min.

¿Es realmente viable esta alternativa?: muchos compartirán la idea que debe ser de locos ingeniar un banco de baterías con tantas pilas en serie, de hecho lo es. Pero también compartirán la idea que la gestión de la carga de dicha batería puede ser mas sencilla, ya que no se manejan grandes corrientes, no serían necesarios transistores y diodos de alta corriente para gestionar la conmutación desde la red a la batería, es decir, la electrónica se vuelve más simple y económica. Además, aqui yo no hablo de modificar la fuente de poder del PC, sino que hablo de replantearse una UPS, preparada solo para alimentar fuentes conmutadas (switching).

Bueno, es solo una idea más dentro de esta lluvia de propuestas y críticas, y espero que la desmembren y analicen, en una de esas estoy loco...!

Saludos a quienes nos leen.


Desconectado bigluis

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Re: ¿Por qué usar inversores?
« Respuesta #16 en: 13 de Marzo de 2012, 14:02:42 »
¿De donde saco una batería de 141V?: lo primero que pensé fue poner las baterías de 12V en serie, pero me saldría una millonada!!, pero recordé que si estoy entregando mayor tensión, necesito menor corriente para entregar la misma potencia, asi que estoy pensando en utilizar pilas AA recargables (NiMH) en serie, para ser más preciso, 120 pilas AA en serie. A 1,2V por pila, obtengo en total 144V.

No es necesario Obtener 141V, lo que se necesita es realizar una fuente conmutada que genere los voltajes de la computadora a partir de 12VDC. Es decir convertir los 12Vdc a +-15, +-12, +-5, y eso se logra con transformadores con relación 0.8:1, 1:1 y 1:2.4 respectivamente. Tambien esta la opcion de utilizar reguladores de voltaje lineales pero eso no es tan bueno.

El diagrama en bloques quedaría algo así.



¿Cuanta corriente debe entregarme la batería?: ya que la idea es mantener la igualdad en la potencia suministrada, para el caso de 350W a 144V, la corriente debiera ser 2,43A, lo que me dice directamente que las pérdidas por la resistencia interna de la batería se ven drásticamente reducidas (no despreciables).


Debido a la ley de conservación de energía la batería de una UPS entrega si o si la potencia total de la computadora mas plas perdidas en las conversiones. Es decir si la computadora necesita 15 amp para funcionar una batería de UPS entregaría esos 15 amp mas las perdidas en las conversiones.

¿Cuanto tiempo me duraría la carga de la batería?: Si utilizara pilas AA de 2500 mAh, a 144V tendría, a plena carga, 360Wh almacenados. Para la carga de 350W, la enegía almacenada debiera durarme (de forma ideal) 1,02 h. Si la utilización de la energía almacenada fuera del 60%, la duración de la batería queda en 36,72 min.


¿Es realmente viable esta alternativa?: muchos compartirán la idea que debe ser de locos ingeniar un banco de baterías con tantas pilas en serie, de hecho lo es. Pero también compartirán la idea que la gestión de la carga de dicha batería puede ser mas sencilla, ya que no se manejan grandes corrientes, no serían necesarios transistores y diodos de alta corriente para gestionar la conmutación desde la red a la batería, es decir, la electrónica se vuelve más simple y económica. Además, aqui yo no hablo de modificar la fuente de poder del PC, sino que hablo de replantearse una UPS, preparada solo para alimentar fuentes conmutadas (switching).

Como se muestra en la imagen anterior, sólo se necesita una batería con la suficente capacidad
« Última modificación: 13 de Marzo de 2012, 14:34:39 por bigluis »
Tutoriales de Qt C++

No es necesario que hagamos Grandes cosas, sino que lo que hagamos sea importante.

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