Nobreak 12V

Gente...  Tô precisando de um circuito de um equipamento parecido com isso aqui:

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O que preciso é de um circuito conjunto contendo:

- circuito que forneça uma carga constante à uma bateria de 7Ah;

- fonte 12V que forneça cerca de 10A

- sistema de comutação automático entre a fonte / bateria quando ocorre falta de energia, de modo que essa comutação não interrompa o fornecimento de tensão 12V nem por um segundo sequer...

A função é alimentar simultâneamente um DVR, 4 câmeras CFTV e 1 roteador. A fonte eu já tenho, fiz ela pra esse fim (10A) chaveada e já está operando em modo normal...

O problema é quando falta energia.

O preço de um equipamento desse completo é cerca de uns 300 reais, mas tendo em vista que uma bateria de 7Ah custa em torno de 45, compensa muito fazer o restante.

Possuo algumas ideias já, mas nada ainda testado...  O carregador pra bateria é o que eu acho mais crítico, pois deve fornecer uma baixa corrente constante de modo a não danificar a bateria, e se auto -desligar sempre que esta estiver com sua carga completa... O comutador se for com relê teria que ter algum recurso extra de modo a não permitir uma "falta" momentânea da tensão, o que seria suficiente pra provocar a reinicialização dos equipamentos alimentados...  Pensei em banco de capacitores, mas talvez haja alguma idéia mais simples e barata...

Se alguém se interessar e tiver algum projeto ou idéia para serem aprimorados, me disponibilizo a fazer o layout final e postar aqui, pois trata-se de um sistema realmente útil que pode ajudar muita gente.

Vê se lhe é útil




Esse também

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cacabest escreveu:Vê se lhe é útil




Esse também

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Já tinha algo semelhante aqui irmão... Mas isso é basicamente um oscilador, não tem muito a ver com o que eu preciso... Esquemas de nobreaks pra tensão AC tem muitos pela net... Queria bolar algo mais simples e específico pra 12V mesmo...

Mas valeu, abço!

boa noite Renato!
e assim que eu faço:







quando falta energia o rele desarma armando a bateria e os diodos mantem o desarmamento energizado com menos 1.2V que não reseta os equipamentos por alguns mili segundo.

Shaullin Silva escreveu:  boa noite Renato!
e assim que eu faço:







quando falta energia o rele desarma armando a bateria e os diodos mantem o desarmamento  energizado com menos 1.2V que não reseta  os equipamentos por alguns mili segundo.

Boa noite Shaullin!

Interessante amigo...

Vou ver se monto esse seu circuito pra testar aqui, é bem simples...

Fuçando aqui na net acabei de me deparar com esse projetinho, praticamente pronto:

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A desvantagem (ao meu ver) é que a bateria fica conectada de forma constante aos aparelhos alimentados, e a fonte de energia, se é que entendi na rápida lida que dei... Vou ver com mais calma amanhã, tô podre de sono rs...

Valeu irmão!

Boa Tarde a todos!
Renato,
Infelizmente não possuo mais nenhum esquema dos equipamentos de Telecom.
Na verdade seria somente para ter ideia de como a coisa funciona.
A Bateria é titular nesse sistema todo o restante é secundário, não existe chaveamento na
Parte DC, a não ser em alguns casos para fazer Bypass do diodo de Queda.
O que vai precisar ter em mente para elaborar teu projeto seria:
Qual a autonomia que precisa ter das baterias, com 7A teria uma descarga de 700ma em 10H.
Quanto maior a corrente, menor o tempo que a bateria vai poder fornecer energia.(Vide manual desta)
Tua fonte aceita uma variação de entrada de +/- 20% (na verdade o valor para cima é o principal. Então se a fonte tiver estabilização da tensão de saída ou se os equipamentos ligados a ela aceitarem uma variação pra cima de tensão.
Então Não está difícil resolver.
As baterias necessitam de uma tensão constante 10% acima de seu valor nominal,chamada de tensão de flutuação.
Tem por finalidade manter a bateria sempre carregada.Toda bateria possui auto descarga .
A tensão  para carga deve ser 20% acima da nominal (Mínimo para carga).
Injete então 13,2 volts na entrada na tua fonte (Chaveada) e meça a saída AC.
Injete agora  14,4 e meça a tenção de saída.
Se achar que o valor medido AC será suportado pelos equipamentos, terá praticamente tudo pronto.
A tua fonte  DC para baterias terá como tensão de saída 13,2 volts fixa contínuos.
O inversor ou fonte chaveada DC/AC vai ligado diretamente ao carregador e a bateria(Antes do resistor shunt).
A seleção de tensão de flutuação para carga, será feita toda vez que retornar a energia da Concessionária, isso se a bateria  sofrer descarga considerável.
Isso é feito pela medição de resistor Shunt em série entre a fonte carregador e a bateria.
Pode ser feito com um amplificador operacional comparador, de modo que assim que a corrente no shunt pra bateria baixar  a um certo valor a tensão da fonte carregador retorna
Para os 13,2 volts tensão de carga.
Caso a tua medição de injetar 14,4V tensão de carga forneça AC com valor muito alto na saída,existe a possibilidade
de inserir diodos em série (Diodos de queda) entre a saída da fonte e bateria e a fonte chaveada.

Grande Abraço!

CarlosVot escreveu:Boa Tarde a todos!
Renato,
Infelizmente não possuo mais nenhum esquema dos equipamentos de Telecom.
Na verdade seria somente para ter ideia de como a coisa funciona.
A Bateria é titular nesse sistema todo o restante é secundário, não existe chaveamento na
Parte DC, a não ser em alguns casos para fazer Bypass do diodo de Queda.
O que vai precisar ter em mente para elaborar teu projeto seria:
Qual a autonomia que precisa ter das baterias, com 7A teria uma descarga de 700ma em 10H.
Quanto maior a corrente, menor o tempo que a bateria vai poder fornecer energia.(Vide manual desta)
Tua fonte aceita uma variação de entrada de +/- 20% (na verdade o valor para cima é o principal. Então se a fonte tiver estabilização da tensão de saída ou se os equipamentos ligados a ela aceitarem uma variação pra cima de tensão.
Então Não está difícil resolver.
As baterias necessitam de uma tensão constante 10% acima de seu valor nominal,chamada de tensão de flutuação.
Tem por finalidade manter a bateria sempre carregada.Toda bateria possui auto descarga .
A tensão  para carga deve ser 20% acima da nominal (Mínimo para carga).
Injete então 13,2 volts na entrada na tua fonte (Chaveada) e meça a saída AC.
Injete agora  14,4 e meça a tenção de saída.
Se achar que o valor medido AC será suportado pelos equipamentos, terá praticamente tudo pronto.
A tua fonte  DC para baterias terá como tensão de saída 13,2 volts fixa contínuos.
O inversor ou fonte chaveada DC/AC vai ligado diretamente ao carregador e a bateria(Antes do resistor shunt).
A seleção de tensão de flutuação para carga, será feita toda vez que retornar a energia da Concessionária, isso se a bateria  sofrer descarga considerável.
Isso é feito pela medição de resistor Shunt em série entre a fonte carregador e a bateria.
Pode ser feito com um amplificador operacional comparador, de modo que assim que a corrente no shunt pra bateria baixar  a um certo valor a tensão da fonte carregador retorna
Para os 13,2 volts tensão de carga.
Caso a tua medição de injetar 14,4V tensão de carga forneça AC com valor muito alto na saída,existe a possibilidade
de inserir diodos em série (Diodos de queda) entre a saída da fonte e bateria e a fonte chaveada.

Grande Abraço!

Boa tarde Carlão!

Grandes dicas... É mais ou menos o que eu tava pensando em fazer mesmo, porém, eu tava querendo eliminar essa comutação entre tensão de carga e tensão de flutuação, deixando somente como flutuação, simplesmente pelo fato de que essa batreria raramente entraria em funcionamento... Ou seja, mesmo em flutuação, ela seria carregada (durante alguns dias claro) pois as quedas de energia são raras (quando chove muito forte) e duram pouco tempo (no máximo duas horas)...

Ou então, uma carga "meio termo" com sistema de desligamento por tensão... Nesse caso a bateria seria constantemente recarregada a cada vez que sua tensão descesse para um certo valor...

Será que poderia fazer assim? Se sim, simplificaria demais a coisa... Vc viu o link que postei acima? É mais ou menos isso mesmo que eu pretendo, analisei melhor, a bateria não foca conectada não, mas tem o relê que chaveia, e não sei se o momento de transição dos contatos entre NA e NC seria suficiente pra causar a reinicialização dos equipamentos, mas acredito que não... Talvez algo em torno de uns 2200uF já resolva...

Quanto ao L200, esse eu queria eliminar... Se necessário for, penso em fazer o controle de carga justamente com um comparador, como vc sugeriu...

Renato,

Pode fazer sim somente com tensão de flutuação.
Descrevi o método correto para manter a bateria 100% carregada.
Somente com a tensão de flutuação a bateria até se carrega novamente.
Só que demora bem mais,e com ciclos repetitivos de descarga pode ser
que uma hora ela não esteja em condições de suprir o fornecimento.
Já utilizei assim em sistemas de alarme e utilizando integrados 7812 e
diodos em seu terminal central(Ref) para aumentar a tensão de saída.
Dependendo da bateria pode paralelar os Cis (cada um limita em 1A).
Não precisa colocar resistores individuais para balancear.
Por não terem as mesmas características um deles vai limitar primeiro,
como está em paralelo o outro continua,até todos limitarem a corrente.
Nesse caso não precisa de Shunt, utilizada a propriedade reversa do zener.
Se não me engano zener de 11V + resistor de 820 a 1k e led para indicar
Bateria totalmente carregada e flutuando.

CarlosVot escreveu:Renato,

Pode fazer sim somente com tensão de flutuação.
Descrevi o método correto para manter a bateria 100% carregada.
Somente com a tensão de flutuação a bateria até se carrega novamente.
Só que demora bem mais,e com ciclos repetitivos de descarga pode ser
que uma hora ela não esteja em condições de suprir o fornecimento.
Já utilizei assim em sistemas de alarme e utilizando integrados 7812 e
diodos em seu terminal central(Ref) para aumentar a tensão de saída.
Dependendo da bateria pode paralelar os Cis (cada um limita em 1A).
Não precisa colocar resistores individuais para balancear.
Por não terem as mesmas características um deles vai limitar primeiro,
como está em paralelo o outro continua,até todos limitarem a corrente.
Nesse caso não precisa de Shunt, utilizada a propriedade reversa do zener.
Se não me engano zener de 11V + resistor de 820 a 1k e led para indicar
Bateria totalmente carregada e flutuando.

Isso....

Pensei em utilizar o esquema de comparador abaixo, substituindo o trafo de 12V por uma fonte de tensão maior (algo em torno de 16V) associado com um controle simples de corrente constante de carga (no caso flutuação)... Ficaria exatamente como eu quero. Me sugere algum? Pensei num controle de tensão ajustável associado à um resistor shunt, mas de repente vc tenha uma idéia melhor... O L200 seria o ideal, mas esse componente tá meio raro por aqui rs... veja:

Olha que facada:

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Esqueci:

Quando disse chaveamento,deveria ter dito seleção de voltagem.
Pode ser implementado com adição de diodos em série no terminal
Ref do regulador 7812. se utilizar 4 vai ter tensão mais alta (Carga).
Um transistor comandado pelo operacional medindo a corrente do Shunt.
Aciona a base do transistor que curto circuita via coletor e emissor 3 diodos desses em série.
agora vai ter um diodo que sobrou mais um(o próprio transistor como chave que também conta).
tensão mais baixa para flutuação.
Então não precisa de Relê ou qualquer tipo de chaveamento.

CarlosVot escreveu:Esqueci:

Quando disse chaveamento,deveria ter dito seleção de voltagem.
Pode ser implementado com adição de diodos em série no terminal
Ref do regulador 7812. se utilizar 4 vai ter tensão mais alta (Carga).
Um transistor comandado pelo operacional medindo a corrente do Shunt.
Aciona a base do transistor que curto circuita via coletor e emissor 3 diodos desses em série.
agora vai ter um diodo que sobrou mais um(o próprio transistor como chave que também conta).
tensão mais baixa para flutuação.
Então não precisa de Relê ou qualquer tipo de chaveamento.

Entendi em partes rs... Vou dar uma estudada aqui, depois posto mais alguma coisa...

Valeu irmão!

Eu de novo!

Imagine a bateria como um capacitor da fonte,alimente tua fonte chaveada a partir dai.
Teu carregador fonte dc pode fazer com regulador 7812,barato,vários em paralelo ou um
acionando a base de um 2n3055,2sc5200 (Vai depender da corrente que queira).
Se tua fonte chaveada trabalhar com entrada de 13,2 e com saída AC a níveis aceitáveis,pronto.
A fonte DC carregador e que deve ter seu trafo bem dimensionado,vai trabalhar ligada direto.
Na queda de energia os circuitos pra frente nem sabem o que aconteceu.
A estabilização em 13,2 é importante pois mantém a bateria sempre carregada e a tensão não vai
subir além desse valor.Se medir com um amperímetro,verá que a medida que a bateria se carrega
a corrente absorvida por ela diminui.
Mais simples não tem jeito.

Abçs!

Olha esse circuitinho de controle de tensão e corrente que achei... Será que funciona bem?

This circuit will charge gell cell batteries at 300mA or 650mA or 1.3A, depending on the CURRENT SENSING resistor in the 0v rail. Adjust the 5k pot for 13.4v out and when the battery voltage reaches this level, the current will drop to a few milliamps. The plug pack will need to be upgraded for the 650mA or 1.3A charge-current. The red LED indicates charging and as the battery voltage rises, the current-flow decreases. The maximum is shown below and when it drops about 5%, the LED turns off and the current gradually drops to almost zero.

CarlosVot escreveu:Eu de novo!

Imagine a bateria como um capacitor da fonte,alimente tua fonte chaveada a partir dai.
Teu carregador fonte dc pode fazer com regulador 7812,barato,vários em paralelo ou um
acionando a base de um 2n3055,2sc5200 (Vai depender da corrente que queira).
Se tua fonte chaveada trabalhar com entrada de 13,2 e com saída AC a níveis aceitáveis,pronto.
A fonte DC carregador e que deve ter seu trafo bem dimensionado,vai trabalhar ligada direto.
Na queda de energia os circuitos pra frente nem sabem o que aconteceu.
A estabilização em 13,2 é importante pois mantém a bateria sempre carregada e a tensão não vai
subir além desse valor.Se medir com um amperímetro,verá que a medida que a bateria se carrega
a corrente absorvida por ela diminui.
Mais simples não tem jeito.

Abçs!

Sim, esse seria o modo maios simples realmente... Porém, a bateria estaria sempre conectada aos aparelhos... É bom pq ela mantém a estabilização do conjunto e também atua como filtro de transientes... Porém, nessa configuração o consumo de energia é um pouco maior...

Não repara não heim!

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Abçs!

CarlosVot escreveu:Não repara não heim!

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Abçs!

Bem simples o conceito... os shunts no caso proveriam o diferencial de tensão entre as entradas do operacional, comutando entre carga e flutuação... legal...

Carlão, apenas uma dúvida aqui... A corrente de carga em uma bateria é de 10% de sua capacidade em Ah certo? No caso pra uma bateria de 7A seria 700mA, correto? Isso nada tem a ver com flutuação ou carga plena?? Pelo que vc mencionou acima, o que muda em flutuação é apenas a TENSÃO à ser aplicada, procede isso?

Boa Noite!

Renato,
Devia ter mencionado,existem duas maneiras de controlar a carga em baterias por tensão ou por corrente.
Se imaginar a bateria como um componente que possui uma resistência interna variável.E que essa variação
se deve ao fato de estar ou não carregada.Então pela lei de OHM se limitar uma das variáveis Tensão ou corrente.
Temos o controle da carga.
Lembrando que no caso de utilizar somente em tensão de flutuação escolha um valor próximo ao limite desta.
Assim vai ter a bateria sempre bem carregada.No caso desta em anexo 13,8V.
Lembre-se isso foi escolha para facilitar,o correto é usar tensão para flutuar e outra para carga,depois retorna a flutuar.
O assunto é longo,fatores como temperatura do ambiente também influenciam nos resultados,isso prolonga a vida útil.
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Sei que gosta dos itens práticos então vamos lá:
Utilizei esse sistema (Somente flutuando) com baterias automotivas,nunca tive problemas.Basta dimensionar bem a fonte.

CarlosVot escreveu:Boa Noite!

Renato,
Devia ter mencionado,existem duas maneiras de controlar a carga em baterias por tensão ou por corrente.
Se imaginar a bateria como um componente que possui uma resistência interna variável.E que essa variação
se deve ao fato de estar ou não carregada.Então pela lei de OHM se limitar uma das variáveis Tensão ou corrente.
Temos o controle da carga.
Lembrando que no caso de utilizar somente em tensão de flutuação escolha um valor próximo ao limite desta.
Assim vai ter a bateria sempre bem carregada.No caso desta em anexo 13,8V.
Lembre-se isso foi escolha para facilitar,o correto é usar tensão para flutuar e outra para carga,depois retorna a flutuar.
O assunto é longo,fatores como temperatura do ambiente também influenciam nos resultados,isso prolonga a vida útil.
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Sei que gosta dos itens práticos então vamos lá:
Utilizei esse sistema (Somente flutuando) com baterias automotivas,nunca tive problemas.Basta dimensionar bem a fonte.

Carlão... Enquanto vc respondia eu tava quebrando a cabeça aqui, veja rsrsrs... Acho que consegui uma solução simples, utilizando apenas 2 LM317, um deles operando em tensão constante e o outro em corrente constante... Fica um troço meio que automático, pois vc regula no trimpot a tensão final de carga da bateria, essa tensão é onde ele vai "cortar" a carga, flutuando em apenas alguns mA. Se a bateria se encontrar com qualquer tensão abaixo da tensão definida pelo trimpot do primeiro LM, ela será carregada com uma corrente constante que não ultrapassará os 560mA definidos pelo resistor de 2.2R ligado junto ao ADJ do segundo LM.

A desvantagem é que cada LM possui uma perda operacional de tensão, o que faz com que seja necessário o uso de tensão maior na entrada...

Fiz uma simulação de carga, dê uma olhada:



Na imagem, de cima pra baixo, o primeiro print é com a bateria desligada, no caso apenas para ajuste da tensão de corte ou flutuação... Depois, uma carga com uma bateria descarregada partindo dos 10V até seus 13,8V no caso...

Se der certo, posso incorporar o circuito que protege ela contra descarga profunda também, esse é simples, devagar a coisa sai rs...

Acha que vale a pena?

Lembrando que o LM317 suporta até 1,5A, tá trabalhando com pouco mais de 1/3 de sua capacidade para essa função, então acho que tá tranquilo...

Renato,

Se limitar as duas variáveis não vai obter a carga completa.
Limitando apenas uma tensão ou corrente a resistência interna da bateria vai variar normalmente.
De sua baixa resistência interna(caso de descarregada) até alta resistência interna (caso de carregada).
Nesse folheto da bateria fica claro também o porque da tensão de flutuação,evitando a auto descarga.
Que é maior quando a bateria é mais velha.

CarlosVot escreveu:Renato,

Se limitar as duas variáveis não vai obter a carga completa.
Limitando apenas uma tensão ou corrente a resistência interna da bateria vai variar normalmente.
De sua baixa resistência interna(caso de descarregada) até alta resistência interna (caso de carregada).
Nesse folheto da bateria fica claro também o porque da tensão de flutuação,evitando a auto descarga.
Que é maior quando a bateria é mais velha.

Pois é!! Mas veja, não estou limitando as duas variáveis... Estou apenas "climpando" uma delas para que no caso da bateria se encontrar com tensão muito baixa (descarregada), a baixa resistência interna dela não "force" a fonte que à carrega e também não ultrapasse o limite de corrente especificado para carga pelo fabricante...

Lembrando que a tensão, essa é ajustável e determina somente o momento em que a corrente baixará do limite estabelecido até perto da flutuação...

Vamos imaginar que eu elimine o regulador de corrente certo... O que manterá a corrente constante quando a resistência interna da bateria estiver muito baixa será apenas o próprio limite de fornecimento da fonte em questão... Se eu usar um trafinho de 500mA beleza, sem problemas...

Fiz um uma simulação eliminando a tensão constante, e a carga prossegue normalmente com seus 560mA, porém, mesmo com a bateria completamente carregada, esses 560mA permanecem...

Tá errado o raciocínio?

Renato,

Teu raciocínio está correto,não pode haver limitação simultânea.
A limitação de corrente máxima é feita pelo limite de corrente dos
reguladores que utilizar.A corrente depois da bateria carregada é baixa.
Porem tem que pensar que ela vai alimentar os outros circuitos também.
No caso da bateria estar ruim ou seja não aceita carga ai sim é necessário
proteção pois a corrente pode subir muito.Isso é feito com um fusível em série com ela.
Isso é um circuito simples,se quiser fazer da forma correta,então adote os níveis
de tensão adequados para Flutuação e carga e monitore a corrente para que possa reduzir
a tensão quando estiver carregada.Quando a bateria está ruim e com carga constante.
Seu eletrólito fica cada vez mais ácido,diminuindo ainda mais a resistência interna.
Vira um ciclo perigoso,diminui a resistência drena mais corrente a fonte fornece e dai em diante.
Fica a teu critério como vai limitar essa corrente final.Utilizava trafo de 2,5 A ,e fusível para proteção.
Um na bateria e outro de lei na entrada AC antes do trafo. Os Reguladores eram arrebitados no Chassi para resfriar.
Lembrando que a bateria já deve estar carregada,o circuito é somente para mante-la assim.
A descarga máxima normalmente é de 1,75 Volts por célula 12V são seis então descarga segura até 10,5V.
Descargas mais severas vai depender muito do fabricante e origem das baterias.

Renato,

Esse primeiro esquema tem um erro valor de R6 10K.
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O operacional aqui está sendo utilizado apenas para indicação do Status da bateria.
Pode utilizar os cálculos para limitação máxima de corrente deste outro projeto,
e determinar o valor para R6 do primeiro circuito.São semelhantes ambos com o LM317.
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Outros materiais para referência enviei no seu email,ok!