corrente continua - Massari Electronics

  • Led per citofoni e campanelli

    Quante volte vi è capitato di dover sostituire quella odiosa lampadina che illumina la targhetta del campanello o citofono perché fulminata?
    Ebbene se vi interessa porre una soluzione definitiva ed economica al problema ecco la soluzione!

    892

    La lampadina usata in moltissimi citofoni o campanelli è  detta "a siluro" ed ha la forma simile ad un fusibile. Essa viene spesso alimentata da un circuito che gli fornisce una tensione di 12-16V corrente alternata e consuma una potenza di circa 3W. Nei citofoni o campanelli essa rimane accesa 24/24 ore al giorno e quindi rappresenta un consumo considerevole alla fine dell'anno. Inoltre essendo una lampadina a filamento classica essa è soggetta alla rottura del filamento e il filamento stesso spreca molta dell'energia in calore invece che in luce.

    Da alcuni anni chi "bazzica" nel mondo dell'elettronica avrà sicuramente notato la crescente disponibilità a basso prezzo di led ad alta luminosità di tonalità bianco (freddo o caldo) che permettono di illuminare oggetti con una efficienza molto alta. Dunque perché non usarli nei citofoni al posto delle normali lampadine a siluro?
    Questo permette di ridurre i consumi, rendere la "lampadina" molto durevole (grazie alla longevità dei led) e di rendere più chiara la lettura dalla targhetta rispetto alle classiche e "cupe" lampadine a siluro.
    Per poter utilizzare un led al posto della lampadina a siluro è necessario adottare un circuito che effettui le seguenti operazioni:

    • Raddrizzi l'eventuale corrente alternata in ingresso con un diodo.
    • Livelli la tensione pulsante in uscita dal diodo per eliminare il fastidioso sfarfallio a 50Hz in uscita dal diodo attraverso un condensatore elettrolitico.
    • Limiti la corrente fornita al led attraverso una resistenza di opportuno valore ohmico e potenza supportata.

    Il circuito che ho realizzato (visibile sotto) effettua tutte queste operazioni e risulta molto semplice sia da dimensionare che da realizzare.


    Il circuito è stato progettato per funzionare con range di tensioni da circa 12V a oltre 16V corrente alternata o continua, consiglio comunque di adattare la potenza e il valore ohmico della resistenza alla tensione del vostro citofono.
    Il circuito è molto semplice, il diodo 1N4148 supporta correnti oltre i 150mA (più che sufficienti per i circa 30mA massimi necessari al led bianco) e tensioni inverse molto più alte di quella con cui è alimentato il circuito (per i dettagli vedere il datasheet).
    La capacità permette di livellare la tensione per evitare il fastidioso sfarfallio a 50Hz provocato dal raddrizzatore a diodo che provvede a far passare solo le semionde positive della corrente alternata. Può essere un qualsiasi elettrolitico da 22uF (potete prendere anche altri valori...).
    La resistenza va dimensionata considerando la tensione presente ai capi del condensatore (attenzione al valore massimo se in ingresso vi è una corrente alternata), la tensione di caduta del led (tipicamente di 3V per i led bianchi ad alta luminosità) e la corrente di lavoro del led (tipicamente PER I LED BIANCHI AD ALTA LUMINOSITA' pari a circa 30mA).
    Abbondate pure con il valore resistivo essendo necessaria non tutta la luminosità del led (a meno che non vogliate un citofono torcia!), pertanto scegliete pure un valore resistivo anche doppio (come in questo progetto).
    Fate attenzione alla dissipazione termica della resistenza, nel mio caso ho preferito l'uso di 2 resistenze in parallelo da 2200 ohm 1/4W, invece dell'unica resistenza a 1200 ohm 1/2W dividendo così la potenza dissipata.

    CONSIDERAZIONI SUL CONSUMO
    Una lampadina a siluro consuma tipicamente una potenza di circa 3W tutto il giorno (24/24h).
    Il circuito a led (considerando proprio il funzionamento del led alla massima potenza, condizione non necessaria per la lampadina a led del citofono) consuma una potenza di circa P = 15Volt * 30mA = 15*0,030 = 0,5W circa.
    Direi che i calcoli si commentano da soli...
    Inoltre il led ha una durata in anni molto maggiore della lampadina e consente di rendere il vostro citofono molto più luminoso (non esagerate!) rispetto al citofono del vicino (così potrete battere il vicino come luminosità del citofono, invece che cercare di rendere il vostro prato migliore!!!).

    REALIZZAZIONE
    Per quanto concerne la realizzazione del circuito io ho optato per la semplice basetta millefori, data la semplicità del circuito. Ovviamente cercate di rendere le dimensioni della basetta "compatibili" con quelle della lampadina a siluro del vostro citofono. Consiglio inoltre di mettere tutto il circuito dentro una guaina termo-restringente per evitare eventuali corti sulla scheda.

    Di seguito alcune immagini...

      

    BUON LAVORO!

  • Scheda alimentazione MassaBus


    I DISPOSITIVI MASSABUS SONO ORA IN VENDITA COMPLETI E AGGIORNATI QUI!

    Questa è scheda progettata per fornire la corretta alimentazione elettrica per tutte le unità del bus MassaBus e pertanto deve essere unica in tutto il bus, se i dispositivi nel bus hanno una alimentazione centralizzata e interconnessa. L’utilizzo di una alimentazione centralizzata permette di proteggere in maniera efficace il sistema in caso di blackout o sabotaggio dell’alimentazione elettrica, attraverso l’utilizzo di un gruppo di continuità. Ovviamente le altre schede possono anche essere alimentate indipendentemente a discapito della centralizzazione delle alimentazioni dell’impianto. La scheda prevede una tensione in ingresso pari a 12Vac, pertanto per poter alimentare la scheda con la tensione di rete è necessario interporre un trasformatore riduttore di tensione (230V/12V), la cui uscita a 12V può essere connessa direttamente all’ingresso della scheda.

    Caratteristiche scheda alimentazione progettata

    La scheda progettata dispone delle seguenti caratteristiche:

    • Dispone di raddrizzatore, pertanto può essere collegata direttamente a trasformatori di alimentazione. La tensione di alimentazione consigliata può essere almeno 14Vac in caso di tensione alternata diretta da trasformatore o almeno 18Vdc in caso di alimentazione con tensione continua (questa possibilità permette di collegare come alimentazione della scheda dispositivi di backup a batteria, evitando così l’utilizzo di costosi UPS).
    • Supporta come tensione in ingresso un range molto elevato essendo dotata di stabilizzatore di tensione per l’alimentazione della scheda di interfaccia bus ed essendo i dispositivi slave dotati di proprio stabilizzatore interno.
    • La scheda è protetta tramite fusibile da cortocircuiti (esso andrà dimensionato in base alla grandezza dell’impianto).
    • Dispone di un uscita stabilizzata a 5V per alimentare la scheda di interfaccia bus.
    • Dispone di un uscita non stabilizzata a 16V per l’alimentazione dei dispositivi slave presenti nel bus.

    Schema elettrico progettato

    Di seguito viene mostrato lo schema elettrico progettato della scheda di alimentazione dimensionato per una corrente massima erogabile di 2A.

    L’alimentatore presenta al suo ingresso un fusibile di protezione che interviene in caso di cortocircuiti presenti nella linea di alimentazione del bus, prevenendo eventuali rotture del ponte rettificatore e del trasformatore a monte del circuito. Successivamente è presente un ponte di diodi che permette di utilizzare il circuito sia con corrente alternata, sia con corrente continua, evitando però la necessità di rispettare una polarità in ingresso al circuito. Infatti il ponte raddrizzatore a diodi permette di dare in uscita una ben precisa polarità anche in caso di inversione della polarità in ingresso ed è per questo motivo che la configurazione dei diodi BR1 viene comunemente chiamata a ponte raddrizzatore. In uscita dal ponte vi si trova un condensatore di livellamento C1 che provvede a livellare la tensione pulsante, nel caso di alimentazione in corrente alternata. La sua capacità deve essere tale per permettere all’alimentatore di fornire, a carico massimo, un ripple accettabile dai circuiti alimentati (solitamente viene utilizzata una capacità di 1000uF per ogni ampere da erogare).

    In questo caso dato l’assorbimento massimo di 2A si è scelto di utilizzare una capacità da 2200uF che permette di garantire un basso ripple in uscita.

    La tensione livellata dal condensatore C1 a questo punto viene inviata direttamente alla linea del bus e allo stabilizzatore di tensione IC1 della linea riservata all’interfaccia del bus.

    I condensatori C2 e C3 connessi allo stabilizzatore provvedono ad evitare auto oscillazioni dell’integrato stabilizzatore 7805. Tale integrato provvede a stabilizzare la tensione nella sua uscita, mantenendo una tensione di 5V costante anche al variare del carico. Inoltre presenta verso massa un diodo D1, necessario per elevare la tensione stabilizzata (5V) di 0,7V in previsione della caduta di tensione del diodo di protezione polarità in ingresso alla scheda di interfaccia BUS.

    In uscita dallo stabilizzatore di tensione vi è posto un led con relativa resistenza di limitazione che provvede ad indicare il corretto funzionamento del circuito. La resistenza di tale led è stata dimensionata per fornire al led una corrente molto bassa di circa 4mA, per poter risparmiare sul consumo, essendo questo led di sola indicazione ed essendo acceso ininterrottamente.

    Come si può notare dallo schema l’alimentazione del BUS non utilizza alcuna stabilizzazione (essendo le schede slave dotate di proprio stabilizzatore) e pertanto per cambiare l’assorbimento massimo consentito, in relazione alle dimensioni previste del sistema, sarà sufficiente mutare i valori del fusibile, del ponte di diodi e della capacità. Lo stabilizzatore di tensione inserito (7805) interviene soltanto nella alimentazione della scheda di interfaccia bus, essendo essa non dotata di stabilizzatore. Il calore generato dall’integrato 7805 durante l’alimentazione della scheda di interfaccia bus non è tale da richiedere l’uso di un dissipatore, avendo essa un assorbimento, durante il normale funzionamento, inferiore al centinaio di milliampere.

    Nel link sotto sono disponibili i file per realizzare la scheda con anche il file in formato fidocad.

    DOWNLOAD FILE REALIZZAZIONE SCHEDA

     

    ALCUNE IMMAGINI