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Come realizzare un Gruppo di continuità per laboratorio elettronico

Indice Argomento Corrente

1) Progetto di un gruppo statico di continutà derivato da un gruppo commerciale del tipo Line-Interactive

2) Altre possibili modifiche e miglioramenti

3) Sistema di distribuzione (da collegare all'uscita del gruppo statico di continuità)

Progetto di un gruppo statico di continutà derivato da un gruppo commerciale del tipo Line-Interactive

Nel mio caso ho riadattato un gruppo statico di continutà commerciale non funzionante.
Sono partito da un gruppo di continuità di tipo Best Power Fortress 1050 per rack 19" non funzionante comprato a poco prezzo.
Dopo aver controllato l'integrità del circuito elettronico ed avere appurato che il malfunzionamento era da imputare alle batterie in avaria, ho smontato l'alloggiamento delle batterie originali per adattarlo a batterie più grandi che avevo a magazzino.
Trattandosi di un gruppo del tipo Line-Interactive ed occorrendomi un gruppo on-line l'ho modificato allo scopo.
Per utilizzarlo come gruppo di continuità on-line ho semplicemente disconnesso la rete elettrica dal gruppo statico di continutà in modo da farlo funzionare a batteria, quindi, allo scopo, per avere più autonomia ne ho usate alcune di maggiore capacità adattando il contenitore in modo da poterle alloggiare.
Se fosse stato impossibile adattarle all'interno del contenitore le avrei alloggiate in un contenitore esterno.
Le originali erano 3 da 8Ah 12V, quelle che ci sono ora sono 3 da 12V 17Ah.
Sono molto più capienti e garantiscono un funzionamento ottimale avendo una resistenza interna di 1/3 di quelle originali.
Per contro il caricabatteria presente all'interno del gruppo di continuità le ricarica in un tempo maggiore.
L'unico inconveniente in questa configurazione è che il tempo di operatività in cui eseguire le misure alimentando gli strumenti con il gruppo statico di continutà è limitato dal tempo di scarica delle batterie.

Le operazioni da fare per l'utilizzo sono le seguenti:

• Alimentare il gruppo statico di continutà con la rete elettrica per caricare le batterie (e mantenerle in carica quando non è utilizzato).

• Scollegare il gruppo di continuità tramite un interruttore bipolare dalla rete elettrica (lasciando il collegamento a terra dello stesso) ed utilizzarlo per alimentare gli strumenti.

Nel mio caso gli strumenti (generatore di funzioni, oscilloscopio, multimetro da banco) assorbono circa 200W.
Se si ipotizza un rendimento del gruppo di continuità di un 80% la potenza richiesta alle batterie sarà di 240W.
La corrente che sarà richiesta alle batterie sarà di 240/36=6,6Ampere (dove 240W è la potenza richiesta e 36V la tensione fornita dalle 3 batterie da 12V in serie).
In linea di massima posso alimentare i miei strumenti per quasi 3 ore, per non mettere a rischio le batterie e mantenere la scarica su livelli accettabili non eccedo mai l'ora di utilizzo, tempo in genere più che sufficiente.

Alcune foto dell'interno del gruppo di continuità.

E' stato necessario rimuovere il coperchio superiore e il telaietto di metallo che alloggiava le batterie originali.

Le batterie originali sono state rimpiazzate da batterie più grandi e capienti ma di stessa tensione.
Al test di funzionamento il gruppo di continuità ha eseguito l'autotest con esito positivo.
I capicorda originali del gruppo di continuità sono stati rimossi e il filo saldato direttamente alle batterie (per semplicità e per abbattere la resistenza di contatto).
Il coperchio superiore è stato rifatto in plexliglass.

Questo gruppo di continuità alimenterà gli stumenti e tutte le utenze elettriche critiche.
Il resto verrà alimentato dalla rete elettrica con dei filtri.

Altre possibili modifiche e miglioramenti

Un'altra possibile modifica a questo gruppo di statico di continuità consiste nel creare un alimentatore esterno per alimentare le batterie evitandone la scarica durante il funzionamento del gruppo di continuità.
In questo modo si trasforma lo stesso, a tutti gli effetti in un gruppo di continuità del tipo on-line (a doppia conversione).
In presenza di tensione sulla rete elettrica di distribuzione dell'energia le batterie in questo caso avrebbero la funzione di elemento di stabilizzazione della tensione che alimenta l'inverter e l'autonomia sarebbe illimitata, mentre, in assenza di tensione sulla rete elettrica di distribuzione dell'energia, le batterie alimenterebbero l'inverter per un tempo dipendente dalla loro capacità e dal carico.

Quando si attuano delle modifiche su un gruppo di continuità del Line-Interactive oppure off-line occorre tenere conto che gli inverter di questi gruppi non sono stati progettati per un funzionamento continuo (cosa che accadrebbe trasformandolo in gruppo di continuità on-line) quindi non vanno mai fatti funzionare alla massima potenza per molto tempo e vanno adeguatamente raffreddati incrementando la circolazione di aria all'interno con delle ventole.
Vanno poi eseguite delle misure della temperatura sugli elementi più critici come, ad esempio, i mosfet dell'inverter utilizzando termometro o, meglio, una termocamera, per evidenziare possibili punti caldi o sacche di ristagno dell'aria calda.

Sistema di distribuzione (da collegare all'uscita del gruppo statico di continuità)

Per evitare di usare delle ciabatte e dei cavi che occupano molto spazio e sono fonte di falsi contatti e surriscaldamenti (dovuti ad i contatti imperfetti fra spina e ciabatta) abbiamo recuperato diversi cavi inutilizzati dai quali abbiamo tolto la spina.
Tutti i cavi confluiscono in una scatola di derivazione dove sono stati saldati fra loro e isolati usando un morsetto di terminazione isolato.

Alla fine è stato montato il coperchio della scatola ed è stata posizionata in prossimità dei carichi da alimentare.
In questo modo è stato possibile in poco spazio avere l'alimentazione per sei utenze distinte.
Unico limite di questo approccio è che se uno strumento emette dei disturbi in rete, questi si propagano anche agli altri.
Il lavoro perfetto prevede che mettiamo un filtro antidisturbo per ogni cavo di alimentazione, quindi occorre una scatola molto più grande.
Con gli ingombri aumentano proporzionalmente anche i costi.