Filtro di rete con switch automatico e unità slave
Riporto qui il post relativo alla realizzazione di un filtro di rete a suo tempo già inserito nel Forum, con l'occasione il testo è stato leggermente modificato ed aggiornato.
Caratteristiche:
la principale credo sia la possibilità di realizzazione modulare, in questo modo il filtro può essere costruito in modo da adattarsi alle proprie esigenze e tasche.
Protezione contro le sovratensioni, intese come brevissimi picchi causati da disturbi presenti in linea (accensione/spegnimento di motori o simili).
Il filtro è dotato di accensione automatica: uno o più apparecchi comandano l’accensione/spegnimento del tutto.
Altra caratteristica, che può tornare utile, è la possibilità di inviare un segnale di trigger a 12 V da utilizzare tal quale o per comandare altre ciabatte.
La complessità, per chi abbia un minimo di pratica di costruzioni elettroniche, è minima, la reperibilità dei componenti non dovrebbe essere un problema.
Cominciamo con lo schema a blocchi del filtro nella forma più complessa:
http://img171.exs.cx/img171/5505/sch...cchi9ca.th.jpg
(cliccare per ingrandire)
La costruzione dei vari blocchi verrà illustrata più avanti.
Appena dopo la presa di rete di ingresso (estrema sinistra) la tensione giunge al primo filtro per uscirne ed andare al trasformatore di isolamento con rapporto 1:1, ovvero 220/220 (230/230) della potenza adeguata a sopportare il carico costituito da tutte le apparecchiature collegate; se lo trovate o ve lo fate costruire, scegliete quelli con schermo elettrostatico (in pratica ci sarà un conduttore che andrà collegato a terra).
Se l'impianto fosse costituito da una parte Stereo ed una HT conviene dimensionare il trasformatore per la configurazione con la potenza più alta e non per la somma delle due configurazioni (tanto per risparmiare).
Dopo il trasformatore troviamo il modulo switch, che ha il compito di inviare tensione alle uscite asservite (slave) quando una o più delle apparecchiature connesse alle prese di controllo (master) vengono accese, oltre che inviare un segnale a 12 V per comandare a distanza eventuali altre prese.
Prima di ogni presa di uscita è presente un altro filtro, per disaccoppiare le varie apparecchiature anche tra di loro.
Vi ho parlato di modularità, vediamola in pratica.
1) - Solo un filtro tra presa di ingresso e di uscita (il solo filtro a sinistra nello schema).
2) - Filtro di ingresso + trasformatore d'isolamento + un filtro di uscita comune a tutti gli apparecchi.
3) - Idem come il precedente ma con un filtro per ogni uscita.
Si può inserire il modulo switch in qualsiasi delle precedenti configurazioni, aumentando così il numero delle combinazioni possibili.
Non ho inserito un interruttore bipolare all'ingresso con relativa spia, ma credo che lo sappiate fare senza averne il disegno; se inserite un interruttore TRIPOLARE, per scollegare anche la terra, sarebbe una finezza in più.
Altra possibilità è quella di inserire uno scaricatore per alte tensioni, in caso di caduta di fulmini nelle vicinanze; li trovate dai rivenditori di materiale elettrico.
Passiamo ora alla descrizione del modulo "Filtro".
Si possono percorrere due strade: l'autocostruzione (conveniente economicamente) o l'acquisto.
Dopo averci riflettuto un po’ ho pensato di non inserire più lo schema del filtro in quanto, anche se la strada dell’autocostruzione può consentire un piccolo risparmio economico, può presentare qualche rischio nell’utilizzo se il filtro non è realizzato a regola d’arte.
I filtri sono comunque facilmente reperibili.
Per l’acquisto dovete rivolgervi a qualche rivenditore di componenti elettronici o grossisti/depositi di materiale elettrico, chiedendo un filtro di rete.
Potete anche rivolgervi alla RS Components, un po' cara, ma ha tutto e ve lo fa arrivare a domicilio in pochissimi giorni.
Ecco il loro sito:
www.rs-components.it
Nel menu a sinistra dello schermo cliccate su "componenti passivi ed elettromeccanici" poi su "filtri di rete", ancora su "filtri di rete" quindi su "filtri per apparecchiature" e guardatevi in giro.
I tipi per il nostro uso sono quelli: ...bistadio...serie SF...
L'assorbimento dovrà essere tale da sopportare quello totale dell'impianto nel caso del filtro di ingresso, dei singoli dispositivi nel caso di quelli di uscita.
Per quanto riguarda le protezioni contro le sovratensioni, intese come brevissimi ed improvvisi picchi di tensione causati dall’accensione di motori o simili, quindi non una tensione costantemente più alta del valore nominale, basta inserire dei varistori, reperibili presso tutti i rivenditori di materiale elettronico.
Si tratta di una specie di resistenza, solitamente dalla forma di un disco; per i nostri scopi dovrete chiedere il tipo da 275 V (o valori simili - compresi tra 250 e 275) che, appunto, taglierà tutti gli impulsi superiori a tale valore.
Andranno montati (saldati) tra i due terminali di rete all’ingresso del filtro posto all’ingresso del tutto e sui terminali di uscita di ogni filtro di uscita (scusate il gioco di parole).
Se realizzate la versione minima, con un solo filtro, saldate un varistore all’ingresso ed uno all’uscita del filtro.
Esiste anche un'altra possibilità per procurarsi filtri già completi, nonchè altro materiale: le fiere dell'elettronica, dove si trovano solitamente filtri di varia potenza ed anche induttanze (anche nuovi) a prezzi di pochi €, ci sono tutto l'anno sparse per la penisola; fate una ricerca in rete con le parole chiave - fiere elettronica – e troverete numerosi siti con il calendario annuale delle stesse.
Ecco una foto di un filtro e di un paio di induttanze che ho acquistato tempo fa, il filtro ha una potenza di 20 A.
http://img20.imageshack.us/img20/938...ltri3ks.th.jpg
(cliccare per ingrandire)
Per i filtri di uscita esiste la possibilità di sostituirli con prese IEC da pannello con incorporato il filtro stesso, come questa:
http://img223.imageshack.us/img223/5...ltro2co.th.jpg
(ciccare per ingrandire)
In molti casi la si può sostituire facilmente a quella già presente nell’apparecchiatura, ma priva di filtro.
Fine della prima parte
Filtro di rete con switch automatico - P. 2
Passiamo ora alla descrizione dello switch per l’accensione/spegnimento automatico.
Poiché non è il caso di inventare ogni volta l'acqua calda, avevo fatto un giro in rete, trovando materiale più o meno interessante (e semplice, io avevo iniziato a pensare ad un coso digitale con accensioni sequenziali sulle varie uscite, magari con un controllo dei diffusori a seconda dell'ampli impiegato - chi lo sa, tra un anno o due...).
Avevo quindi trovato un circuitino interessante e basilare, ho provato a farne la simulazione sul PC e sembrava funzionare, infatti... realizzato, presentava un difetto di base che lo rendeva instabile in particolari situazioni, ho dovuto modificarlo e ora il circuito funziona senza incertezze (facevo prima se partivo da zero).
Veniamo al sodo, qui sotto vedete lo schema, nel riquadro disegnato nella parte inferiore sinistra del foglio c'è il circuito dell'attuatore del controllo a distanza, in pratica può essere un'altra ciabatta, comandata da quella principale, oppure la tensione di 12 V può essere utilizzata tal quale per qualche trigger.
http://img371.imageshack.us/img371/5...laveil6.th.jpg
(cliccare per ingrandire)
Componenti:
R1 = 1 ohm / 10 watt a filo (vedi testo)
R2 = 47k ohm trimmer
R3 = R4 = 2700 ohm
C1 = 1000 microF / 25 V
C2 = C3 = 10 microF / 25 V
C4 = 100 nF
D1 = D2 = ponte da 100 V/ 1A o simili
D3 = D4 = D5 = 1N4004
Q1 = BC549 o equivalente
Q2 = BC556 o equivalente
U1 = regolatore LM7812 o equivalente (contenitore TO220)
T1 = T2 = trasformatori di alimentazione 220 V / 12 V - 5 VA (per T2 vedi testo)
RL1 = relè 2 scambi bobina 12 V - facoltativo
RL2 = relè 2 scambi bobina 12 V / contatti 250 V - 5 A o meglio (dipende dal carico collegato)
RL3 = relè 2 scambi bobina 12 V / contatti 250 V - 5 A o meglio (dipende dal carico collegato) - facoltativo
Breve descrizione
La tensione di rete va direttamente alla presa cui è collegato l'apparecchio Master che dovrà comandare l'accensione/spegnimento di tutti gli altri (Slave), però prima passa attraverso l'avvolgimento SECONDARIO (quello a 12 V) di T2 e relativa resistenza messa in parallelo allo stesso.
Quando si accende l'apparecchio Master la corrente che passa in questo avvolgimento vi genera una piccola tensione che il trasformatore si incarica di elevare, quindi sull'altro avvolgimento troveremo una tensione di qualche volt.
Tale tensione viene raddrizzata e filtrata da D2 e C2, inviata al trimmer di taratura della sensibilità R2 e al transistor Q1 che passa a condurre, facendo condurre a sua volta Q2, che aziona i relè collegati sulla sua uscita.
Un relè controlla direttamente la tensione da inviare all'uscita Slave, cui sono collegati tutti gli altri dispositivi dell'impianto, l'altro relè invia una tensione continua di 12 V all'uscita per il controllo remoto; se non si desidera implementare tale funzione basta omettere il relè stesso.
Nella parte superiore del foglio è illustrato l'alimentatore stabilizzato a 12 V.
Nel riquadro disegnato in basso a sinistra c'è lo schema del controllo remoto, molto semplice; la tensione di 12 V di cui ho appena detto controlla direttamente un relè che applica la tensione di rete all'uscita del controllo stesso, cui possono essere collegati altri apparecchi, ad esempio il sub amplificato, diffusori elettrostatici, un TV, ecc.; anche questo circuito può essere ignorato se non serve e, al contrario, essere realizzato in più esemplari da disporre in vari punti; in questo caso fare solo attenzione all'assorbimento complessivo dei relè e, se del caso, aumentare la potenza di T1 e impiegare per U1 la versione in contenitore TO3.
NOTA 1: le connessioni disegnate con tratto più spesso sono quelle percorse dalla tensione di rete, prestate la giusta attenzione.
NOTA 2: i numeretti che compaiono qua e là nello schema (come lo 0 vicino ai simboli di terra) contrassegnano i nodi del circuito e servono al programma in fase di simulazione, non fateci caso.
Note costruttive dello switch:
La R1 serve a ridurre la corrente che passa nel secondario di T2 e il suo valore dipende un po' dal carico complessivo; sino ad un assorbimento dell'apparecchio Master di 2 A (quindi un assorbimento di oltre 400 W) va bene il valore di 1 ohm, se si supera tale assorbimento è meglio mettere una resistenza da 0,47 ohm, sempre da 10 W.
In pratica basta controllare che, con l'assorbimento al massimo la tensione sul primario di T2 non superi una ventina di Volt.
FATE ATTENZIONE CHE T2 E' MONTATO AL CONTRARIO: LA R1 SI TROVA SULL'AVVOLGIMENTO A 12 V (secondario), MENTRE IL PONTE E' SU QUELLO DA 220 (primario).
Il trimmer R2 andrà, all'inizio, posto al minimo, in modo che al transistor Q1 non arrivi tensione, si accende l'apparecchio Master e si regola il trimmer sino a quando non si sentono scattare i relè, fermandosi un pochino oltre; poichè credo che chi realizzarà tale apparecchio possiederà sicuramente un qualsiasi tester, l'ideale è misurare la tensione ai capi del diodo D4 e regolare il trimmer sino a leggere il minimo di tensione (circa 130 - 140 mV), noterete che, durante la regolazione, passerete da qualche volt ai valori suddetti e, continuando a regolare il trimmer, non si avranno cambiamenti significativi, fermatevi appena il valore diventa stabile.
Tutto il circuito di controllo può essere montato su una basettina millefori, tenete il tutto separato dai conduttori della tensione di rete, collegate tra loro (a stella) la terra delle tre prese e collegate in quel punto la massa del circuito elettronico.
I relè che controllano le tensioni da inviare agli apparecchi Slave devono essere scelti in base all'assorbimento complessivo di tutti gli apparecchi che possono essere utilizzati.
Se avete un pre + finale e se non vi sono scomodità nel farlo, sarebbe meglio far fare al finale la parte del Master, in questo modo si riduce l'assorbimento cui sarebbe soggetto il relè se il finale fosse collegato come Slave e il pre come Master; ovviamente, se il finale ha un interruttore scomodo o simili cose, è giocoforza usare il pre o il player come master.
Non ho inserito fusibili in quanto potrebbero già essere stati collocati a monte di tale sezione, così come non ho inserito led e spiette varie, liberi di inserirne una sull'alimentazione e una per segnalare l'attivazione dei relè (devo proprio fare tutto io ?).
RICORDATEVI CHE, ANCHE SE IL CIRCUITO ELETTRONICO E' SICURO IN QUANTO E' SEPARATO DALLA TENSIONE DI RETE, ALL'INTERNO DEL CONTENITORE PASSANO CONDUTTORI CON TENSIONE DI RETE, IDEM SUI TERMINALI DEI RELE', QUINDI....OCCHIO.
Qualche parola per quanto riguarda la realizzazione pratica di tutto il filtro.
La realizzazione dovrebbe essere posta in un contenitore metallico, collegato alla terra della rete elettrica, onde ottenere una schermatura di tutto quanto; fate attenzione a posizionare la basetta dello switch lontano da conduttori a tensione di rete.
Per quanto riguarda il collegamento delle varie connessioni di terra: i filtri commerciali hanno un punto per collegare (meglio saldare) la terra posto sull’involucro metallico, collegate un cavo di adeguata sezione a questo punto, uno per ogni filtro e poi andate con tutti questi conduttori in un unico punto posto sul contenitore metallico, collegate le terre delle varie prese al filtro relativo; se usate il trasformatore di isolamento, collegate la carcassa dello stesso alla connessione di terra del contenitore, idem per l’eventuale schermo elettrostatico.
Il filtro così realizzato forse non sarà paragonabile a blasonati e costosissimi filtri commerciali, ma sicuramente il suo lavoretto lo fa molto bene.
Se trovate qualche errore fatemelo sapere (con molto garbo e dolcezza), anche controllando più volte qualcosa scappa.
Ciao e buon lavoro
