Corrigir falha de projeto do circuito eletrônico do no-break

Andreas Karl · 25 de outubro

Amigos, estou tendo um problema com meu no-break. Na casa da minha mãe onde tenho ficado a energia é uma b. É uma região montanhosa e quando começa a ventar a energia começa a “piscar”. Dá pra notar que o no break tem uma proteção pra isso, quando entra no modo inversor ele demora uns 2 segundos pra voltar ao modo “normal” quando a energia volta. Mas quando a energia pisca meio rápido não funciona direito, ouve-se uns clacks de relê e de repente um mais forte e ai algum dos aparelhos ligados nele acaba desligando. O computador que mais uso é um notebook que a bateria já era há muito tempo e, continuamente sendo desligado “na marra”, o Windows vai ficando esquisito até que precisa formatar. Pensei em um circuito com um relê ou um Triac que com qualquer "piscada" na energia cortasse o AC que vai pro no-break por alguns segundos. Baseado nessa ideia e no que tenho aqui longe de casa rascunhei essa ideia:

É um monoestável simples com mosfet controlando um relê alimentado pela bateria automotiva do no-break , aterrando o capacitor ele demora para atingir a Vgs de disparo. A energia da tomada é reduzida, retificada e filtrada para ser entregue ao Led de um foto acoplador que vou roubar de alguma sucata de fonte. Se ocorrer falha de energia o transistor do optoacoplador diminui a condução ou corta e o transistor BJT vai aterrar o capacitor. Se durante a recarga do capacitor ocorrer outra flutuação de energia ele é aterrado de novo. Preciso tomar cuidado com o valor do capacitor de filtro antes do Led, se for muito pequeno vai dar ripple (o que talvez não seja um problema nesse circuito) e se for grande vai alimentar o Led e vai deixar a ação do circuito lenta e vai perder a função. Seria melhor colocar uma ponte de diodos no lugar do diodo que retifica o AC?

Outra coisa, se alguém tiver uma ideia melhor, mais simples é bem-vinda. Obrigado por ora.

W46n3r · 25 de outubro

1 hora atrás, Andreas Karl disse:

quando a energia pisca meio rápido não funciona direito, ouve-se uns clacks de relê e de repente um mais forte e ai algum dos aparelhos ligados nele acaba desligando.

Então... mas então o seu no-break que é ruim ou está com problema. Equipamentos se desligarem quando um bom no-break tem carga na bateria não é normal em circunstancia alguma.

1 hora atrás, Andreas Karl disse:

Outra coisa, se alguém tiver uma ideia melhor, mais simples é bem-vinda. Obrigado por ora.

Eu sugiro levar seu no-break para uma revisão, ou comprar um novo. É melhor do que ficar quebrando a cabeça com soluções de contorno.

Felipe Alves 2207 · 25 de outubro

1 hora atrás, W46n3r disse:

quando a energia pisca meio rápido não funciona direito, ouve-se uns clacks de relê e de repente um mais forte e ai algum dos aparelhos ligados nele acaba desligando.

uma pergunta meio boba, o no-break tem a função de estabilizador de tensão também? tipo: corrigir a tensão da tomada sem precisar usar a bateria interna???

@W46n3r @Andreas Karl

Renato.88 · 25 de outubro

32 minutos atrás, Felipe Alves 2207 disse:

uma pergunta meio boba, o no-break tem a função de estabilizador de tensão também? tipo: corrigir a tensão da tomada sem precisar usar a bateria interna???

Alguns tem. Mas é aquele sistema porco do tipo que aqui no fórum não recomendam.

Com relés mudando taps do trafo através de comparador de tensão.

Esse do @Andreas Karl deve ser assim.

Andreas Karl · 25 de outubro

@Felipe Alves 2207 Infelizmente sim. Como o @Renato.88 citou é aquele sistema porco do tipo que aqui no fórum não recomendam. Quando a tensão de tomada se altera ouve se os relês chaveando a ligação do transformador. É algo que se eu tivesse mais tempo até estudaria a circuito e desabilitaria mas até agora depois de muitos anos usado em outro lugar não causou estrago. O que está acontecendo é que o circuito que controla o relê principal que comuta a saida da tomada para o inversor de 12 para 127 volts fica confuso com as interrupções muito rápidas e seguidas da energia e acaba deixando a saida mais tempo sem energia do que devia. Na verdade eu nunca vi interrupções de energia desse tipo em outro lugar que morei. A ideia é fazer um circuito que ao primeiro sinal de interrupção de energia mantenha o no-break desligado da tomada por algum tempo impedindo que as idas e voltas rápidas da energia da rede elétrica cheguem até ele.

.if · 26 de outubro

Ativando meu tradicional modo minimalista, você pode fazer algo como: apenas colocar um capacitor de alguns milhares de uF em paralelo com a bobina do relé: mesmo se a luz voltar rapidão, o cap vai manter acionado por algum tempo. Caso queira considerar que vai dar sobrecorrente no transistor, está totalmente correto. Neste caso uma olhadela no d.s. dele + adição de um R de valor coerente e que mantenha o relé já lhe deve ser suficiente pro sucesso e se não, uma alternativa seria a troca deste transistor p.ex. de bc548 pra bc337 ou até bc639 (pinagem diferente)

.if · 26 de outubro

Me deu vontade registrar...

Esta adaptação é interessante pra quase tudo que está na tomada principalmente geladeira

15 horas atrás, Andreas Karl disse:

desligado da tomada por algum tempo impedindo que as idas e voltas rápidas da energia da rede elétrica cheguem até

...ela. Devido à compressão do gás, há momento de recompressão mais intensa ao desligar e religar em pouco tempo o que impede o motor de partir e atua o relé térmico.

Me lembro vagamente que o amigo Moris elaborou uma solução semelhante pra geladeira dele. Também num projeto de uma estufa fria do passado havia esta exigência algo como se a luz cair e voltar (ou alguém ficar ligando e desligando a chave), dar um tempo antes de ligar o compressor.

MOR_AL · 26 de outubro

52 minutos atrás, .if disse:

Me lembro vagamente que o amigo Moris elaborou uma solução semelhante pra geladeira dele.

Tem só 14 anos... Como era para geladeira, considerei que a pressão do compressor voltasse à pressão atmosférica em T1 = 8 minutos. Acredito que para o autor um circuito mais simples, parecido ao que ele postou, seja mais apropriado.

Sem energia - Led Vm e Vd apagados. Geladeira desligada.

Volta a energia - Led Vm acesso e led Vd apagado durante T1 = 8 minutos (aprox.). Geladeira desligada.

Volta a energia após t1 = 8 minutos (aprox.) - Led Vm e Vd acessos. Geladeira ligada.

Em tempo1:

Quando a energia retorna, o relé RL1 dá uma "piscada", alimentando a geladeira por alguns milissegundos. A geladeira nunca queimou.

Atualmente resido em local sem problema com a falta frequente de energia. Não uso mais o aparelho.

Atualmente já há aparelho similar no mercado.

Em tempo2:

Quanto tempo tem a bateria do seu no break?

A original do meu durou cerca de 2 anos. Depois comprei a Moura e começou a reduzir a carga em um ano. Desmontei o no break. O custo da bateria e a estabilidade da rede elétrica permitiram essa atitude.

MOR_AL

Andreas Karl · 26 de outubro

52 minutos atrás, .if disse:

Esta adaptação é interessante pra quase tudo que está na tomada principalmente geladeira

Não havia pensado nisso, mas você tem razão. Do jeito que está (se funcionar), permite tempos relativamente longos, pois o capacitor está ligado ao gate do MOSFET, praticamente sem carga. Até um capacitor cerâmico de, digamos, 100nF, carregado por um resistor de alto valor já deve resultar em um tempo considerável. Seria necessário incluir uma fonte, ainda que simples do tipo fast. Talvez dê até para eliminar o optoacoplador do circuito.

9 minutos atrás, MOR_AL disse:

Quanto tempo tem a bateria do seu no break?

A original do meu durou cerca de 2 anos.

Não lembro mas deve ter sido mais ou menos isso. Era daquelas de 7 ou 9 aH e lembro que durava uns 15 minutos. Na verdade o no-break ja é bem idoso, comprei quando meus pais ainda moravam em São Paulo de onde mudaram em 2003. Atualmente está com uma bateria marca "barbante" automotiva já há alguns anos. Quando comprei a bateria acho que aguentava quase duas horas, agora tá na faixa dos 40 minutos. Ligado nele tem 2 notebooks (sem bateria) uma tv LCD de led e o modem/roteador da internet de fibra óptica.

Aproveitando o tema compressor, eu tenho um ar condicionado de janela mecânico marca Gree na minha casa em outra cidade. A "histerese" dele é meio alta, na regulagem que eu deixo desliga o compressor com 25° e religa com 28°. Será que dá certo eliminar o termostato mecânico do circuito e colocar no lugar um relê controlado por um circuito externo com algum sensor de temperatura? Eu instalaria o relê dentro do ar condicionado e colocaria um fio para o circuito ficar no meio do quarto.

.if · 26 de outubro

4 horas atrás, Andreas Karl disse:

um capacitor cerâmico de, digamos, 100nF, carregado por um resistor de alto valor já deve resultar em um tempo considerável.

De fato pode manter mosfet acionado uma minieternidade tendo em vista que praticamente não há corrente no gate pra descarregá-lo. No entanto permita-me re-registrar que a ideota minha seria muuuito + simples...

5 horas atrás, MOR_AL disse:

Acredito que para o autor um circuito mais simples

um capacitor de mF's em paralelo com a bobina. Num temporizador que fiz há algum tempo pra uma jiga de teste, um de 1000uF mantem acionado por segundos. A teoria - caso alguém se aventure nela - é quase simples: aplico 14V na bobina de 400R e o relé mantem acionado até 8V pelos 1000uF. Acho que só precisa destes 4 dados. Envolve logaritimos e tal. No meu caso preferi ver a matemática na prática.

4 horas atrás, Andreas Karl disse:

Será que dá certo eliminar o termostato mecânico do circuito e colocar no lugar um relê controlado por um circuito externo com algum sensor de temperatura?

Não vejo nada pra dar errado a não ser uma histerese baixa demais e uma variação de temp. rápida de mais, cai no problema da recompressão supracitado.

MOR_AL · 26 de outubro

4 horas atrás, Andreas Karl disse:

Será que dá certo eliminar o termostato mecânico do circuito e colocar no lugar um relê controlado por um circuito externo com algum sensor de temperatura?

A parte mecânica é meio chata de mexer. Eu não tenho esta informação que você mencionou.

No seu circuito original, eu tentaria o seguinte/;

1 - Retiraria, ou melhor, reduziria o resistor de entrada, junto aos 127Vca, para uns 100 Ohms. Isso limitaria o pico de corrente em cerca de 1A. O diodo , ou diodos retificadores agradeceriam.

2 - Colocaria um capacitor entre uns 470nF/400V a 1uF/400V em série com o resistor mencionado no item 1.

3 - Trocaria o diodo retificador por uma ponte retificadora ou 4 diodos configurado como retificação em ambos os ciclos.

4 - Colocaria um zener de uns 4,7V entre o positivo e o negativo da retificação. Atenção à polaridade do zener.

5 - Colocaria um resistor em série com o positivo, de aproximadamente R2 = (Vzener - Vdiodo do opto) / 10mA = (4,7 - Vdiodo do opto)/0,01 = 100 * (4,7 - Vdiodo do opto).

6 - Incluiria um capacitor eletrolítico com um valor de aprox. 1 a 100uF/ de 10 a 25V. Isso pode atrasar algumas dezenas a poucas centenas de milissegundos.

7 - Se este tempo não for suficiente, inclua um capacitor entre a base do transistor e o terra. Desconecte o emissor deste transistor e o coloque na base do transistor X. O transistor X é o substituto do mosfet. Pode ser um NPN qualquer, para pequenos sinais. Um BCxxx.

8 - Retire a conexão do coletor do transistor anterior do gate do mosfet, ou agora a base do transistor X.

9 - Retire o capacitor do gate ou da base.

Desenhe este circuito que eu descrevi, para ver se eu errei em algo.

MOR_AL

Sérgio Lembo · 26 de outubro

Eu colocaria um simples relé temporizado, do tipo temporizado na energização. Tem modelos que vão até 2s, 10s e de minutos, a prateleira é grande.

Renato.88 · 27 de outubro

6 horas atrás, Sérgio Lembo disse:

Eu colocaria um simples relé temporizado, do tipo temporizado na energização. Tem modelos que vão até 2s, 10s e de minutos, a prateleira é grande.

Para aplicações profissionais, um desses é o correto mesmo.

Mas para outras coisas, a quem e acostumado a mexer com eletrônica, também cabe a construir o próprio relé temporizado.

O @MOR_AL construiu o dele para a sua geladeira.

Eu também construí o meu, já falei dele em muitos tópicos por aqui quando o assunto é queda de energia.

Aqui, eu postei o esquema....

Meu circuito está lá faz tempo, sem problemas. Porém atualmente, apareceu um problema novo com o fornecimento de energia.

Com as chuvas e ventos, apenas um dos três fios se rompem nos postes da rua. E aí a tensão cai, o 220V vira 127V e os 110V passam a ser 63V.

Assim meu temporizador acaba ligando, mas o contator não arma, fica vibrando. Pois a tensão mínima pra ele funcionar é de 180V.

Essa semana estou fazendo outro circuito, com comparador de tensão, onde o circuito só funciona se a tensão da rede for maior do que 180V.

Ferox Graxaim · 29 de outubro

Caro usuário,

Seja bem-vindo ao Clube do Hardware!

Nobreaks mais baratos são danosos para computador e demais equipamentos eletrônicos.

Modelos offline (também conhecidos como short-breaks ou standby), possuem estabilizador integrado, que prejudica o circuito PFC ativo da fonte e diminui a vida útil de capacitores. Além de serem na maioria de onda quadrada ou pseudo-senoidal, que também prejudicam o circuito PFC ativo e são incompatíveis com cargas indutivas (transformadores, motores etc.). Apesar de existirem nobreaks offline de onda senoidal pura, estes ainda possuem estabilizador integrado. Por fim, mesmo que consiga encontrar um no-break offline, senoidal puro e sem estabilizador, o próprio acionamento do inversor provoca um pequeno corte de tensão, o que pode ser tão nocivo quanto estabilizador se as quedas de energia forem muito frequentes.

Nobreaks adequados para serem usados em equipamentos eletrônicos são os modelos online (também conhecidos como "dupla conversão"), os quais emitem onda senoidal pura e sempre estável. Infelizmente nobreaks online são bem caros.

Vale lembrar que um no-break é feito apenas para manter o computador ligado em caso de queda de energia, e não para proteger o computador contra surtos de tensão (embora muitos possuam proteção contra surtos integrada.) Caso esteja procurando por proteção contra surtos, um bom filtro de linha com dispositivo de proteção contra surtos (DPS) será suficiente, em conjunto com DPS no quadro de disjuntores e no padrão de entrada.

Para saber mais, seguem alguns artigos e tópicos sobre o assunto:

Atenciosamente,
Equipe Clube do Hardware

Andreas Karl · 3 de novembro

Boa tarde amigos. Resolvi me arriscar no Proteus (no qual ainda n tenho muita prática e obviamente levei uma surra, rs) e nos intervalos do pouco tempo que tenho agora coloquei o meu circuito e depois as modificações sugeridas pelo @MOR_AL. Agora, estou na dúvida: será que o problema é no meu Proteus ou ele realmente tem alguns bugs?

Percebi alguns comportamentos estranhos durante a simulação. Quando tentei colocar uma chave entre o gerador AC (126 V, 177 V de pico) e o circuito, se ela estiver conectada no polo errado, o Proteus "pira" e mostra tensão depois da chave. Em um vídeo do YT, comentaram que é necessário colocar um terra antes ou depois da retificação senão dá problema.

Além disso, os potenciômetros “genéricos” não estão zerando.

Pelo Proteus meu circuito até que funciona, o valor dos resistores é meio crítico, na entrada coloquei uma ponte, um zener de 4,7 V e um capacitor em paralelo como o MOR_Al sugeriu. Mas decidi postar primeiro com as sugestões de modificação do MOR_AL, até para entender melhor o que ele tem em mente e se eu fiz certo.

Em 25/10/2024 às 14:20, Andreas Karl disse:

Em 26/10/2024 às 17:03, MOR_AL disse:

No seu circuito original, eu tentaria o seguinte/;

1 - Retiraria, ou melhor, reduziria o resistor de entrada, junto aos 127Vca, para uns 100 Ohms. Isso limitaria o pico de corrente em cerca de 1A. O diodo , ou diodos retificadores agradeceriam.

2 - Colocaria um capacitor entre uns 470nF/400V a 1uF/400V em série com o resistor mencionado no item 1.

3 - Trocaria o diodo retificador por uma ponte retificadora ou 4 diodos configurado como retificação em ambos os ciclos.

4 - Colocaria um zener de uns 4,7V entre o positivo e o negativo da retificação. Atenção à polaridade do zener.

5 - Colocaria um resistor em série com o positivo, de aproximadamente R2 = (Vzener - Vdiodo do opto) / 10mA = (4,7 - Vdiodo do opto)/0,01 = 100 * (4,7 - Vdiodo do opto).

6 - Incluiria um capacitor eletrolítico com um valor de aprox. 1 a 100uF/ de 10 a 25V. Isso pode atrasar algumas dezenas a poucas centenas de milissegundos.

7 - Se este tempo não for suficiente, inclua um capacitor entre a base do transistor e o terra. Desconecte o emissor deste transistor e o coloque na base do transistor X. O transistor X é o substituto do mosfet. Pode ser um NPN qualquer, para pequenos sinais. Um BCxxx.

8 - Retire a conexão do coletor do transistor anterior do gate do mosfet, ou agora a base do transistor X.

9 - Retire o capacitor do gate ou da base.

Desenhe este circuito que eu descrevi, para ver se eu errei em algo.

MOR_AL

Como o circuito virou uma “linguiça” eu editei a imagem cortando ele no meio do opto acoplador e colando embaixo pra melhorar a visualização.

O Datasheet do 4N25 especifica o Led como 1,35 V a 50 mA. Em vez de transistores BCs, usei o 2N2222, confio mais nele (embora nesse circuito não deva fazer diferença). A simulação mostrou que, após o capacitor carregar, o relé é acionado.

Resumo do que espero que o circuito faça:

Quando houver queda de energia, o relé deve desconectar o AC do no-break, forçando-o a operar na bateria.

Quando a energia retornar, o relé deve demorar um tempo X (uns 10 segundos ou até mais de 1 minuto, o que funcionar melhor quando estiver montado) antes de reconectar o no-break.

Se houver outra queda de energia ou uma breve “piscada” antes do término do tempo X, a contagem desse tempo deve recomeçar.

E, se der, o circuito também deve desconectar se a tensão do AC cair abaixo de uns 90V, como no caso de falta de fase.

Uma pergunta: para postar um design do Proteus aqui no CH basta jogar o arquivo pdsprj num zip ?

Obrigado por ora.

.if · 3 de novembro

Continuo achando que é muita flatulência pra poucos rejeitos digestivos... no bom sentido, claro.

Imagine RL1 do relé do no-break. Bem como Qx
Imagine 2200uF+ em paralelo com D7
Imagine QX deixando de conduzir e o capacitor mantendo o relé acionado por segundos a fio
2 horas atrás, Andreas Karl disse:
- Quando a energia retornar, o relé deve demorar um tempo X (uns 10 segundos ou até mais de 1 minuto, o que funcionar melhor quando estiver montado) antes de reconectar o no-break.
Imagine um motivo pra que não dê nada certo