Presa Smart per Computer

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Di Antonello Della Pia.

 

Può sembrare strano, ma alcuni apparecchi di uso comune consumano energia, in quantità non sempre trascurabile, anche… da spenti! Lo scopo del circuito proposto è quello di azzerare tale spreco, in maniera non convenzionale

Il tema del risparmio energetico è al giorno d’oggi sicuramente tra i più sentiti, ed anche noi Maker dovremmo tenerne conto nel dimensionare i circuiti che realizziamo.
Tempo fa, “navigando” alla ricerca di un alimentatore switching con assorbimento senza carico più basso possibile, mi sono imbattuto in un articolo che dimostrava come un tipico PC desktop assorbisse una certa potenza dalla rete elettrica anche da spento, a meno di non disinserirne materialmente la spina.
Il test era stato effettuato su diversi modelli, con risultati piuttosto sorprendenti!
Il mio pensiero è andato subito al PC che “giace” sulla scrivania di mia figlia, inutilizzato per la maggior parte del tempo, soppiantato ormai da smartphone e notebook.
Si tratta di un modello piuttosto recente di un marchio tra i più diffusi, con relativo monitor LED 21″, scelti, oltre che per l’ingombro contenuto, per il basso consumo dichiarato. Non disponendo ancora di un wattmetro, cioè dello strumento specifico che permette di misurare la potenza elettrica (in watt, appunto) assorbita da un apparecchio o circuito, ho pensato di misurare almeno il valore della corrente circolante, per avere un’idea delle grandezze in gioco.
Assemblata quindi una prolunga volante, ad apparecchi rigorosamente spenti, ho inserito, con le dovute precauzioni, un multimetro digitale impostato per misure di corrente alternata in serie ad un conduttore di rete, leggendo il valore di 0,065 ampere!
Ora, 65 milliampere a 230 volt non sono pochi, specie se richiesti da un apparecchio che credevo inattivo! Ho pensato subito ad un guasto, ad una dispersione, ho cambiato multimetro, controllato la terra, cambiato presa, staccato tutti i cavi delle periferiche, niente, quello era il valore di corrente assorbito dal piccolo PC e dal suo monitor, assolutamente… spenti!
Superata la sorpresa e ripetuta la prova su altri due computer a portata di mano, con risultati addirittura peggiori, ho concluso che la questione andasse affrontata… da Maker!

Dall’idea alla realizzazione

In attesa di “mettere le mani” su un wattmetro, per definire più precisamente natura ed entità dello spreco, dopo breve elucubrazione è stato chiaro che il rimedio non poteva essere che trovare un modo elegante e possibilmente automatico di… staccare la spina dopo l’arresto del sistema operativo e lo spegnimento “ufficiale” del computer! Qualcosa di meglio della comune multipresa con interruttore (la cosiddetta ciabatta), che ha lo svantaggio di essere spesso poco accessibile, esteticamente non esaltante e soprattutto… bisogna ricordarsi di spegnerla, aspetto non banale, per esempio quando il PC, prima dell’arresto, richiede l’applicazione di aggiornamenti, con tempi di attesa indefiniti, mentre noi vorremmo lasciare la postazione. Il circuito proposto consente invece la disconnessione automatica dalla rete elettrica dopo l’arresto effettivo del computer, non consuma energia quando è inattivo, è facilmente adattabile, come vedremo, alla gestione di altre tipologie di apparecchi elettrici senza necessità di particolari modifiche agli stessi.

Lo schema elettrico

Certamente è legittimo chiedersi se il gioco valga la candela, o meglio, in questo caso, il watt, ma qui si vede lo spirito del Maker, che consiste, secondo me, anche nel realizzare qualche cosa che si ritiene utile, magari non già presente sul mercato, possibilmente divertendosi e magari ampliando le proprie conoscenze. Capita inoltre di trovare in un progetto uno spunto, un’idea da riutilizzare e adattare ad altre realizzazioni. Spero che ciò possa accadere esaminando lo schema elettrico!
Il principio di funzionamento alla base del circuito di Figura 1 è il seguente: il dispositivo è collegato stabilmente alla rete elettrica ed al carico (computer, monitor, eventuali periferiche, anche tramite multipresa, se necessario), in stato di inattività, senza consumare energia.

Figura 1: Schema elettrico della Presa Smart: fare attenzione alla parte del circuito in evidenza!

 

Alla pressione del pulsante SW1, grazie alla presenza della piletta a bottone tipo CR2032, si innesca l’SCR equivalente formato dai transistor Q1 e Q2, che per le sue proprietà rimane in conduzione e provoca l’alimentazione immediata del carico (segnalata dal LED blu D2), grazie al Triac T1 pilotato opportunamente dall’opto-accoppiatore U1. A questo punto, premendo il pulsante di accensione del computer, lo stesso si avvia, rendendo disponibile alla presa USB K1 la tensione di 5V, segnalata dal LED rosso D5, tensione che sostituisce immediatamente quella della batteria nel mantenere attivo il circuito, portando contemporaneamente in interdizione Q1-Q2. In questo modo, la richiesta di corrente (solo 2 mA, come vedremo) alla batteria è limitata a pochi secondi di tempo per volta, per una durata della stessa praticamente… infinita!
La CR2032, capace di 200-220 mAh, può alimentare

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Informazioni sull'autore

L'elettricità mi ha sempre attirato, da giovane dilapidavo la paghetta in batterie, lampadine e cavi elettrici, a undici anni ho chiesto in regalo il primo multimetro (un glorioso ICE analogico). Anche dopo il diploma di Perito Industriale Elettrotecnico e nonostante un successivo percorso professionale piuttosto eterogeneo, la passione per l'elettronica è rimasta una costante, arrivando nel tempo a comprendere l'interesse per audio e diffusori, misure elettroacustiche, circuiti di alimentazione e amplificatori, circuiti analogici e digitali a componenti discreti, amplificatori operazionali, tubi termoionici, uso di strumentazione e misure di laboratorio, fino ad arrivare, di recente, al "morbo" della breadboard, dei microcontrollori e relativa programmazione. Insomma, tutto il classico repertorio del saldatore-dipendente! Strada facendo si è inoltre inserita prepotentemente la passione per l'informatica (sfociata poi in sedici anni di attività professionale), che ha rappresentato la quadratura del cerchio, grazie alle risorse quasi infinite improvvisamente disponibili per un appassionato come me. Basti pensare alla reperibilità di componenti e informazioni, alla possibilità di studiare ed applicare diversi linguaggi di programmazione, di disporre di un laboratorio di misura anche virtuale a costi accessibili, alla potenza e comodità dei simulatori, alla attuale realtà dell'Internet of Things. Credo quindi, attualizzando il concetto, di potermi definire un "maker" di 55 anni, senza pretese di genialità, ma con interessi e competenze in diversi ambiti, specialmente pratiche, acquisite essenzialmente da autodidatta. Quando non mi occupo di elettronica, mi piace leggere (soprattutto narrativa, preferibilmente di autori italiani), ascoltare musica (quasi esclusivamente inglese, di artisti fuori dal circuito commerciale), andare in bici, camminare.

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