Controllo del ripple con il Kinetis M

Il controllo del ripple (o ondulazione residua) è un metodo utilizzato per controllare l’entità di un carico elettrico, ed è attualmente utilizzato in numerosi paesi per gestire in modo efficiente il consumo di energia elettrica a livello domestico. Con un dispositivo basato sulla tecnica di controllo del ripple, è infatti possibile cambiare la tariffa applicata al consumo di energia elettrica, accendere o spegnere selettivamente i dispositivi collegati alla rete elettrica, e altro ancora.

Introduzione

Tutti noi sappiamo che il consumo di energia elettrica non si mantiene costante durante l’arco di un’intera giornata: esistono periodi di picco e periodi di basso consumo, e le richieste di energia che si registrano al mattino, durante il pomeriggio, oppure di sera e di notte sono anche molto diverse tra loro. Occorre inoltre sottolineare come i picchi di domanda che si possono registrare in alcuni periodi della giornata non sono desiderabili, e richiedono un enorme sforzo e attenzione per chi deve occuparsi della gestione dell’infrastruttura elettrica. Non solo, il superamento di determinate soglie di assorbimento stabilite in fase di contratto, può anche comportare degli aggravi per l’utente nella bolletta elettrica. Ecco quindi che la tendenza e l’interesse comune sono quelli di ridurre i picchi di consumo dell’energia elettrica (o, quantomeno, mettere in atto una gestione più efficiente dei consumi), ed uno dei metodi che si possono utilizzare a questo scopo è rappresentato dalla gestione del carico.

Da parte loro, i fornitori di energia elettrica cercano di motivare e sensibilizzare gli utenti affinchè essi non utilizzino gli elettrodomestici (almeno quelli il cui utilizzo può essere programmato) durante i periodi di picco della domanda di energia, ma li utilizzino invece durante i periodi in cui la domanda di energia è stazionaria. Il modo più semplice e ovvio di attuare questa sensibilizzazione consiste nel garantire degli sconti sulla tariffa della fornitura a chi applica questo tipo di comportamento. E qui entra in gioco il controllo del ripple, che in sostanza non è altro che una sorta di controllo del carico applicato alla rete. Per poter utilizzare questa tecnica a livello domestico, godendo degli eventuali benefici offerti dai fornitori di energia, occorre disporre di un dispositivo che, come vedremo più avanti, utilizzi il protocollo di comunicazione per la trasmissione del controllo di ripple.

Il ripple control

Questa tecnica consiste nel sovrapporre un segnale di alta frequenza al segnale della rete elettrica alternata, che ha normalmente una frequenza compresa tra 50 e 60 Hz. Il segnale sovrapposto ha un’ampiezza solitamente pari a circa il 5% della tensione di fase nominale, mentre la sua frequenza è tipicamente compresa tra 150 e 1600 Hz.

L’ampiezza del segnale sovrapposto può inoltre variare in seguito all’effetto prodotto da varie sorgenti di interferenza, quali ad esempio diodi, tiristori, saldatori, e altro ancora. La distanza tra il trasmettitore del segnale di controllo del ripple ed il corrispondente ricevitore rappresenta un parametro molto importante, che può avere impatto sulla qualità del segnale. Nel corso dell’articolo vedremo come funziona il protocollo di comunicazione del segnale di controllo del ripple (detto anche “ripple control”), e come si possa sviluppare un’apposita libreria (rcolib) da utilizzare nel ricevitore ripple control. Precisiamo inoltre che esistono diverse tecniche con cui è possibile generare il segnale ripple control, ma questo aspetto esula dal presente articolo. [...]

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Una risposta

  1. Stefano Lovati Stefano Lovati 15 gennaio 2019

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