Baseado numa recente modificação de um estabilizador de tensão, o TR1000e ganhou status de inovador e cresceu em tecnologia e proteção - tanto das cargas quanto do próprio conjunto - tornando mais eficiente a forma com que utilizamos a energia elétrica e observados os estados de operação do sistema
Recentemente fiz uma modificação num estabilizador de tensão Enermax de 1000VA. Ficou basicão, sem qualquer recurso adicional além de um LED vermelho indicador de ligado. Dessa vez, aprimorei a modificação adicionando indicadores, proteções e mais poder e segurança ao projeto.
Utilizando a carcaça de um nobreak APC de 600VA que morreu há algum tempo, consegui adaptar o enorme trafo e o circuito soft start no interior bastante 'confuso' - tanto que precisei cortar algumas ligas plásticas para liberar espaço. Também alterei o circuito dos LED's frontais original para atender aos princípios do projeto.
Para conectar o TR1000e à rede elétrica, basta conectar o cabo AC na tomada traseira (não existia no gabinete do nobreak) e virar a chave AC localizada no painel traseiro, logo abaixo da tomada AC de entrada. Note que esta chave bipolar com capacidade de 250V x 15A também foi adicionada ao projeto. Dessa forma, o LED de status (vermelho, 5mm) é iluminado indicando tensão primária. As saídas não são acionadas, obviamente, até que se pressione a chave SS (soft start) do painel frontal, o que aciona todo o conjunto. Se tudo está OK, o LED de status se apagará, o LED ON (verde, 3mm) se ilumina juntamente com o LED OK (amarelo, 3mm) indicando tensões corretas e acionamento do SS. Em casos de subtensão, onde a tensão de entrada é inferior aos 220V necessários, o LED de status permanecerá iluminado e o SS não acionará, permanecendo inativo para proteger o sistema e as cargas. Para sobretensão ou sobrecarga, o fusível será rompido. A chave bipolar corta completamente as duas fases da tensão no interior do equipamento, permitindo total isolamento da rede elétrica quando não estiver em uso. Também há integração total para fins de aterramento, respeitados os pinos e as normas.
Há um quarto LED no painel, LED FUSE (vermelho, 3mm) que indica o status do fusível principal - 250V x 15A de queima rápida. Quando em operação, esse LED permanece apagado. Se o fusível se rompe, o LED se ilumina indicando sua avaria. Nessas condições, o LED de status também se ilumina, indicando tensão primária mas ao acionar o botão SS no painel frontal, mesmo se apagando, não há acionamento do sistema até que o fusível seja verificado e restaurado. Ao substituir o fusível, o LED FUSE se apaga e o sistema volta a operar normalmente. Foi adicionado um cooler - originalmente retirado do nobreak, na época - para melhorar a dissipação de calor no interior, já que temos 1000VA de potência que serão usados em cargas por longos períodos de tempo. Não seria necessário, levando em conta o projeto, mas gosto de manter as coisas trabalhando em condições generosas para que durem mais tempo e também para que não ocorram gargalos devido aos limites de operação em faixas de temperaturas mais altas.
Guardava esse gabinete da APC faz tempo, sempre achei ele bonitão e queria lhe dar um destino digno. Acho que consegui.
Cabo com capacidade de 15A e 250V
Detalhe para o conector AC IN e chave bipolar
LED's: status, on, fuse, ok
Criei um vídeo demonstrativo para entender o funcionamento do SS e dos indicadores do painel frontal.
Levando em conta que a energia elétrica fornecida no Brasil costuma ser péssima, este simples e eficiente equipamento servirá como uma barreira de proteção contra a alta tensão de retorno capaz de danificar permanentemente equipamentos como refrigeradores, freezers e outros sistemas eletroeletrônicos de uso contínuo
Quando há falta de energia elétrica, a maioria das pessoas costuma correr para retirar da tomada equipamentos como refrigerador, freezer, ar condicionado e outros eletrônicos porque é sabido que o retorno do fornecimento de energia elétrica pode ser desastroso. Já vi muitos casos de redes 127V chegarem aos 180V num longo pico de quase 2s - fatal para a maioria dos equipamentos com bivolt manual. Partindo deste princípio básico que nos acompanha de geração em geração, há alguns anos desenvolvi essa solução que foi bastante utilizada. Tudo se concentra no básico, no funcional e no eficiente.
Funcionamento
Ao ser alimentado pela primeira vez, o PROCATER não libera energia elétrica na saída. O LED PW (vermelho) é iluminado e alguns segundos depois, o LED OK (verde) começa a ganhar brilho gradualmente, de acordo com o delay programado. Cerca de um minuto depois, ouve-se um 'click' e o LED OK se ilumina por completo. Isso significa que o equipamento conectado à saída do PROCATER está recebendo energia elétrica e que tudo está funcionando como deveria. Na falta de energia elétrica, tudo se desliga naturalmente. Quando há o retorno do fornecimento, o PROCATER repete o processo descrito anteriormente, o que protege o equipamento que está ligado à sua saída de possível alta tensão de retorno. É uma forma simples e inteligente para evitar a correria pela casa na tentativa de retirar todos os equipamentos da tomada. O PROCATER também oferece filtros AC contra os ruídos e transientes mais comuns e um fusível de proteção na saída para maior segurança de operação. O circuito de controle do PROCATER não 'passa' por este fusível, apenas a saída se aplica.
O princípio básico do projeto é um delay que protege o equipamento conectado suspendendo a saída por algumas dezenas de segundos após o retorno do fornecimento de energia elétrica, até que a tensão se estabilize naturalmente. Em casos extremos, onde a energia elétrica vai e volta até ser restabelecida, o equipamento que estiver conectado à saída do PROCATER não recebe esses picos, permanecendo desligado e seguro. Dessa forma, temos uma proteção extremamente eficiente e rápida.
Embora a carga segura em 220VAC seja de 8A e a máxima de 10A, uma versão com maior capacidade de carga do PROCATER pode ser implementada para ser utilizada diretamente na caixa de energia da casa, cortando toda a energia de todos os pontos para proteger tudo o que estiver ligado à rede. Simples e eficiente, como tudo deveria ser.
Em tempo: a carcaça foi reutilizada de uma fonte antiga da HP, 18V x 1,8A e não existem componentes comprados neste projeto. Tudo seria dispensado...
Imagem comparativa para ilustrar as dimensões
PROCATER em uso, protegendo meu refrigerador
E para demonstrar o funcionamento do PROCATER, criei um vídeo ilustrativo bem simples. É possível acompanhar o aparelho iniciando a contagem até o acionamento da carga, com comentários.
Produzido 100% a partir de lixo eletrônico, o REN Media Center reproduz vídeos, imagens e músicas a partir do software dedicado Kodi com alto rendimento e baixíssimo consumo de energia
Recebi um notebook pelos Correios lá das bandas da Costa Verde do Rio de Janeiro (salve, salve, Alex!) para ver se tinha salvação. Se tratava de um Acteon ACT-M5 sem fonte, com bateria esgotada e que, segundo ele, estava parado há muito tempo. Testando tudo minuciosamente, cheguei ao seguinte veredito:
Bateria morta
HD destruído
Teclado com várias teclas não funcionais
Display com pouco brilho (desgaste natural)
TouchPad pouco sensível
Cooler travado com 'rolamento' desgastado
Módulo de memória 'solto' do slot
Passei o estado da máquina pro Alex e ele disse pra mandar pro desmanche. Foi o que fiz. De toda a máquina, salvei apenas a placa mãe com processador, memória, dissipador com cooler e o leitor/gravador de DVD. Sabia que um dia faria alguma coisa com essa plaquinha. Tirando o chipset SiS 672, não é das piores não:
Primeiros testes de hardware (detalhe na placa)
Mobile Intel Celeron 530, 1733 MHz (13 x 133)
Chipset SiS 672(FX)
Vídeo SiS Mirage 3 Graphics (128 MB)
Áudio Realtek ALC662 SiS 7012 PCI Sound Chip
Up to 2GB DDR2 667MHz
Wireless b/g
Minhas primeiras ideias partiam desde montar uma jukebox para vender ou presentar um amigo até transformar essa plaquinha num console de SNES com milhares de jogos. Parei por aí e deixei a plaquinha limpinha e bem guardada até uns meses atrás, quando decidi montar um media center para que pudéssemos assistir nossos filmes em formatos de maior qualidade, já que hoje preciso converter TODOS os vídeos para que nossos aparelhos de DVD consigam reproduzir pela USB via pen drive. Imagina que trabalhão. Fora que perdemos um tempão convertendo filmes que poderíamos estar assistindo em qualidade bastante superior àquela 'máxima' suportada pelos leitores USB dos DVD's. Enfim. Iniciei o projeto no papel, definindo todas as prioridades e dependências para o projeto, limitações e prevendo todos os problemas. Na teoria tudo dava pé.
A primeira ideia era utilizar uma carcaça de um nobreak APC bem bonita que tenho guardada há algum tempo. Daí, eu deixaria embutida uma bateria e placa para backup da fonte. Seria ótimo se a placa mãe coubesse. Não funcionou. Depois me lembrei de um modelo de switch da D-Link que poderia ser perfeito para o projeto. Me veio o Jair - bandido! - com mais lixo eletrônico do trabalho e lá no meio tinha um D-Link! Algumas portas não funcionavam mais, outras sim. A fonte estava em perfeito estado, guardei com satisfação e segui para medir os espaços disponíveis no gabinete versus dimensões da placa mãe e todo o resto - HD, fonte, etc. Com uma precisão cirúrgica, todos os componentes para o media center couberam dentro do gabinete!
Iniciei a preparação limpando o gabinete e formando uma série de pinos com rosca - desses comuns de gabinete de desktop - para fixação da placa mãe. Encaixe perfeito, parti para alocação do HD e da fonte, assim como as adaptações no dissipador de calor do chipset e do processador, já que não caberia em seu formato original.
Pinos para fixação da placa mãe prontos
Fonte (pinos já afixados)
Placa mãe (pinos já afixados)
Maiores desafios
Um dos maiores desafios foi manter o sistema operando em faixas de temperaturas confortáveis sem altos ruídos de cooler, mesmo em sessões de maior processamento. Como cortei um pedaço considerável do dissipador original, precisei estudar a posição ideal para um cooler ventilar sobre o processador mas que também incluísse parte dessa ventilação para o chipset. Já primeira tentativa deu muito certo, com um cooler 5V de perfil baixo que foi conectado diretamente ao controlador CPU FAN da placa, que foi retirado de uma dessas bases ventiladas para notebook - 'presente' do mesmo Jair há algum tempo, juntamente com um hub USB que está em uso com o PCR - até que eu quebrei acidentalmente uma das pás desse cooler, que já estava perfeitamente afixado. Por pouco o projeto não parou... Fui salvo por um cooler 12V de placa de vídeo, que foi conectado diretamente ao controlador CPU FAN utilizando um driver com um transistor para acioná-lo em 12V, tensão diferente dos 5V fornecidos ao cooler original. Perfeitamente funcional. A mesma técnica foi aplicada ao cooler auxiliar, que retira o calor do interior do gabinete e que também é acionado por um driver similar via 5V, de uma das portas USB. Também funciona perfeitamente e sem interferir na tensão da porta. Para ilustrar melhor, as tensões 5V tanto da porta USB quanto do conector original CPU FAN servem apenas como 'gatilho' para excitar a base do transistor que, por sua vez, libera a tensão para os coolers 12V.
Esquema dos drivers 12V
Cooler retirado de placa de vídeo com driver para 12V
Detalhe do cooler auxiliar (ainda sem driver 12V)
E sim, eu pensei em montar com dissipação passiva - e nem seria tão difícil dissipar essa plaquinha. Mas com esse mínimo espaço, nem levei a ideia para frente... Como se trata de um projeto constantemente atualizado, esse cooler principal poderá vir a ser substituído no futuro por outro de melhor desempenho.
Outro desafio foi criar um cabo de dados para o HD. Para quem não sabe, a maioria das placas de notebook e netbook possui encaixe para conectar diretamente ao HD, em raras exceções você encontrará um cabo flat ou similar conectando o disco ao controlador da placa. Foi necessário instalar o HD na parte inferior do gabinete para aproveitar o (pouco) espaço disponível, daí a necessidade desse cabo de dados. O primeiro teste falhou: a placa não reconhecia o disco por conta do tipo de fio utilizado e também pelo seu comprimento. Utilizando um cabo de dados SATA padrão com comprimento calculado para reduzir ao máximo a distância entre o disco e a placa o problema foi sanado e a transferência de dados foi normalizada dentro de seus parâmetros normais.
Detalhe da fonte 12V x 5A
Não tinha a fonte original do notebook e tampouco queria desembolsar cerca de R$ 80 numa fonte universal razoável. Como não iria utilizar a bateria, a tensão necessária para fazer a placa funcionar cairia bruscamente dos seus 20V originais. As tensões das fontes dos notebooks são mais altas do que seria o necessário para o sistema funcionar por conta das baterias que precisam ser recarregadas. Logo, como não teria bateria para recarregar sempre, optei por testar uma ótima fonte chaveada de 12V x 5A - valeu, Jair! - e tudo funcionou perfeitamente sem qualquer problema. Todas as tensões estavam corretas, o desempenho do sistema não foi perdido e nenhum problema foi encontrado. Essa fonte está superdimensionada em corrente, obviamente, mas como poderemos ter HD's externos plugados nas USB's frontais, teclados e também por termos, internamente, um adaptador wireless numa das portas, corrente sobrando não faz mal a ninguém. Poderia ter testado tensões menores até, em prol da curiosidade, para alimentar essa placa. Mas não quis perder tempo e nem correr riscos.
Conversor VGA x Vídeo Composto
Mas como ligar esse negócio se a saída é VGA e nossas TV's possuem somente vídeo componente e vídeo composto? Vou comprar um conversor VGA para TV e pronto. Não vamos degradar tanto a imagem a ponto de perdermos mais qualidade do que já perdemos nas conversões de formato e tamanho. Logo menos eu posto aqui uma atualização do media center com o conversor, que já foi comprado e que deve estar chegando a qualquer momento.
Detalhe do cabo VGA e RCA (áudio)
Segundo o fabricante, esse conversor é alimentado diretamente pela USB, ou seja, 5V. Pensei em embutir esse circuito no media center, mas geraria mais calor ainda e, muito provavelmente, eu precisaria adaptar novamente todo o interior... então, optei por manter o cabo VGA saindo pela traseira do media center e operando o conversor externamente, até por conta dos seus botões de controle de imagem.
Sistema Operacional
Minha ideia inicial em qualquer projeto que envolva computadores é utilizar Linux. Preferencialmente, uma distro voltada ao propósito. Resumindo a jornada, encontrei problemas com o driver de vídeo SiS 672 e tentei milhares de soluções para resolver. A maioria das 'soluções' matava a instalação e eu precisava recomeçar do zero... Uma das mais simples e que eu teria mantido caso funcionasse era o GeexBox. Achei muito leve e prático, mas o vídeo não funcionava... Voltei ao velho e funcional Windows, em sua versão 7 - por conta do processamento de vídeo específico do Kodi. Até pensei em usar o XP, mas o vídeo não oferecia suporte ao Kodi. Utilizei uma das minhas licenças do 7 Home Basic, atualizei até a data dessa postagem e tudo segue funcional e com um ótimo desempenho.
Teste com Linux (sem driver de vídeo)
Então, vamos falar de configurações. Ficamos assim:
Microsoft Windows 7 Home Basic x86 SP1
Kodi 'Helix' 14.2 para Windows (x86)
K-Lite Codec Pack 11.1.0 Mega
Link One USB Wireless b/g/n 150MB/s (a placa wireless original foi removida)
2GB DDR2 667MHz
HD Samsung 320GB
2 portas USB frontais 2.0 + 1 porta interna livre
Pasta 'kodi' compartilhada na rede local para atualizações gerais
Conectividade via LAN, se necessário
LED's frontais: indicador de ligado (verde) e atividade WLAN (laranja)
Saída de áudio via RCA (L+R)
Ventilação dupla: entrada direto para dissipador e lateral para retirar ar quente
Bivolt automático 100VAC~240VAC
Interior finalizado
Kodi rodando
Reprodução de vídeo (skin padrão)
Sobre o acabamento
Todo mundo sabe que a D-Link e a maioria das empresas adora prensar os gabinetes metálicos com seus logos. E esse aqui não era diferente. Minha digníssima foi bem espertinha em sugerir a aplicação de massa acrílica, dessas de parede mesmo, para preencher o baixo relevo com o logo. Estávamos retirando uns quadros da parede e tapando os furos com essa massa, e daí ela mesma o fez. Só lixei depois de seco e revesti a tampa.
Baixo relevo original do gabinete
A frente do media center tem partes de mais de um defunto: tampas de baia de CD-ROM servem de base para o painel e dois acrílicos transparentes centrais que foram retirados de uma impressora EPSON formam os indicadores de ligado e de atividade de rede. Claro, também existem mais partes de outros defuntos como os LED's, parafusos, portas USB frontais, botão ON/OFF que saiu de um modem D-Link antigo... é o lixo se renovando. A ideia nasceu em janeiro desse mesmo ano, mas só comecei a trabalhar no media center em fevereiro, quando consegui o switch para reciclar.
Detalhe dos LED's frontais (no escuro é legal e discreto)
Detalhe da ventilação principal
Portas USB 2.0 e botão ON/OFF de pressão
Etiqueta de licenciamento do Windows 7
Dois parafusos na diagonal parafixação do HD
Detalhe dos LED's frontais apagados
E o nome REN? Não é sigla de alguma tecnologia e nem abrevia qualquer informação. É parte do nome da minha digníssima esposa. O projeto é dedicado a você, tranqueira. Agora seu computador não vai mais ficar ligado a noite inteira convertendo filmes, nem vamos ter aquele dilema de que o filme X só roda na sala e o Y só roda no quarto. Agradeço pelo apoio e pelas ideias com este e com outros projetos =]
Log do projeto
25/02/2015 - Desmontagem e limpeza do gabinete do switch; adaptações na dissipação do processador e chipset da placa mãe para reduzir dimensões
06/03/2015 - Aquisição (valeu, Jair!) de fonte 12V x 5A chaveada de um antigo notebook
09/03/2015 - Marcação e produção de pinos com rosca para fixação da placa mãe ao gabinete
10/03/2015 - Definições finais de posicionamento da fonte e HD; estudo sobre ventilação e dissipação do gabinete
11/03/2015 - Posicionamento da fonte e placa mãe definidos; gabinete com pinagem pronta e medida para a placa mãe
14/03/2015 - Instalação de SO e testes com software para Media Center concluídos com sucesso; furação e acondicionamento do HD;
15/03/2015 - Acondicionamento da fonte, HD e placa mãe no gabinete em teste conclusivo obteve êxito; um novo cabo de dados foi construído para aprimorar a transferência entre o HD e a controladora
16/03/2-15 - Estudo para ventilação interna com o mínimo de ruído e consumo; início da preparação do painel frontal com indicadores, portas e controles e finalização do interior com acondicionamento e fixação de componentes
20/03/2015 - Painel frontal definido e em montagem; testes conclusivos quanto ao Sistema Operacional e ao Kodi para Windows
21/02/2015 - Versão do Linux incompatível para o hardware disponível; testes mostraram extremo uso de CPU e baixo desempenho de vídeo, condições nada favoráveis ao uso do Media Center para processamento de vídeos por longos períodos de tempo devido ao aquecimento excessivo; como o Kodi necessita de processamento de vídeo mais específico, não é possível utilizar distros mais simples; voltamos ao Windows
22/03/2015 - Finalização das instalações de Sistema Operacional e Kodi para Windows com sucesso; drivers atualizados, plugins instalados e hardware funcional com total desempenho e otimização de consumo de energia para menor aquecimento possível; furação do gabinete para fixação dos coolers e passagem de ar; definição de cores e funções indicados por LEDS no painel frontal; cabo de vídeo e áudio saem por trás do gabinete, áudio via RCA e vídeo via VGA por cabo montado e pronto
24/03/2015 - Painel montado com dois LEDS indicadores de 'ligado' e 'rede' e botão de pressão NA para ligar e desligar a placa; cooler afixado na tampa furada previamente para resfriar o chipset e o processador e outro cooler afixado na lateral para retirar o calor interno;
28/03/2015 - Gabinete fechado para testes finais de desempenho e verificação de aquecimento; testes preliminares indicam sucesso na orientação dos coolers e da otimização do espaço disponível no gabinete
07 e 08/04/2015 - Testes com distros Linux específicas para Media Center para tentar livrar o projeto do Windows em progresso
09/04/2015 - Placa gráfica SIS 672 (pavor) acabou com os planos de utilizar Linux - seria o GeexBox, que é ótimo - no REN, o que nos leva de volta ao Windows em definitivo na versão Home Basic x86; toda a parte técnica está pronta, todos os drivers e softwares instalados e o desempenho está muito satisfatório; REN será finalizado com acabamento em seu gabinete para utilização e publicação no blog
12/04/2015 - Alteração de última hora para cobertura fina no gabinete para melhor acabamento e instalação de filtro de ar para impedir que partículas de pó e outros agentes penetrem no gabinete por meio do cooler principal
14/04/2015 - Quebrei acidentalmente uma das pás do cooler principal e estou procurando um substituto para finalizar o projeto...
16/04/2015 - Consegui adaptar um cooler de placa de vídeo (12V) para ser controlado pela placa mãe do media center no mesmo conector do cooler original (5V) apenas usando um driver (transistor) e pelos testes que estão sendo executados desde a manhã de hoje, parece definitivo e funcional; até pensei em manter o cooler girando em 5V para reduzir o ruído ao máximo, mas aquece demais e não quero manter o aparelho trabalhando nessas condições
17/04/2015 - REN Media Center concluído e funcional ** 07/05/2016 Pois é. O projeto foi descontinuado e só agora conseguir parar e editar o vídeo com a demonstração dos LEDs do painel frontal. Antes tarde do que nunca.
