Cavalera

1. CAVALERA SISTEMI S.R.L.
SCHEDA DI CONTROLLO IBRIDA MULTICANALE
PER LAMPADE A LED ED A SCARICA A VAPORI DI
SODIO AD ALTA PRESSIONE
Intervento cofinanziato dall’U.E.
F.E.S.R. sul P.O. Regione Puglia 2007-2013
Asse I – Linea 1.1 “Aiuti agli investimenti in ricerca per le PMI - Azione 1.1.2
UNIONE EUROPEA
FONDO EUROPEO DI SVILUPPO REGIONALE
REGIONE PUGLIA
AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO IL LAVORO
E L’INNOVAZIONE

2. CAVALERA SISTEMI S.R.L.
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E L’INNOVAZIONE
Le costruzioni elettroniche Cavalera nascono nel 1958 (fondatore Sebastiano Cavalera padre di Giorgio) con la produzione di
stabilizzatori ed antenne TV diffusi in Puglia con il marchio PERFECT. Nel 1979 inizia la produzione di Regolatori Semaforici
elettronici a microprocessore e nel 1989 di generatori TELETEXT per le emittenti televisive private. L’azienda Cavalera Sistemi
(socio fondatore Giorgio Cavalera) è stata costituita nell’anno 1998 con oggetto sociale la progettazione, la costruzione e la
vendita di apparecchiature e sistemi elettronici ed informatici. E’ costituita dai due soci fondatori Cavalera Giorgio e dott.ssa
Caramellino Piera. Sin dal 1998 l’azienda iniziò la produzione e commercializzazione con il proprio marchio di regolatori di flusso
per l’illuminazione pubblica ECOFLUX distribuiti in Puglia-Molise e Basilicata da ACMEI SUD SPA di Bari. Inoltre produce
diverse apparecchiature elettroniche commercializzate con i marchi dei propri clienti; ad esempio driver di potenza a 230 e 24 V,
anemometri multicanale, generatori di potenza a 20kHz, piccoli PLC per l’automazione, combinatori telefonici ed altro. Assembla
al suo interno piccoli lotti di schede elettroniche in tecnologia PTH e in tecnologia SMT mentre si appoggia all’esterno per la
produzione di grandi lotti. Parallelamente all’attività di produzione l’azienda si occupa di progettazione elettronica conto terzi
avvalendosi della competenza e della esperienza ventennale del suo socio fondatore, di un ingegnere interno e di tre ingegneri
consulenti esterni. Dal 2005 l’azienda Cavalera Sistemi è associata CEI (Comitato Elettrotecnico Italiano) e nel 2008 è entrata a
far parte del programma europeo riguardante il risparmio energetico nella pubblica illuminazione GREENLIGHT come endorser.
In questi ultimi anni ha progettato apparecchiature elettroniche hardware e firmware per i seguenti clienti più importanti:
LIGI ELETTROMEDICALI SPA Elettronica di comando e controllo per Pupillometro
SITI – B&T GROUP SPA Diverse schede elettroniche per l’automazione industriale
OM PIMESPO SPA Software per la gestione dell’avvitamento a coppia certificata dei bulloni dei carrelli elevatori.
CASCADE SAS Piccolo PLC 4 in 8 out per l’automazione di impianti idrici Driver DMX 16 out 0-10V, 8 in digitale e un in 4-20 mA
MASI FERNANDO Set di schede a microprocessore per l’automazione civile degli accessi
SIR SPA illuminatori a LED High Power.
Scheda di controllo ibrida multicanale per lampade a LED ed
a scarica a vapori di sodio ad alta pressione
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3. Referenze
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Cavalera Sistemi s.r.l. esclusivista dell’apparecchiatura ECOFLUX per la fornitura di servizi di risparmio energetico,
coperta da BREVETTO LE-2003-A000007, ha fornito le proprie apparecchiature a molte Amministrazioni Pubbliche tra
cui:
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Scheda di controllo ibrida multicanale per lampade a LED ed
a scarica a vapori di sodio ad alta pressione
oComune di Sogliano Cavour (LE)
oComune di Surano (LE)
oComune di Soleto (LE)
oComune di Giuggianello (LE)
oComune di Sanarica(LE)
oComune di Gallipoli (LE)
oComune di Porto Cesareo (LE)
oComune di Guagnano (LE)
oComune di Melissano (LE)
oComune di Acquarica (LE)
oComune di Morciano di Leuca (LE)
oComune di Patù (LE)
oComune di Parabita (LE)
oComune di Scorrano (LE)
oComune di Collepasso (LE)
oComune di Martignano (LE)
oComune di Aradeo (LE)
oComune di Sanarica (LE)
oComune di Giurdignano (LE)
oComune di Cutrofiano (LE)
oComune di Martano (LE)
oComune di Tuglie (LE)
oComune di Taviano (LE)
oComune di Mesagne (BR)
oComune di Ruvo di Puglia (BA)
oComune di Andria (BA)
oComune di Barletta (BA)
oComune di S. Michele (BA)
oComune di Gravina (BA)
oComune di Trinitapoli (FG)
oComune di Carosino (TA)
oComune di Frascineto (CS)
oComune di Saracena (CS)
oComune di Senise (PZ)
oComune di Oppido Lucano (PZ)
oCastiglione della Pescaia (GR)
oComune di Vinchiaturo (CB)
oDiversi compartimenti ANAS

4. Il Progetto e i Partner
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Si propone di realizzare una scheda elettronica di controllo che implementi sia funzioni di controllo di potenza che di comunicazione.
Tale scheda sarà infatti capace di pilotare fino a sei lampade a LED, oppure fino a cinque lampade LED più una lampada a scarica a
vapori di sodio ad alta pressione (di seguito denominata “lampada a scarica” per abbreviazione). Questa versatilità sarà ottenuta per
mezzo dell’implementazione di una uscita riconfigurabile capace di pilotare, a scelta dell’utente, una lampada a scarica oppure una
lampada a LED. Inoltre la scheda proposta permetterà di comunicare, attraverso la linea di alimentazione, con il quadro elettrico in
modo da programmare l’accensione o lo spegnimento delle lampade e la loro luminosità.
Dipartimento di Ingegneria dell’ Innovazione - Università del Salento
Il Dipartimento di Ingegneria dell'Innovazione nasce con la vocazione di porre particolare attenzione alle tecnologie innovative ed alla
promozione e diffusione dell'innovazione tecnologica. La sua attività di ricerca spazia in diversi settori che comprendono l'ingegneria
industriale e meccanica, l'ingegneria civile, la fisica, chimica ed ingegneria dei materiali, le nanotecnologie, la fisica e l'ingegneria dei
dispositivi elettronici, l'ingegneria elettronica e l'automazione, l'ingegneria dell'informazione e quella gestionale. Alle attività del
Dipartimento prendono parte circa ottanta tra docenti e ricercatori, afferenti prevalentemente alle Facoltà di Ingegneria e di Scienze
MM.FF.NN, con essi collaborano circa quindici tra tecnici ed amministrativi, mentre numerosi giovani laureati e diplomati sono
impegnati, con contratti a tempo determinato, nei numerosi progetti di ricerca in svolgimento. Svolgono inoltre la loro attività di ricerca
all'interno del Dipartimento numerosi dottorandi di ricerca afferenti a sette diversi Dottorati di ricerca. Al Dipartimento di Ingegneria
dell’Innovazione afferisce l’ing.Visconti ricercatore universitario della facoltà di Ingegneria dell’Università del Salento nel settore
elettronico.Al Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione, afferisce il Gruppo di Microelettronica. L'attività di ricerca riguarda la
progettazione e la caratterizzazione di dispositivi e circuiti integrati analogici con particolare attenzione verso i circuiti in banda-base per
telecomunicazione. L’ attività di ricerca del Gruppo di Microelettronica si colloca di volta in volta nell'ambito di programmi di ricerca
afferenti al MIUR, a contratti con partner industriali e a collaborazioni con enti di ricerca (Infineon Technologies, STMicroelectronics,
RFDomus, Universita' di Pavia, Politecnico di Bari, IMEC, IMEC-NL, Chipidea, NNL-INFM, INFN ecc.). Il laboratorio di Microelettronica è
equipaggiato con tre moderni server per la progettazione di circuiti integrati e con la strumentazione necessaria per la caratterizzazione
di prototipi di circuiti integrati. Nell'ambito di appositi convenzioni, il Dipartimento ospita nei suoi locali anche la Sezione di Lecce
dell'Istituto Microelettronica e Microsistemi del Consiglio Nazionale delle Ricerche, parte delle attività dell'Unità di Lecce dell'Istituto
Nazionale di Fisica della Materia e dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, il National Nanotechnolgy Laboratory, centro di eccellenza
sulle nanotecnologie, ed infine attività delle Società AGILENT e STM.
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5. Il Progetto: Obiettivi e risultati
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L’obiettivo del progetto è quello di realizzare una scheda elettronica di controllo
che implementi sia funzioni di controllo di potenza che di comunicazione. Tale
scheda dovrà pilotare un solido fotometrico a LED oppure una lampada a scarica
SAP (vapori di sodio ad alta pressione). Tale scheda verrà realizzata sia a
componenti discreti che mediante l’integrazione di più funzioni in un circuito
integrato ASIC. Questa versatilità sarà ottenuta per mezzo dell’implementazione di
una uscita riconfigurabile capace di pilotare, a scelta dell’utente, una lampada a
scarica oppure una lampada a LED. Inoltre la scheda proposta permettera’ di
comunicare, attraverso la linea di alimentazione, con il quadro elettrico in modo da
programmare l’accensione o lo spegnimento delle lampade e la loro luminosità. La
comunicazione attraverso la linea di alimentazione permettera’ di evitare ogni altro
costo aggiuntivo di cablaggio
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I risultati ottenuti rispondono a pieno agli obiettivi prefissati, avendo realizzato
sia il driver di potenza per SAP e LED e sia le due schede di controllo a
componenti discreti e con il circuito integrato ASIC progettato che il sistema di
comunicazione su linea di potenza brevettato.
Il sistema nel suo complesso richiede ulteriori approfondimenti riguardanti
prevalentemente l’affidabilità e una revisione del circuito ASIC al fine di
eliminare alcune imperfezioni evidenziate

6. Il Progetto: Soluzioni identificate
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Il nostro progetto propone solo una soluzione
tecnologica nuova per l’adeguamento degli
impianti di illuminazione pubblica e non si
occupa di aspetti metodologici e organizzativi
rimandati alla fase successiva di
industrializzazione del prodotto
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7. Il Progetto: Utilizzabilità dei risultati e brevetti
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RISULTATO OTTENUTO LIVELLO DI UTILIZZO
DRIVER DI POTENZA SAP LED RICHIESTI ULTERIORI TEST IN CONDIZIONI DI STRESS
SCHEDA DI CONTROLLO A DISCRETI PIENAMENTE UTILIZZABILE IN PRODUZIONE
SCHEDA DI CONTROLLO CON ASIC ASIC DA REVISIONARE PER L’ELIMINAZIONE DI ALCUNI BUG
SCHEDA COMUNICAZIONE RISULTATI BRILLANTI SU LINEE AC E DC IN LABORATORIO
RICHIESTI ULTERIORI TEST IN AMBIENTI ELETTRICAMENTE
RUMOROSI
BREVETTO SISTEMA DI
COMUNICAZIONE
LE2011A000012 DEL 23-08-2011

8. Il Progetto: Mercato e ricadute industriali
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Il mercato di riferimento nel quale il progetto si colloca è quello dei sistemi tecnologici per l’ottenimento
di un risparmio energetico nella illuminazione pubblica. In questo campo i solidi fotometrici come
lampade e led determinano la parte più rilevante in termini di consumo elettrico in secondo luogo vi
sono i sistemi di alimentazione più o meno efficienti ed infine l’interconnessione tra gli organi
illuminanti che permette la definizione di scenari di illuminazione conformi alle necessità del luogo e
del particolare momento. La necessità di ridurre i consumi elettrici e di conseguenza l’inquinamento
atmosferico e luminoso fanno di questo un mercato in continua evoluzione. Il prodotto sviluppato con
questo progetto permette di fornire una soluzione tecnologica avanzata di supporto alla sostituzione
progressiva degli organi illuminanti dalle lampade Sodio Alta Pressione alle lampade LED senza la
necessità di sostituire il sistema di alimentazione e il sistema di comunicazione.
Questo permette di adeguare gli impianti di illuminazione in due fasi:
1.Sostituzione sistema di alimentazione elettromagnetico con sistema elettronico con conseguente
risparmio di almeno il 20% di energia ed introduzione di un sistema di comunicazione per
incrementare il risparmio per mezzo di opportuni scenari di illuminazione.
2.Sostituzione del solido fotometrico da SAP a LED
Dopo la fase di industrializzazione del prodotto si prevede un avvio della produzione con lotti iniziali
annui di alcune migliaia di pezzi per poi raggiungere a regime almeno 10k pezzi/anno. Le ricadute
occupazionali conseguenti sono stimante nell’ordine di 15-20 unità lavorative a regime.
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9. Il Progetto: Scenari Applicativi
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L’applicazione tipica del sistema sviluppato è l’impianto di pubblica
illuminazione di una città. Nelle città ci sono molti impianti ciascuno dei
quali raggruppa una o più vie e fa capo ad un quadro di comando. Oggi in
molti di questi impianti ci sono installati quadri di regolazione centralizzata
del flusso luminoso come i nostri ECOFLUX. Lo scenario futuro sarà quello
della regolazione distribuita nel quale il nostro progetto si colloca. Con la
soluzione ibrida proposta noi riteniamo di accompagnare in maniera
graduale questo profondo cambiamento.
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10. Il Progetto: Diffusione dei risultati
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Conferenza internazionale ICST 2010 http://www.icst2010.unisalento.it/
Articolo scientifico e poster: “Electronic board for driving and control of hid and led lamps in lighting
systems” A. Costantini, D. Romanello, P. Visconti, G.Cavalera, G. Danese, A. Lay-Ekuakille, S.
D’amico, F. Tempesta and A. Baschirotto.
 Tesi di laurea in Elettronica Avanzata di Giuseppe Danese:
Progettazione, realizzazione e collaudo di una scheda elettronica per l’alimentazione e il controllo di
lampade a scarica sap ed a led per la pubblica illuminazione
 Tesi di laurea in Elettronica Avanzata di Cosimo Petrachi:
Progettazione e collaudo di una scheda elettronica intelligente per l'alimentazione e il controllo di
lampade a scarica ed a led
Tesi di laurea in Elettronica Avanzata di Paolo Lombardi:
Progettazione e e realizzazione di una control board con ASIC da integrare in un sistema di
alimentazione per lampade SAP e LED
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11. Il Progetto: Riferimenti
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Scheda di controllo ibrida multicanale per lampade a LED ed
a scarica a vapori di sodio ad alta pressione
VISCONTI ING. PAOLO paolo.visconti@unisalento.it 0832 297339
BASCHIROTTO PROF. ANDREA andrea.baschirotto@unipv.it
D’AMICO ING. STEFANO stefano.damico@unisalento.it 0832 297352
TEMPESTA ING. FRANCESCO f.tempesta@cavalerasistemi.it 0833-867892
ROMANELLO ING. DANIELE d.romanello@cavalerasistemi.it 0833-867892
COSTANTINI ING. ANDREA costantiniandrea83@gmail.com
CAVALERA GIORGIO g.cavalera@cavalerasistemi.it 0833-867892