E' pratica comune mettere in parallello alle batterie dei dispositivi portatili (tipo telecomandi) condensatori elettrolitici, per "aiutarle" quando il carico richiede picchi di corrente. Confermate, vero?
Bhè ora le domande... che capacità devono avere (funzione dell'assorbimento immagino...)? meglio uno grosso o più di uno in parallello? perchè?
Accette risposte spannometriche (il circuito alla fine deve funzionare al meglio, quello è l'importante) ma ancora più gradite due righe di teoria (o un riferimento a qualche testo) per giustificare quello che mi suggerite. ^_*
Se il dispositivo e' sempre alimentato non mi sembra una buona idea, il condensatore potrebbe essere in perdita (cosa abbastanza comune) e quindi assorbire sempre una debole corrente.
dell'assorbimento
La capacita' dipende dalle esigenze del carico, metterne in parallelo serve a filtrare meglio le tensioni raddrizzate, non mi sembra sia il caso.
Uno grosso di solito basta, al piu` bisogna far attenzione alla tecnologia.
Provo a spiegarlo, bisognerebbe sapere quanto maneggi bene l'elettrotecnica.
Una batteria reale e` in prima battuta modellabile come una batteria reale con in serie una resistenza Rb, che fa caduta di tensione quando estrai corrente dalla batterie (equivalente thevenin). Piu` la batteria e` piccola di dimensioni, piu` questa resistenza interna e` elevata. Piu` la batteria e` scarica, piu` e` elevata, piu` la batteria e` fredda, piu` e` elevata. Gli accumulatori al Pb, NiMH e simili hanno resistenze interne molto basse e di solito non hanno in parallelo condensatori per questo scopo. Altre batterie invece sono piu` scadenti.
Un condensatore elettrolitico reale e` assimilabile a una capacita` (condensatore ideale) con in serie una resistenza chiamata ESR. Ci sono altri effetti, ma si possono lasciare perdere.
Un condensatore carico si comporta come una piccola batteria (che si scarica in fretta), ma che puo` avere una resistenza in serie molto piu` piccola di una batteria chimica.
Quando metti in parallelo questi due elementi, e assorbi un impulso ogni tanto, la corrente arriva dal condensatore, perche' ha in serie una resistenza piu` piccola rispetto a quella della batteria. Poi con comodo la batteria lo ricarica.
Se sai fare i calcoli con le impedenze complesse, la cosa si vede ancora meglio.
La capacita` del condensatore si puo` stimare in questo modo: devi sapere di quanto sei disposto a scaricare il condensatore durante un impulso (deltaV), quanto dura l'impulso (Ti) e quanta e` la corrente assorbita durante l'impulso Ii. La capacita` C risulta uguale a
C=Ti*Ii/DeltaV
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Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Facciamo un po' di conti. Supponiamo di avere delle batterie da 1.2 Ah (batterie AAA), un condensatore con 15 µA di corrente di fuga, fanno circa 10 anni di vita. Direi che la tua osservazione non sia giusta. Del resto se non metti in condensatore, il circuito o non funziona proprio o funziona solo con batterie molto cariche.
Questa non l'ho capita
Come va la tua lotta con i fantasmi che ti accendono e spengono la luce?
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Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Se e' indispensabile e' innegabile che bisogna usarlo anche se consuma, comunque da quando ho fatto il tester dell' ESR che mi ha dato l'imput per testare i miei elettrolitici, mi sono reso conto di quanti ne avevo di difettosi, inoltre e' gia' il terzo apparecchio che non mi funziona piu' solo a causa dell' invecchiamento di elettrolitici. Sono sempre piu' convinto che sono i componenti meno affidabili e duraturi.
serve
Volevo solo dire che, oltre ad aumentare la capacita', metterne in parallelo serve negli alimentatori per filtrare meglio.
Per ora sono quasi al punto di partenza, ho provato ad avvolgere su un nucleo toroidale l' induttanza da 100 mH che mi hai consigliato ma, dopo piu' di un' ora di lavoro sono arrivato solo a 11 mH, per raggiungere i 100 mH mi ci vorrebbe quasi un giorno di lavoro. Ho provato un filtro consigliatomi da Giorgio Montaguti che ha dato solo dei risultati parziali, devo provare ad adattare i valori dei componenti. Usando un unico nucleo di ferrite rettangolare per fare entrambi gli avvolgimenti del filtro (come quelli commerciali), bisogna fare gli avvolgimenti nello stesso verso oppure opposti?
C'e` una resistenza in parallelo alla capacita` interna, che modella (male) la corrente di perdita. Poi c'e` l'induttanza serie, importante per alte frequenze e applicazioni tipo switching. Infine c'e` la dielectric absorption (si chiama isteresi dielettrica? non mi ricordo piu`), che si puo` anche modellare con una rete di RC serie in parallelo alla capacita` principale.
E se poi si vanno a vedere le cose piu` in dettaglio si trovano ancora altre sorprese, ad esempio la resistenza serie e` funzione della frequenza e della temperatura: ad alta frequenza e` piu` bassa, mentre a bassa temperatura aumenta.
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Franco
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(L. Wittgenstein)
L'esr e la corrente di fuga non sono molto correlate. Tieni presente che misurare l'esr non e` esattamente facile, e i circuiti che si trovano in giro lasciano parecchio a desiderare. Ad esempio sarebbe necessaria una misura a 4 fili. Prova a fare la misura dei condensatori con il metodo dell'ampli audio che avevo descritto e a confrontarla con quella che ottieni con i vari misuratori semplificati di esr.
E` vero, gli elettrolitici sono i componenti con vita piu` corta, fanno quasi concorrenza ai componenti elettromeccanici.
Questa e` una credenza che spesso da` origine a brutte sorprese.
Se sei arrivato a 11 mH, sei a un terzo del lavoro. La corrente a 50 Hz nell'induttanza e` di circa 100 mA di picco. Guarda che il nucleo sia adatto e non saturi.
Se e` un filtro di modo comune, devono essere nello stesso verso.
Prova prima a guardare il filtraggio dell'alimentazione dell'integrato, ci vuole meno lavoro.
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Franco
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(L. Wittgenstein)
Se fai i conti completi, vedi quanta corrente arriva dal condensatore e quanta dalla batteria. Non ho mai provato a misurare l'impedenza interna della batteria al salire della frequenza, se mi ricordo e trovo un momento libero, ci provo.
La formula che ho dato io prevede nessuna corrente dalla batteria durante l'impulso. In realta` la batteria un po' di corrente la eroga, e questo riduce la caduta di tensione.
Mi sembra giusta. La corrente di impulso per la sua durata da` la quantita` di carica che viene prelevata dall'impulso. Poi usi Q=C*V e hai la formula di sopra, che e` anche ragionevole: piu` dura l'impulso e maggiore e` la corrente assorbita, piu` grande deve essere il condensatore. Meno caduta di tensione vuoi che capiti, maggiore deve essere il condensatore.
Quando rispondi, quota un po' meglio!
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Franco
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(L. Wittgenstein)
Intanto il valore elevato dell' ESR puo' indicare che il condensatore non e' piu' tanto buono e conviene scartarlo, indipendentemente se e' in perdita o meno. Dell' affidabilita' dei misuratori amatoriali dell' ESR ne avevamo gia' discusso, non ho la pretesa che quello che ho fatto sia quanto di meglio si possa trovare in commercio, ma mi permette di vedere grossomodo se un condensatore e' buono o difettoso, inoltre posso fare delle selezioni tra due condensatori per scegliere il migliore, altra cosa e' stabilire l' esatto valore dell' ESR che puo' anche non essermi indispensabile dato che se il condensatore e' nuovo lo trovo indicato sul datasheet, se e' vecchio controllo solo che sia ancora in buone condizioni.
parallelo
Probabilmente ti riferisci ad eventuali cadute di tensione in caso di forti correnti e collegamenti inadeguati. Io ho sempre letto che piu' condensatori, a parita' di valore, filtrano meglio di uno solo.
100
Provero' a continuare ma non so se ci riesco. Per valori alti faccio cosi': avvolgo il filo di rame smaltato (in questo caso da 0,3 mm) su un pezzo di matita per poterlo passare facilmente attraverso il foro centrale del toro, solo che con l' aumentare dell' avvolgimento il foro si restringe e non mi ci passa piu' la matita con il filo di rame. Ho usato il nucleo toroidale piu' grosso che possiedo: diametro interno 1,8 cm esterno 3,3 cm larghezza 1,1 cm, non ho dati sul materiale ma e' dipinto tutto di giallo e un solo lato e' bianco (che sia un codice?). Come faccio a controllare se satura?
dei
Ci vuole meno lavoro ma spazio all' interno del contenitore che non e' disponibile, il filtro di rete lo metto in una scatola esterna che non mi crea problemi di spazio.
Che io sappia i condensatori elettrolitici hanno una certa componente induttiva che ne limita la velocità di carica-scarica di fronte a picchi impulsivi... ..quindi più che un elettrolitico sarebbe meglio un condensatore al policarbonato che presenta componente induttiva praticamente nulla e quindi reagisce bene a picchi veloci... al massimo usa l'elettrolitico(per avere una buona dose di carica) più quello al policarbonato(per sopperire alle rapide variazioni) in parallelo...
"Franco" ha scritto nel messaggio news:bp4e75$1jvoql$ snipped-for-privacy@ID-60973.news.uni-berlin.de...
... snip...
Sì, in effetti la resistenza in parallelo alla capacità per simulare la corrente di perdita non è molto corretta. Molti costruttori di condensatori elettrolitici polarizzati in alluminio modellano questa corrente di perdita con un diodo con il catodo collegato al terminale positivo del condensatore e l'anodo al terminale negativo. In realtà questo diodo è un po' strano, perchè se si collega al contrario il condensatore non assorbe corrente fino a determinate tensioni (il cui valore è legato alla tensione di formazione dell'elettrolita).
... snip ...
Inoltre, data la vita breve di questi dispositivi (da 2500 ore a 10000 ore), bisogna tenere in debito conto delle variazioni delle caratteristiche elettriche del dispositivo. Ad esempio la ESR può arrivare a raddoppiare il proprio valore a fine vita, la capacità si può ridurre all'80% del valore iniziale.
Brutte bestie questi componenti.
Saluti
-- GG
Ogni giorno, ogni ora ti cambia: ma mentre negli altri la rapina del tempo è piú evidente, in te invece non è manifesta poiché non avviene sotto i tuoi occhi - Seneca
Dipende quanto veloci sono i picchi. Un elettrolitico comincia ad avere l'impedenza che risale in frequenza (comportamento induttivo) dalle parti di centinaio di kHz o piu`. In questo caso ci sono condensatori ceramici messi vicino al carico, non vicino alla batteria, altrimenti l'induttanza dei collegamenti vanifica l'effetto del condensatore ceramico. Quello di cui si sta parlando qui sono impulsi un po' piu` lunghi e lenti, tipo telecomando a raggi infrarossi.
Dal punto di vista del comportamento in alta frequenza, il ceramico e` migliore del policarbonato: l'induttanza e` determinata quasi esclusivamente dalle dimensioni fisiche del componente.
Questa non e` quasi mai una buona soluzione, perche' il condensatore a bassa induttanza, risuona con l'induttanza parassita dell'elettrolitico, e al posto di abbassare l'impedenza, nella zona di risonanza si possono avere dei comportamenti non voluti.
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Franco
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(L. Wittgenstein)
"Celsius" ha scritto nel messaggio news:bp815k$1lg6a2$ snipped-for-privacy@ID-17580.news.uni-berlin.de...
consuma,
Questo in generale è vero. Però se fai una selezione del condensatore tra un certo numero (una decina) trovi sicuramente un elettrolitico adatto al tuo scopo (con corrente di perdita trascurabile, inferiore anche a 5uA). Ovviamente mi sto riferendo a condensatori elettrolitici all'alluminio polarizzati o non.
e'
o
Esatto! Un elevato valore di ESR vuol dire che sei arrivato alla fine della vita del condensatore. L'oggetto è da scartare comunque.
si
Non mi ricordo esattamente il thread a cui ti riferisci. So che molti misuratori di ESR (tipo il kit di NE) non sono in grado di garantire la ripetibilità della misura. Per questa ragione il risultato che ottieni è solo qualitativo e resta da dimostrare che la scelta per paragone possa andare bene.
Saluti
-- GG
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15 µA di corrente con 1.2 Ah di capacita` mi pare trascurabile.
Certo
Non mi riferivo a quello
Quanto hai letto non e` corretto. Il problema e` decisamente piu`complicato.
Potrebbe essere un amidon o un micrometals. Cerca sui loro siti cosa vuol dire il codice bianco/giallo. Dalle dimensioni potrebbe essere un T130-26 della micrometals, non e` ferrite e` una polvere con µr=75.
Per essere sicuro misura l'induttanza di 10 spire, dovresti trovare circa 8 µH. Se e` quel nucleo, per ottenere 100 mH ci vogliono circa
1100 spire. Spero vivamente che non sia quello!
Fai il conto dell'induzione, le formule c'erano in un mio vecchio messaggio.
Una R e un paio di condensatori non ci stanno? Accidenti se hanno fatto la scatola piccola!
--
Franco
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(L. Wittgenstein)
Ma il condensatore potrebbe anche presentare il difetto in un secondo tempo, di solito da nuovi sono buoni.
si
tra
che
vecchio
Io per sicurezza ne ho inscatolati due di misuratori nello stesso contenitore, li cambio tramite commutatore, almeno cosi' ho una misurazione fatta con due metodi differenti, non sara' la perfezione ma e' quanto puo' permettersi un' hobbista.
Condensatori uguali in parallelo si mettono quasi esclusivamente quando un singolo condensatore non ce la fa a portare la corrente richiesta dal circuito. In questo caso e` comunque difficile garantire l'equipartizione della corrente fra i vari condensatori: negli switching bisogna usare condensatori uguali, fare attenzione al layout del circuito, altrimenti ci si trova con un condensatore che scotta e gli altri piu` freddi.
Condensatori di valore diverso messi in parallelo (esempio elettrolitico e ceramico, oppure un paio di ceramici di valore diverso), cosi` si aiutano su bande di frequenza diverse, e` di solito deleterio. Il motivo per cui un condensatore non lavora piu` da una certa frequenza in su e` la presenza di induttanze parassite. Se si mette un altro condensatore si fa un circuito risonante fra il nuovo condensatore e le induttanze parassite. L'impedenza totale, per una banda di frequenza, puo` essere
*maggiore* di quella di ciascun condensatore singolarmente.
Questo e` un problema che si analizza nelle prime lezioni di molti corsi di compatibilita` elettromagnetica.
I primi due sono delle polveri, l'ultimo invece e` ferrite.
La Al, se non la sai dal produttore, la misuri avvolgendo una decina di spire e misurando l'induttanza che ne risulta. Per la saturazione, la ferrite satura dalle parti di 0.3-0.4T le polveri possono lavorare a induzioni un po' piu` grandi.
Il filtro LC serve come prova sulla rete. Prima proverei il filtro di modo comune, poi quello blocca banda. Invece dentro la scatola bastano RC perche' si filtra solo l'alimentazione (mio messaggio del 7/11) e forse e` piu` facile che avvolgere induttori.
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Franco
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(L. Wittgenstein)
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