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Diamo voce ad una pendola

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[61] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto UtenteGuidoB » 9 feb 2016, 0:35

Grazie Foto UtenteAlbertoBianchi per le tue osservazioni :ok:

Incuriosito, ho misurato la corrente di perdita di un supercondensatore da 5,5 V, 0,68 F, che ha una capacità più vicina a quella da utilizzare nel circuito proposto.

Caricandolo a 5 V, la corrente a regime si è stabilizzata sugli 80 μA (misurata con tester analogico).
In proporzione alla capacità, la corrente di perdita è abbastanza più elevata di quella che hai misurato tu. In proporzione alla capacità, io avrei dovuto misurare qualcosa intorno a 1 μA.

La cosa strana è che avevo caricato questo stesso condensatore a 5 V circa tre mesi fa e l'avevo messo da parte. Dopo 3 mesi la tensione era ancora di 2,25 V, incompatibile con una corrente di perdita tanto elevata. Sarebbe compatibile con una corrente di perdita di meno di 0,5 μA.

Adesso noto che, dopo un'ora, la corrente che sembrava essersi stabilizzata ha ricominciato a diminuire lentamente, scendendo sotto i 70 μA. Forse attendendo un tempo sufficiente la corrente potrebbe diminuire anche sotto 1 μA, rendendo possibile la durata della carica che ho notato.

In ogni caso 80 μA sono una corrente in grado di scaricare una pila AA alcalina (2 Ah) o al litio-cloruro di tionile (2,6 Ah) in poco meno di, rispettivamente, 3 o 4 anni.

In questa ipotesi il circuito sarebbe ancora fattibile con il supercondensatore, anche se la durata della pila sarà minore dei 10 anni previsti.
Se invece la corrente di perdita si stabilizzasse intorno a 1 μA, ci vorrebbero teoricamente circa 300 anni per scaricare la pila al litio-cloruro, che in realtà terminerà autoscaricandosi dopo una decina d'anni.

Supponendo che l'elettromagnete assorba 1 A per un decimo di secondo ogni ora, sarebbe responsabile della scarica della pila per circa 0,25 Ah all'anno.
Per ottenere la stessa scarica annuale con una corrente di perdita, questa dovrebbe essere intorno ai 28 μA.
Con una pila al litio-cloruro AA da 2,6 Ah e una corrente di perdita trascurabile di pochi microampere, si potrebbe raggiungere una durata della pila di una decina d'anni.

L'ideale sarebbe utilizzare un elettromagnete che non assorba tanta corrente (diciamo 1 A al massimo) e pertanto non abbia bisogno di un grosso condensatore con una grossa corrente di perdita.
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[62] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto UtenteAlbertoBianchi » 9 feb 2016, 13:32

Ciao Foto UtenteGuidoB
Incuriosito dalle prove che hai fatto :ok:, ho cercato un po' di informazioni sui supercap di piccolo formato come quelli che hai proposto. Ho guardato alcuni datasheet accorgendomi che purtroppo molti sono molto poco caratterizzati, specie per quello che concerne la corrente di perdita.
Per fortuna Vishay fornisce maggiori informazioni; in questo datasheet : http://www.mouser.com/ds/2/427/196dlc-480018.pdf come puoi vedere, sono ben evidenziati, sia i valori tipici che l'andamento nel tempo del parametro in questione.
Per un 0,68F danno una corrente di perdita di max 280μA che, supponendo sia un valore prudenziale che tiene conto delle tolleranze di costruzione e del peggioramento dovuto all'invecchiamento, potrebbe essere in linea con i valori da te misurati.
Un'altra cosa che si evince dai grafici, è che il valore decresce e tende a stabilizzarsi dopo alcune decine di minuti, esattamente come hai rilevato tu. =D>
Purtroppo sia il Vishay che altre marche hanno una resistenza interna piuttosto alta e consigliano delle correnti di scarica alquanto modeste (1-30mA) segno evidente che l'impiego primario per cui sono stati pensati questi componenti è quello dell'alimentazione tampone per il back-up dati piuttosto che lo storage d' energia.
http://www.mouser.com/ds/2/87/bus-elx-ds-4422-kw-series-479630.pdf
http://www.mouser.com/ds/2/315/ABC0000CE27-540334.pdf
http://www.mouser.com/ds/2/88/EDLR-276045.pdf
http://www.mouser.com/ds/2/315/ABC0000CE32-540326.pdf

Questi modelli da 5F sono senz'altro più adatti allo scopo :
http://www.mouser.it/ProductDetail/Maxwell-Technologies/BCAP0005-P270-T01/?qs=sGAEpiMZZMsCu9HefNWqppaL6BAmFA53iNNDx0vgCC0%3d
http://www.mouser.com/ds/2/257/Maxwell_HCSeries_DS_1013793-9-341195.pdf
ma di contro, hanno il grosso problema di essere a 2.7V e so, per esperienza, che metterli in serie e bilanciarne le tensioni è una grossa complicazione per un circuitino come questo. :(

L'ideale sarebbe utilizzare un elettromagnete che non assorba tanta corrente (diciamo 1 A al massimo) e pertanto non abbia bisogno di un grosso condensatore con una grossa corrente di perdita

:idea: E se si usasse un relay (di potenza) saldando una bacchetta con il martelletto all'ancoretta mobile?
Questo è un tipo molto comune a basso costo; la bobina da 6V ha 40 ohm e occorrono 150mA oppure il tpo a 5V/27ohm per un azionamento più energico.
http://www.mouser.com/ds/2/418/NG_DS_1308242_T90_0214_T90-712767.pdf
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[63] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 9 feb 2016, 22:36

AlbertoBianchi ha scritto: :idea: E se si usasse un relay (di potenza) saldando una bacchetta con il martelletto all'ancoretta mobile?

Tempo fa per i rintocchi del mio orologio a nixie ho fatto proprio così: ho utilizzato due relè tipo Omron MY2, quindi nemmeno di potenza, dove ho applicato i martelletti metallici, sono anni che l'orologio sta funzionando.

I due martelletti percuotono due bacchette di 3mm di diametro di diversa lunghezza di ottone (o forse bronzo non sono sicuro), ricavate dagli elettrodi che si utilizzano per la saldatura ad ottone con la fiamma ossidrica.

Le ho saldate a sbalzo su un blocchetto di ottone e perquotendole emettono un suono identico a quello degli orologi a pendolo.
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[64] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 10 feb 2016, 2:55

:-) Penso tu intenda le bacchette di materiale di apporto rivestito per la brasatura a cannello... quindi non sono elettrodi ;-) O_/
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[65] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto Utenteguidama » 10 feb 2016, 11:19

Grazie ancora degli ulteriori consigli. Supercondensatori ne ho a pacchi, perché li uso per stabilizzare il fuzionamento delle locomotive nei miei treni da giardino e quindi non sarà un problema realizzare un circuito che li preveda.
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[66] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto UtenteAlbertoBianchi » 10 feb 2016, 11:34

guidama ha scritto:Supercondensatori ne ho a pacchi, perché li uso per stabilizzare il fuzionamento delle locomotive nei miei treni da giardino...

?% Treni da giardino.. :?: :?: :?:

Che tipo di supercap hai? se puoi posta il datasheet (o link)
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[67] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 10 feb 2016, 17:46

claudiocedrone ha scritto::-) Penso tu intenda le bacchette di materiale di apporto rivestito per la brasatura a cannello... quindi non sono elettrodi ;-) O_/

Certo che non sono elettrodi, non so perché le ho chiamate così :( .

Comunque non sono rivestite, sono dei tondini pieni da 3mm e mi sembra abbiano un colore più scuro dell'ottone.

Non mi intendo di saldatura, conosco dal vivo solo quella a stagno, trovai quelle bacchette dal ferramenta e le presi perché erano belle e sembrava potessero tornare utili e infatti...
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[68] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 10 feb 2016, 18:40

:-) Ah ok, il "ricavate da" e "elettrodi" mi aveva fatto pensare a quelle rivestite (il rivestimento ha sempre lo scopo di favorire la aggregazione e il galleggiamento delle impurità sulla massa di metallo fuso, quindi la formazione di una scoria che protegge anche la saldatura dalla ossidazione durante il raffreddamento; un flussante in pratica, come negli elettrodi per la saldatura a arco) ma ovviamente ci sono anche quelle nude;
per il materiale ora non saprei nello specifico, tante sono le leghe a seconda dei materiali da unire ed è passato troppo tempo da quando lavoravo in carpenteria metallica e manutenzione industriale... prego di perdonare l'OT. O_/
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[69] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto Utenteguidama » 3 mar 2016, 16:37

li ho comprati da una ditta cinese che si chiama GONG e fa solo condensatori, tramite il sito Aliexpress.
Sono da 2,7V, molto piccoli, bassissima resistenza interna, di capacità da 1F e 2F. Ne monto 10 in serie, da 1F per le loco da giardino ad 1 motore, da 2F per quelle a 2 motori, con il consueto filtro di carica-scariza composto da due diodi in antiparallelo ed una resistenza, perl imitare la corrente di carica (che potrebbe far scattare la protezione del decoder DCC). Ne ho fatti tanti anche per gli amici che li usano regolarmente da anni orma, senza problemi. La tensione di alimentazione di questi impianti di solito è di 18 - 20 V, per cui c'è un ampio margine di sicurezza con i 27V teorici e finora non ci sono state esplosioni di supercap.

Vi informo che la revisione della pendola è a buon punto e che presto mi metterò a costruire il circuitino. ho trovato degli elettormagneti ad ancora mobile su TME che mi sembrano adattissimi. continuo però a preferire l'idea del sensore Hall al Reed, soprattutto per ragioni di spazio ... ma proveremo col Reed.

ringrazio tutti dell' aiuto e vi terrò informati.
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[70] Re: Diamo voce ad una pendola

Messaggioda Foto UtenteAlbertoBianchi » 3 mar 2016, 16:47

Purtroppo il sensore di hall per poter fuzionare deve essere costantemente alimentato e anche se consumasse poca corrente (tipicamente circa 5mA) sarà sempre un assorbimento continuo a differenza del reed, che essendo solo un interruttore di suo non consuma niente.
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