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da **Paso** » 13 nov 2009, 12:55

Ciao a tutti,
devo risolvere un problema e vi chiedo consigli.
Ho un modem (caratteristiche di alimentazione: 12-24 Vcc, 10 W, 850 mA).
Devo fare in modo che, se casca la tensione (di alimentazione) il modem venga alimentato ancora per un paio di secondi; giusto il tempo di spedire un messaggio sms ed avvisare della mancata alimentazione.
qual è la soluzione migliore? Potrei dimensionare un condensatore in parallelo sull'alimentazione? Esistono batterie tampone a basso costo con queste caratteristiche?

Grazie e ciao

Paso

da **g.schgor** » 13 nov 2009, 15:35

Escluderei la possibilità di sopperire con un condensatore alla mancanza di alimentazione.
Una batteria ricaricabile 12V 500mAh dovrebbe invece essere sufficiente:
http://italian.alibaba.com/product-gs/n ... 26832.html
(ovviamente dovrebbe essere previsto un dispositivo di stacco dopo la trasmissione del messaggio
per non scaricare del tutto la batteria stessa)

da **IsidoroKZ** » 13 nov 2009, 18:39

Ci sono dei casi in cui si usano condensatori per sopperire a buchi di alimentazione, o per estendere il funzionamento per qualche secondo in caso di mancanza di energia.

E` un problema classico del progetto del condensatore per garantire uno hold up time. In questo caso pero` direi che un condensatore non sia la scelta migliore.
Proviamo a fare il conto con il condensatore, cosi` vedi perche' g.schgor ha ragione.

Il modem ha presumibilmente un regolatore switching all'ingresso per accettare un intervallo di tensioni cosi` elevato. Suppongo che consumi sempre 10W (eventualmente dopo si puo` fare il conto per regolatore serie in cui il consumo e` costante a 850mA).

Per farlo lavorare per 2s, serve una energia di 10W*2s=20J. Questa energia viene presa dal condensatore che si scarica. Alla fine della scarica, dopo i 2s, comunque il condensatore deve essere a 12V perche' deve aver mantenuto entro le specifiche la tensione di alimentazione per tutti i 2s.

Se si scarica e alla fine della scarica arriva a 12V vuol dire che e` partito da una tensione piu` elevata (monsieur de la palisse approva!). Proviamo a calcolare la capacita` necessaria per partire dalla tensione Vi, scaricarsi fino alla tensione di 12V erogando 20J. L'energia immagazzinata in un condensatore vale $\mathcal{E}=\frac{1}{2}\,C\,V^2$ (*), e quindi basta calcolare la differenza di energia fra la tensione iniziale Vi e quella finale Vf $\Delta\mathcal{E}=\frac{1}{2}\,C\,V_{\text{i}}^{2}-\dfrac{1}{2}\,C\,V_{\text{f}}^{2}=\dfrac{1}{2}\,C\,\left (V_{\text{i}}^2-V_{\text{f}}^2\right )$
Sapendo l'energia da erogare, la tensione iniziale (quella a disposizione che tiene il condensatore carico, e quella finale alla quale vuoi arrivare dopo 2s) si trova la capacita` del condensatore: $C=\dfrac{2\,\Delta\mathcal{E}}{V_{\text{i}}^2-V_{\text{f}}^2}$
Nel caso vuoi erogare 20J con tensione finale di 12V, quindi $C=\dfrac{2 \cdot 20\,\text{J}}{V_{\text{i}}^2-(20\,\text{V})^2}$ . Se in condizioni normali hai 15V sul condensatore, la capacita` richiesta vale 0.5F! Anche partendo da 24 V, si avrebbe comunque C=100000uF.

Meglio una batteria! Di solito, quando si progetta un condensatore per garantire uno hold up time, si fa lavorare il condensatore ad alta tensione, perche' l'energia e` proporzionale a CV^2 mentre il volume del condensatore e` proporzionale solo a CV ed e` vantaggioso immagazzinare energia ad alta tensione.

(*) mai notato che molte energie hanno la forma 1/2 per il valore della "cosa" che immagazzina energia per una variabile al quadrato? Per capacita`, induttanze, masse che traslano, masse in rotazione, molle...
$\frac{1}{2}\,C\,V^2\quad \frac{1}{2}\,L\,I^2\quad \frac{1}{2}\,m\,v^2\quad \frac{1}{2}\,I\,\omega^2\quad \frac{1}{2}\,k\,x^2\quad$

Che cosa ci sara` sotto?

da **MASSIMO-G** » 15 nov 2009, 16:13

Nelle cabine MT/BT anni fa si utilizzava il mitico tampone capacitivo Dossena, non erano ancora diffusi (e obbligatori) UPS o caricabatteria.
Devo dire che ha sempre funzionato benissimo

http://www.dossena.it/118.php&subcat=55&lang=it

da **dona79** » 15 nov 2009, 16:22

IsidoroKZ ha scritto:(*) mai notato che molte energie hanno la forma 1/2 per il valore della "cosa" che immagazzina energia per una variabile al quadrato? Per capacita`, induttanze, masse che traslano, masse in rotazione, molle...
$\frac{1}{2}\,C\,V^2\quad \frac{1}{2}\,L\,I^2\quad \frac{1}{2}\,m\,v^2\quad \frac{1}{2}\,I\,\omega^2\quad \frac{1}{2}\,k\,x^2\quad$

Che cosa ci sara` sotto?

un integrale?

da **RenzoDF** » 15 nov 2009, 16:43

IsidoroKZ ha scritto:(*) mai notato che molte energie hanno la forma 1/2 per il valore della "cosa" che immagazzina energia per una variabile al quadrato? Per capacita`, induttanze, masse che traslano, masse in rotazione, molle...
$\frac{1}{2}\,C\,V^2\quad \frac{1}{2}\,L\,I^2\quad \frac{1}{2}\,m\,v^2\quad \frac{1}{2}\,I\,\omega^2\quad \frac{1}{2}\,k\,x^2\quad$

Che cosa ci sara` sotto?

Il teorema di Noether :!:

da **Paso** » 16 nov 2009, 13:22

COme al solito trovo sempre ottime risposte in questo forum.
Grazie signori.
Che ne dite di questo?

http://eshop.phoenixcontact.com/phoenix ... Frame=true

La soluzione della batteria è ottima, ma in realtà vorrei una cosa fissa.
Il tutto andrebbe inserito in un quadro di automazione industriale e quindi desidero una soluzione "elegante".
In più, la batteria si scarica a lungo andare; quindi dovrei aggiungere anche un caricatore. Bruttino da mettere in un quadro con Inverter, plc, comandi e controlli in 4-24 mA ecc.. Come li collego poi?

Comunque grazie a tutti, veramente. E' sempre un piacere scrivere qui.

da **g.schgor** » 16 nov 2009, 13:41

Sì, questa sembra una buona soluzione (non magari dal punto di viste economico!).
Va però comunque previsto uno stacco dopo che è terminato il transitorio di mantenimento.

da **brabus** » 16 nov 2009, 13:55

RenzoDF ha scritto:
IsidoroKZ ha scritto:
Che cosa ci sara` sotto?

Il teorema di Noether

E dopo questa, Brabus abbandona definitivamente il campo :shock:

.
Adesso, Renzo, per cortesia mi spieghi COME sei venuto a conoscenza del Teorema di Noether. ](*,)

http://it.wikipedia.org/wiki/Teorema_di_Noether

da **Paso** » 16 nov 2009, 17:05

"Va però comunque previsto uno stacco dopo che è terminato il transitorio di mantenimento."
Al fine?

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Batteria tampone??? Condensatore???

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