Regolatore di tensione su moto con LM7812

[brabus]

Col regolatore "da solo" risolvi poco, servirebbe un clamp per applicazioni automotive. Ma a questo punto dovresti applicarlo a tutti i dispositivi dell'impianto, per proteggerli dalle sovratensioni causate dal load dump.

Forse la mia domanda è banale (anzi, lo è), ma... non riesci a spegnere il motore prima di togliere la batteria?

[farohp]

Forse non ci siamo capiti

IL 99.9% delle volte il motore come è stato progettato girerà sempre con la batteria..
Se per caso mi si dovesse rovinare un filo, si dovesse bruciare la batteria(voglio comunque vedere la strumentazione accesa per vedere la temperatura del motore quindi staccherei la batteria) o una qualunque altra occasione/sfortuna in cui mentre il motore è acceso mi si scolleghi non voglio rischiare di bruciare nuovamente la strumentazione..

E' questo il punto.. devo riuscire a proteggerla in qualche modo e SOLO LEI, perché fanali frecce ed altro se pur a led non fanno assolutamente niente(il mio amico gira da 1 anno senza batteria e mai bruciato una lampadina e le tensioni sono come le mie avendo stessa moto gia testate)...

perché dando tensione a 9v alla strumentazione con il regolatore non risolverei?se anche arrivasse un picco di 20/25 volt lui me la trasformerebbe a 9 ...cosa sbaglio?

[brabus]

Si, evidentemente faccio fatica a capire qualcosa.

La prima cosa che non capisco è questa: se il tuo amico gira senza batteria, le cose sono due: o non spegne MAI la moto, o quando la spegne deve fare ponte con un altro veicolo. O forse la riaccende a spinta?

Come ho già scritto in precedenza, i picchi che arrivano dall'alternatore non sono di 20-25V, bensì di svariate decine di V. Poi non sono solo picchi, c'è di tutto, transitori più o meno lunghi, rumore, etc.
Inoltre, al momento del dump l'induttanza dei collegamenti si scatena, generando impulsi di chissà... centinaia di V. Non li ho mai misurati e non ci tengo - diciamo pure che tengo al mio oscilloscopio e non ho voglia di friggerlo per fare una prova di cui conosco già il risultato.
In ogni caso il regolatore serve a poco: la banda passante del suo anello di controllo è troppo bassa per compensare il dump: per qualche ms ti troveresti le decine di V a valle del regolatore come ridere.

Sarebbe proprio bella, questa! Se per risolvere i problemi di load dump bastassero i regolatori lineari, mi sa che in Bosch stanno sbagliando qualcosa, con tutti quei dispositivi di protezione!

Dal punto di vista pratico:
Se vogliamo proteggerci contro il dump, puoi tranquillamente evitare il 7809 o il 7812, ma inserisci come minimo un TVS. È un diodo speciale, lo puoi trovare presso RS, Digikey oppure anche banalmente su ebay. Appena trovo una sigla te la giro così lo comperi.

Trovi qualche indicazione qui: http://www.littelfuse.com/~/media/electronics_technical/application_notes/tvs_diodes/littelfuse_automotive_circuit_protection_using_tvs_diodes_application_note.pdf

Qui una bellissima AN sul load dump, osserva che nei sistemi a 12V il dump è considerato a 90V... tanti saluti al 7812, al 7809 e compagnia bella! http://www.ti.com/lit/an/snva681/snva681.pdf

[farohp]

Allora...
E' una moto , è un due tempi non un quattro tempi, si accende a spinta o con la pedalina come "si faceva una vola con il ciao".

Non arrivano PICCHI DI TENSIONI DI MILIONI DI volt perché ovviamente c'è un regolatore di tensione nell'impianto elettrico come da schema postato qualche pagina indietro, il regolatore di tensione dell'impianto elettrico TRASFORMA la corrente alternata del volano in corrente continua a 12 volt(in teoria) (se collegassi la batteria direttamente al volano scoppierebbe e fuminerebbe tutto!! pensavo fosse ovvio...), dal regolatore poi va alla batteria e da li parte a tutto l'impianto elettrico.Se stacco la batteria quindi la corrente che esce dal regolatore circola direttamente su tutto l'impianto(infatti al minimo i fanali "lampeggiano "perché il tensione non è sufficiente). (Come succedeva con il ciao 30 anni fa)

Il problema è che il regolatore di tensione di questa moto non funziona perfettamente quando siamo SENZA BATTERIA, probabilmente perché studiato per funzionare con batteria e comunque con luci e frecce che sono normali lampadine.
La strumentazione in questione è una cosa aggiuntiva messa da noi (per ovvi motivi) ma evidentemente è molto piu sensibile agli sbalzi di tensione ed è per questo che si è bruciata.

Ora il regolatore di tensione con mezzo avviato come gia detto molte volte nei post indietro ci da:
-con batteria: 13.2 - 14.1 volt
-senza batteria 9volt al minimo 14.2 al massimo regime.

E probabilmente ad entrambi è saltato il diodo proprio a causa di questo picco, passato da 9 a 14 volt..

Detto questo risolvo con un semplice regoaltore di tensione? così l'abbassiamo a 9 volt e stiamo tranquilli..

grazie

[brabus]

Allora...
E' una moto , è un due tempi non un quattro tempi, si accende a spinta o con la pedalina come "si faceva una vola con il ciao".

Adesso è chiaro.

Non arrivano PICCHI DI TENSIONI DI MILIONI DI volt perché ovviamente c'è un regolatore di tensione nell'impianto elettrico come da schema postato qualche pagina indietro, il regolatore di tensione dell'impianto elettrico TRASFORMA la corrente alternata del volano in corrente continua a 12 volt(in teoria) (se collegassi la batteria direttamente al volano scoppierebbe e fuminerebbe tutto!! pensavo fosse ovvio...)

Perdona la franchezza, ma a volte una risposta diretta fa più male di tanti giri di parole: ma sai cosa stai dicendo?

Il problema è che il regolatore di tensione di questa moto non funziona perfettamente quando siamo SENZA
BATTERIA, probabilmente perché studiato per funzionare con batteria e comunque con luci e frecce che sono normali lampadine.

"Probabilmente" cosa? Ma hai letto quello che ho scritto prima sul ripple, sul dump e sulla banda?

La strumentazione in questione è una cosa aggiuntiva messa da noi (per ovvi motivi) ma evidentemente è molto piu sensibile agli sbalzi di tensione ed è per questo che si è bruciata.

Ora il regolatore di tensione con mezzo avviato come gia detto molte volte nei post indietro ci da:
-con batteria: 13.2 - 14.1 volt
-senza batteria 9volt al minimo 14.2 al massimo regime.

Ma hai letto quello che ho scritto? La misura che hai fatto non ha senso!

E probabilmente ad entrambi è saltato il diodo proprio a causa di questo picco, passato da 9 a 14 volt..

OK, tu sei convinto di questo e non c'è verso di levartelo dalla testa. Contento tu, vivi felice con questa idea (sbagliata).

Detto questo risolvo con un semplice regoaltore di tensione? così l'abbassiamo a 9 volt e stiamo tranquilli..

grazie

OK. Ho la prova definitiva che NON leggi quello che scrivo, quindi evito di perdere il mio tempo. Saluti e in bocca al lupo!

[mir]

Non arrivano PICCHI DI TENSIONI DI MILIONI DI volt perché ovviamente c'è un regolatore di tensione nell'impianto elettrico come da schema postato qualche pagina indietro,

...

Come ho già scritto in precedenza, i picchi che arrivano dall'alternatore non sono di 20-25V, bensì di svariate decine di V. Poi non sono solo picchi, c'è di tutto, transitori più o meno lunghi, rumore, etc.
Inoltre, al momento del dump l'induttanza dei collegamenti si scatena, generando impulsi di chissà... centinaia di V. Non li ho mai misurati e non ci tengo - diciamo pure che tengo al mio oscilloscopio e non ho voglia di friggerlo per fare una prova di cui conosco già il risultato.
In ogni caso il regolatore serve a poco: la banda passante del suo anello di controllo è troppo bassa per compensare il dump: per qualche ms ti troveresti le decine di V a valle del regolatore come ridere.

Il problema è che il regolatore di tensione di questa moto non funziona perfettamente quando siamo SENZA BATTERIA, probabilmente perché studiato per funzionare con batteria e comunque con luci e frecce che sono normali lampadine.

...

In ogni caso il regolatore serve a poco: la banda passante del suo anello di controllo è troppo bassa per compensare il dump: per qualche ms ti troveresti le decine di V a valle del regolatore come ridere.

Detto questo risolvo con un semplice regoaltore di tensione? così l'abbassiamo a 9 volt e stiamo tranquilli..

...

Se vogliamo proteggerci contro il dump, puoi tranquillamente evitare il 7809 o il 7812, ma inserisci come minimo un TVS. È un diodo speciale, lo puoi trovare presso RS, Digikey oppure anche banalmente su ebay. Appena trovo una sigla te la giro così lo comperi.

farohp, abbi pazienza, ma se leggi attentamente quanto ti viene suggerito-scritto forse eviti di far raggiungere il guinnes dei primati dei topic ripetitivi a questo thread .
Nell'intervento che ti ha preceduto brabus è sato molto preciso nell'indicarti la soluzione al problema, oltre che fornire utili spiegazioni tecniche (a proposito grazie brabus ) pertanto basta leggere, non è difficile.

[farohp]

(...)

Se hai misurato la tensione SENZA batteria con un semplice tester, la misura non ha senso.
Senza batterie, hai un ripple di DECINE di volt, dipendentemente da quanti carichi sono connessi all'impianto, dalla struttura dell'alternatore, e da un sacco di altre cose.

Allora partiamo con le domande, cosa sono i ripple di decine di volt e perché la misura fatta non dovrebbe andar bene?
il regolatore dell'impianto elettrico mi ha trasformato la corrente prodotta dell'accensione da alternata a continua e me l'ha stabilizzata, da quando i volt si misurano sottocarico?
Non riesco a capire..

E continuo dicendo:
1. nessuno mi ha ancora detto come mai è saltato quel diodo e di che diodo si tratta..cos'è?.. lo rimettiamo si o no?
2.Alcuni mi han detto che con il regolatore risolverei perché abbasserei il tensione(alcuni affermavano addirittura che la strumentazione si fosse bruciata per una sovralimentazione che invece di essere a 9 v era a 14)..

Permettetemi eh ma vorrei capire, prima mi viene detta una cosa poi mi viene cambiata..

Cos'è adesso questo diodo TVS CHE NESSUNO PRIMA D'ORA MI HA CONSIGLIATO?

Siamo ormai a 100 post e non sono ancora riuscito ad aver risposta alle sole due domande fatte, mi viene continuamente chiesto : che senso ha staccare la batteria?
Non è questo il problema percui ho aperto il post i problemi sono due:
1. perché è saltato il diodo, di che diodo si tratta e se lo dobbiamo rimettere
2.Come salvaguardare la strumentazione in caso di distacco batteria
nient'altro..

grazie per l'aiuto..

[brabus]

Mi sorge il dubbio, scusami se la domanda può sembrare ovvia, ma la faccio lo stesso.

Ti prego, non offenderti, ti assicuro che non voglio canzonare nessuno, siamo tutti qui per imparare, ci mancherebbe altro.

In amicizia.

La domanda è questa: prima di imparare a scrivere, solitamente si impara a leggere. È assurdo scrivere e non riuscire a leggere, è un controsenso. A questo punto ti chiedo: è possibile che nel tuo caso abbiamo a che fare con l'eccezione che conferma la regola?

In altre parole:

1) Ti sono visibili i messaggi scritti in precedenza, nei quali la soluzione è replicata più volte?

2) In caso affermativo, riesci a leggere il contenuto dei messaggi di cui sto parlando?

3) Riesci a leggere le tre lettere in sequenza: T-V-S (leggi: ti-vu-esse)?

4) Riesci a trovare il messaggio nel quale viene spiegata questa soluzione?

Se la risposta a una qualsiasi di queste domande fosse "NO", consiglierei caldamente un parere medico.

Ancora una volta, senza offesa.

Mi sembra impossibile.

[farohp]

Scusami tanto eh brabus ma vai a leggere un attimino le 9 pagine indietro, cosa trovi?
MI è stato consigliato un tipo di diodo, poi mi è stato consigliato comunque di mettere il regolatore , poi è saltato fuori che nella strumentazione c'è gia il regolatore , poi è saltato fuori che c'è ma che è come se non ci fosse er via dei condensatori piccoli, poi adesso mi è stato consigliato di mettere un diodo TVS.

Secondo te a chi devo dar ragione? E' un forum e gia di grazie che c'è qualche d'uno che perde il suo tempo ad aiutare gli altri però non mi va di sentirmi dire che non leggo quando invece sto solo cercando di capire cosa usare tra le tante soluzioni proposte.

Visto che l'argomento mi interessa voglio poter CAPIRE perché una soluzione è SBAGLIATA rispetto ad un 'altra e così poter decidere da solo (o comunque con l'aiuto di qualche utente) qual è la soluzione migliore nel mio caso e perché.
Non ho ancora capito cosa sono i ripple , perché si è bruciatp proprio quel diodo e di che diodo si tratta e se bisogna metterne uno esterno!
Scusami sai ma io purtroppo di elettronica non me ne intendo molto , ma mettiti nei miei panni, fai una domanda su un argomento Y e intervengono utenti diversi che oltre a chiederti sempre perché stacchi la batteria ti dicono: assolutamente serve A, poi assolutamente serve B poi assolutamente serve C tu cosa faresti?

ti ringrazio

[brabus]

Direi che è il caso di distinguere la consulenza professionale da un forum di elettronica.

Se si paga la consulenza, si ottiene una risposta tecnicamente ineccepibile, a patto che il professionista disponga di tutte le informazioni di cui ha bisogno.
Nel forum, tipicamente, chi scrive lo fa per dire la propria, per esporre un punto di vista, o semplicemente per diletto; questo indipendentemente dalle competenze del singolo, sia chiaro.

Sta poi al cosiddetto "OP" (che sta per "Original Poster", in questo caso sei tu) discernere la verità, che sarà tale proprio in virtù di questa sintesi finale.
Nel tuo caso, mancando (come tu stesso ammetti) le basi di elettronica, il compito è più arduo, così si cerca di "fidarsi della voce che sembra più autorevole". Spesso si prendono dei granchi pazzeschi, perché basta davvero poco per fraintendere un messaggio, anche se tecnicamente era corretto.


Credo sia opportuno, a questo punto, mettere a fuoco una cosa fondamentale, che ho già citato: il load dump.
Il load dump (letteralmente: rilascio del carico) è l'evento transitorio che si verifica nell'istante in cui un carico viene scollegato da una rete elettrica.
Lo spegnimento di una lampadina è un load dump.
La disconnessione di un attuatore è un load dump.
La disconnessione della batteria È un load dump.

Cosa succede al momento del load dump? Beh, tutto dipende da quanta corrente stava assorbendo il carico (load) prima della disconnessione.
I fili che collegano il carico alla sorgente, infatti, sono caratterizzati da un parametro parassita, detto appunto induttanza parassita, che ha questa brutta abitudine: quando ci passa corrente, genera un campo magnetico, che (per farla breve) possiede una certa energia.
Nell'istante in cui il carico viene disconnesso (esempio: stacco la batteria), tutta questa energia si sfoga sotto forma di extratensione. Non sto a spiegarti perché, ma se sei interessato cercati la legge di Faraday-Lenz.

Ecco quindi che ai terminali dove prima avevo 12-14V mi trovo centinaia di V, seppur per pochi istanti (parliamo di millisecondi, se non centinaia di microsecondi).
Questo genere di impulsi è in genere devastante per qualsiasi componente elettronico, che non sia progettato specificamente per sostenere questo stress.

A questo punto le strade sono due:

1) Impieghiamo componenti tradizionali largamente sovradimensionati, abbondando con condensatori, induttori, regolatori e quant'altro possa aiutarci a frenare questo genere di impulsi. Risolviamo il problema? Beh, forse in parte, l'accrocchio funziona, ma è come sparare alle mosche col bazooka.
Aggiungiamoci pure il fatto che i regolatori 7809/7812 hanno prestazioni in frequenza piuttosto limitate: una parte del ripple, nonché il rumore, passerebbero indisturbati.

2) Risolviamo il problema alla radice, impiegando un componente appositamente progettato allo scopo: il TVS (Transient Voltage Suppressor). Si tratta di un diodo molto, molto veloce, che entra in conduzione per tensioni superiori alla tensione di lavoro del circuito da proteggere. Devo proteggere un circuito a 12V? Bene, metto un TVS da 15V, che mi limita la tensione a 15V in ogni caso.

Qual è il limite del TVS? Il limite sta nel breve tempo di intervento: è vero che può mangiarsi impulsi di centinaia di V, ma può farlo per un tempo brevissimo.

E qui arriviamo al secondo problema: lavorare con la batteria staccata.
Qui il problema non è solamente il load dump (che si è verificato ed esaurito nel momento in cui hai staccato la batteria), bensì la natura della tensione sputata fuori dal gruppo alternatore + regolatore.
A cosa servono l'alternatore e il regolatore?
Beh, l'alternatore ovviamente converte l'energia meccanica del propulsore in energia elettrica, con lo scopo primario di ricaricare la batteria. Il regolatore, oltre a raddrizzare la tensione alternate proveniente dall'alternatore (appunto), serve a compensare la curva disgraziata dell'alternatore: al minimo e a 10.000 giri è evidente che l'alternatore eroga un segnale ben diverso.
Teniamo conto che anche usando una dinamo, che fornisce già una corrente DC, abbiamo bisogno del regolatore, per assistere la ricarica della batteria ed evitarne il sovraccarico.

Qual è dunque il limite del regolatore?
Il regolatore deve avere queste due sole qualità: essere robusto ed economico. Tanto poi c'è la... batteria!
Ecco dunque che molti regolatori sono realizzati con un banale ponte raddrizzatore seguito da una resistenza; alcuni integrano un rudimentale sistema di controllo della carica, che previene la ricarica della batteria sopra i 14V, altri ancora impiegano un ponte comandato a SCR, altri ancora (ma pochi, pochi, pochi) integrano "addirittura" un controllo di corrente.

Togliendo la batteria, si salvi chi può: dipendiamo completamente dalla volontà dell'alternatore e dalla natura dei carichi. La tensione è ben lontana dall'essere continua; presenta sì una componente continua, ma sovrapposta a vario genere di schifezze. Ne hai un'idea osservando questa immagine esplicativa (fonte http://www.pcbauto.it):

Come vedi c'è una bella oscillazione a bassa frequenza (ripple di velocità dell'albero motore), ripple a frequenza più elevata (dipendente dal numero di fasi e poli dell'alternatore), rumore (quello arriva un po' da dovunque, pensa solo ai contatti striscianti), et cetera.
Ecco perché il tester, bugiardo, ti diceva "14V" e tu ci hai creduto. Povero tester, lui fa quel che può, e ti fornisce il valore medio della tensione che sta misurando. Giocoforza, tale valore non ti dà alcuna informazione sul rumore o sul ripple sovrapposto alla tensione. Per vedere queste cose serve un oscilloscopio.

Il regolatore fa quel che può per fornire alla batteria una corrente quantomeno limitata, ma il filtraggio di tutta questa immondizia è affidato proprio alla batteria.

Ecco che abbiamo identificato una possibile causa del tuo guasto: un bel load dump, che seguito dal baccano dell'alternatore è risultato poco gradito al circuito che si è rotto sacrificando il diodo anti-inversione di polarità. Per rompere un diodo del genere non basta una sovratensione, è successo qualcos'altro che ha provocato una dissipazione di potenza esagerata, ma al momento non ho informazioni sufficienti per formulare una diagnosi precisa; così, a naso, dando la colpa al dump non si sbaglia mai.

Indipendentemente dal guasto, come fare, dunque, per proteggere il circuito da "tutto"?
Idealmente, la già proposta soluzione mista TVS + regolatore è ideale, ma andiamo a complicare il circuito e incrementare la criticità.
Proprio per questo, io proponevo la soluzione a solo TVS, ovviamente corredato da resistenza (come del resto spiegato nei file linkati nel mio intervento precedente).

In questo modo, l'immunità al load dump è assicurata, mentre la reiezione del ripple è affidata alla resistenza. Il condensatore al tantalio da 10 uF già presente a bordo scheda, se sano, è più che sufficiente a filtrare via ciò che rimane del ripple.