Trasformare impianto PX/PE in CC SENZA batteria

[base689]

Ancora devo eseguire questa modifica (in attesa di trasformare tutto l’ impianto in CC sotto batteria) e quindi non posso sostenere che funzioni in pratica, ma in TEORIA sì.

Aggiungendo i 3 componenti di cui al seguito a valle dell’ uscita stabilizzata del regolatore AC della vespa, senza tirare fili o altro, abbiamo un impianto in CC SENZA BATTERIA.

Mettendo un <banale> diodo da 25 A (circa 5 €) a valle dell’ uscita stabilizzata otterremmo sì una tensione <solo positiva> (passerebbero solo le semionde positive) e quindi potremmo mettere lampadine a LED e quant’ altro funzioni in continua) ma avremmo a disposizione solo metà potenza (passa tensione e quindi corrente solo per metà del tempo (in cui passerebbe la <normale> alternata) e quindi, anche se semplicissimo da farsi, non è un’ idea molto furba.

Con il diodo da 25 A e un condensatore in parallelo, limiteremmo il ripple di questa raddrizzata a singola semionda ma fino a poco tempo fa non esistevano condensatori tali da stabilizzare veramente questa raddrizzata per tutto un impianto di motoveicolo, a meno di usare i condensatori da HiFi per auto che però costano circa 150 €, hanno capacità 1 F ma tensione nominale solamente 12 V (o pochissimo di più) ma nelle auto sono “stabilizzati/limitati” a 13 V dalla batteria (che nel nostro caso non <vogliamo> mettere) e quindi potremmo facilmente bruciare questo costoso condensatore in un impoianto senza batteria.

In un circuito di raddrizzamento/stabilizzazione si chiama <ripple> (=increspamento/oscillazione) il rapporto tra la variazione della tensione in uscita e il valore massimo (=nominale) della tensione stessa (il valore che vorremmo continuo e stabile).

Esempio: l’ impianto 12 V AC della vespa vuol dire che ha una sinusoide di 17 V di picco prima del diodo e circa 16 V di picco dopo il diodo: se il condensatore che abbiamo messo a valle del diodo (ed in parallelo alle utenze) fa sì che la tensione oscilli tra 16 V e 14 V, vuol dire che nel nostro caso abbiamo un ripple di 2/16 = 0,125 à 12.5% (che potrebbe essere considerato un valore decente).

L’ impianto elettrico di una vespa eroga 80 W a 12 V AC ed in effetti con tutte le utenze (clacson incluso) collegate questi 80 W vengono pure assorbiti: pertanto è come se a valle dell’ uscita regolata avessimo collegata una resistenza da 1.8 Ω che assorbe 6.7 A CA.

Il ripple di un sistema raddrizzatore/stabilizzatore con un carico R = 1.8 Ω e un condensatore di stabilizzazione di 3 F (dico 3 farad!!!) è dato da:

ripple = T / RC

dove RC è appunto il prodotto della resistenza equivalente di carico R da 1.8 Ω e il valore del condensatore pari e a 3 F quindi abbiamo RC = 5.4 s

T è il periodo della nostra alternata, che è ovviamente funzione del numero di giri (RPM) che abbiamo in un preciso momento (=quantità di manetta), facciamo solo 2 casi:

100 RPM à T = 0.6 s à T/RC = 0.11 à 11%

1000 RPM à T = 0.06 s à T/RC = 0.011 à 1.1%

Adesso non so quanto sia il minimo di una vespa ma dubito fortemente che una vespa possa stare a 100 RPM (e comunque il ripple dell’ 11% a 100 RPM non sarebbe neanche schifosissimo), una vespa a 1000 RPM sicuramente ci sta e “qui” abbiamo un ripple dell’ 1.1% che è quasi una linea retta orizzontale, vorrebbe dire che la tensione oscilla tra 16 V e 15.824 V: stabilissima (e più salgono i giri e più è stabile la tensione).

Come da disegno, la modifica consiste nell’ aggiunta dei seguenti 3 componenti a valle dell’ uscita regolata:

D1 = diodo 25 A 25F10÷25F120

C1 = 3 F 27 V (serie di 10 ultracondensatori da 30 F 2.7 V Ø 16 x 32 mm)

S1 = 1.5KE22CA soppressore di transitorio VBR = 22 V - VC = 30.6 V @ I = 49 A

Il diodo da 25 A (tensione minima 100 V (io ne ho trovato uno da 1200 V)) è un diodo dalla forma di una vite con un capicorda sopra, un po’ voluminoso per essere un diodo, ma è comunque un componente che fa passare 25 A continui (e 350 A di picco!!!), costa circa 5 €.

Il soppressore di transitorio 1.5KE22CA è un componente atto a proteggere il nostro “condensatore” (vedi dopo) da picchi di sovratensione oltre i 16 V che ci aspetteremmo dal nostro regolatore (con diodo in uscita): con questo soppressore di transitorio in parallelo sia al “condensatore” che ai nostri carichi, ogni qual volta la tensione supera i 22 V (ai quali 22 V assorbe 0.001 A = 1 mA), assorbe praticamente tutta la sovracorrente che il picco di sovratensione genererebbe andando a danneggiare quanto a valle (non tanto i nostri carichi (=lampadine) quanto il “condensatore” (con circa 8 € si comprano n° 10 1.5KE22CA).

Il cuore di questa realizzazione è il “condensatore”: ho scoperto da poco in rete (ed ecco quest’ idea) l’ esistenza degli ultracapacitor/supercapacitor, dei nuovi rivoluzionari condensatori elettrolitici che sfruttano la deposizione dell’ elettrolita su strati praticamente molecolari, ecco che in un cilindretto di Ø 16 x 32 mm può venir contenuta un’ area ESAGERATA (più è grande l’ area delle armature e più grande è il valore della capacità).

In rete si trovano ultracapacitor con valori che vanno dai 10÷30 F ad addirittura 3000 F e oltre.

L’ unico problema di questi ultracapacitor è la tensione nominale di funzionamento (=tensione di isolamento delle armature) che è tipicamente 2.5÷2.7 V, che è molto bassa in assoluto, e molto bassa per noi: la tensione raddrizzata di picco è 17 V e comunque vorremmo un condensatore in grado di reggere almeno 25 V (se non 35 V, valori tipici che si possono trovare per i condensatori “normali”).

In rete ho trovato un ultracapacitor da C = 30 F 2.7 V di dimensioni Ø 16 x 32 mm, capacità ECCEZIONALE ma valore di tensione di utilizzo assolutamente non consono al nostro impiego.

L’ unico modo per usare il nostro ultracapacitor da 30 F 2.7 V è quello di prendere 10 ultracapacitor e metterli tutti in serie: certo, così facendo riduciamo di 10 volte il valore di capacità del singolo (abbiamo quindi ora 3 F di capacità equivalente) otteniamo però un condensatore equivalente di tensione nominale di utilizzo di 27 V, che comincia ad essere un valore <decente>, potremmo quasi usare TAL QUALE questo <ultracapacitor equivalente> ma per esser sicuri (visto che non costa poco) gli mettiamo in parallelo un soppressore di transitori e passa la paura.

Viste le dimensioni “normali” di questo ultracapacitor da 30 F (Ø16x32, più piccolo di un condensatore da 10000 μF 35 V Ø22x45, quindi di valore 3000 volte più piccolo) pensavo di <creare> due file paralle da 5 ultracapacitor e bloccare il tutto meccanicamente con fascette di plastica di idonee dimensioni e robustezza, e ovviamente saldando gli elettrodi mettendo tutti i suddetti ultracapacitor in serie.

La nota dolente (d’ altronde l’ innovazione e le prestazioni si pagano) è il costo di questi ultracapacitor, costano poco meno di 11 €/cad, per cui i nostri 10 ultracapacitor (necessari per creare i nostro condensatore equivalente da 3 F 27 V) costano circa 110 €.

Se però mettiamo a confronto i 5 € dei condensatori da 10000 μF 35 V e gli 11 € degli ultracapacitor da 30 F 2.7 V, abbiamo:

10000 μF a 5 €/cad à 5 €/10000 μF = 5 €/0.01 F = 500 €/F

30 F a 11 €/cad à 11 €/30 F = 0.367 €/F

In termini di costo per capacità, l’ ultracapacitor costa 1363 volte meno del condensatore normale.

OK, la modifica costa circa 125 €, che è poco meno di ciò che costa mettere tutto in CC sotto batteria, ma QUESTA soluzione avrebbe il vantaggio di essere motlo semplice da realizzare, si installarebbero i componenti sul regolatore (si fisserebbero in sede con dovizia di fascette di plastica (o altri sistemi <sicuri>)), non bisognerebbe tirare alcun cavo, non bisognerebbe smontare serbatoio o altro (e non avremmo qualcosa che prima o poi si scaricherebbe e toccherebbe cambiare (=batteria)).

Ho usato il condizionale perché non avendo realizzato quest’ impianto in CC senza batteria, non sono ancora certo di come si comporterà l’ <ultracapacitor equivalente>, soprattutto all’ atto dell’ accensione della vespa, quando l’ <ultracapacitor equivalente> è ancora scarico e in teoria si caricherebbe assorbendo circa 4000 A (!!!!!!!!!!): ci viene in aiuto a non fondere la vespa il fatto che la vespa a regime (=giri medio alti, quando eroga veramente 80 W) caccia fuori solo 6.7 A, e al minimo (=appena accesa) sospetto che cacci solo qualcosa come 2÷3 A, tali da caricare “lentamente” il nostro <ultracapacitor equivalente> senza fondere né lui né l’ impianto con cavi annessi.

Inoltre, su 2 piedi, non riesco neanche a calcolare quanto tempo ci voglia a caricare completamente il nostro <ultracapacitor equivalente>, cioé a caricarsi NON con la corrente come da formule che vorrebbe ciucciare lui ma con una corrente ridotta e “costante” (quella che può erogare la vespa al minimo) potrei dire qualcosa intorno al minuto, durante il quale la tensione ai capi dello stesso (e quindi anche disponibile per le utenze) salirebbe “lentamente” (quindi inizialmente meno energia disponibile per le utenze) ma una volta carico il nostro <ultracapacitor equivalente> garantirebbe una tensione pressoché costante, e secondo me, anche in grado di gestire egregiamente un kit xenon, compreso il suo spunto (spunto di 5 A a fronte di 3.2 A a regime, esattamente identico a quello di una lampadina alogena da 35/35 W).

Di seguito i disegni della modifica; una volta realizzato l’ impianto, posterò i risultati: spero positivi, altrimenti mi toccherà postare le foto del mucchietto di cenere che rimarrebbe della vespa

[danerac]

Complimenti per la competenza.

Aspetto con interesse il seguito.

[piero58]

Bene, anche se leggere questo post mi ha fatto venire il mal di testa

Tutto chiaro nella descrizione, ma sei sicuro di aver segnato bene la modifica sullo schema?

Il "raddrizzatore" non dovrebbe essere collegato all'uscita del regolatore quindi al 2° pin e poi collegati i cavi giallo e grigio... ho sbaglio?

[Gabriele82]

interessante....

[base689]

Tutto chiaro nella descrizione, ma sei sicuro di aver segnato bene la modifica sullo schema?

Il "raddrizzatore" non dovrebbe essere collegato all'uscita del regolatore quindi al 2° pin e poi collegati i cavi giallo e grigio... o sbaglio?

Senti, non ho mai <guardato> il mio regolatore <dal vivo> in quest’ ottica, ma il disegno (da me modificato) è tratto da scannerizzazione del mio libretto (e comunque risulta così anche da altri schemi elettrici): il regolatore originale 343343 12 Vac 14 A 8512 ha 3 poli (guardando lo schema così com’è partendo da sinistra con il 1° polo): il 1° polo è l’ uscita 12 V AC stabilizzata a cui sono collegati i cavi grigio e verde che portano la 12 V AC per tutto l’ impianto (il verde va al deviofrecce e stop, il grigio va la manubrio e alimenta tutte le luci anteriori e le spie), il 2° polo è l’ ingresso 12 V non stabilizzata (proveniente dalle bobine dello statore) a cui è collegato il cavo giallo, il 3° polo è la massa che tramite cavo nero va alla carrozzeria.

Poi, quand’ anche non fosse come nello schema teorico, la storia è molto facile: dove vedo collegato il cavo giallo, quello è l’ ingresso dalle bobine, dove vedo cavo verde e grigio, quella è l’ uscita stabilizzata e quindi collego quest’ uscita stabilizzata al diodo e l’ uscita del diodo la mando al verde e grigio (più condensatore più soppressore di transitori), non ci si può sbagliare

[Gabriele82]

ma tu allora sulla tua vespa che modifica intendi fare, questa,o il cc sotto batteria?

[base689]

ma tu allora sulla tua vespa che modifica intendi fare, questa,o il cc sotto batteria?

Per ora faccio questa, vale a dire impianto in CC SENZA batteria, e se funziona, lo tengo così finché troverò il coraggio di smontare il serbatoio, tirare i cavi (inclusi i cavi per il kit xenon e il cavo sonda temperatura del contakm/contagiri SIP), ordinerò la batteria e farò quindi l' <impianto in CC sotto batteria> ma su quest' ultimo mi terrò il supercondensatore (che metterò in parallelo alla batteria ma sotto il contatto chiave e NON direttamente sulla batteria, c'è sempre il rischio che dopo lunghi periodi di inattività tenda a scaricare la batteria) che aiuterà parecchio nella stabilizzazione della continua (i patiti di HiFi nelle auto con impianti stereo incazzati mettono condensatori da 1 F appunto per aiutare la batteria a rimanere stabile nei picchi di assorbimento dell' impianto).

Avere la batteria sula vespa è comunque un' altra cosa, puoi tenere le luci accese anche con vespa spenta, che non mi pare una cosa da poco

[piero58]

....la storia è molto facile: dove vedo collegato il cavo giallo, quello è l’ ingresso dalle bobine, dove vedo cavo verde e grigio, quella è l’ uscita stabilizzata....

Infatti: 2° pin del regolatore, il primo è l'ingresso.

Comunque nella foto si vede che sul 2° pin è collegato il faston con i cavetti grigio e verde.

[gluglu]

Ok,

io non c'ho capito N I E N T E ma seguo gli sviluppi, mi interessa.

 

[volumexit]

Ho qualche dubbio riguardo questa soluzione, la prima riguarda il sopressore di transitori, che velocita di intervento ha e che "spread" ha la tensione di "clamp"?

LA seconda riguarda il condensatore, che protezionji hai intensione di usare per garantire che la tensione massima ai capi dei vari condensatori non va oltre l'absolute max rating del singolo condensatore? Anche noi nel design di circuiti integrati usiamo condensatori in serie, ma per garantire di non sfondare i condensatori, mettiamo in serie dei diodi di clamping.

Ultima considerazione e' su l'effetivo funzionamento del impianto vespa, hai verificato con un oscilloscopio che effetivamente l'uscita del regolatore e' una sinusoide con picco a 17V? Immagino che sia una sinusoide "tosata" e non sono nemmeno sicuro che lo sia a 17V.

 

Vol.

[Gabriele82]

Ok,

io non c'ho capito N I E N T E ma seguo gli sviluppi, mi interessa.

 

 

Ho qualche dubbio riguardo questa soluzione, la prima riguarda il sopressore di transitori, che velocita di intervento ha e che "spread" ha la tensione di "clamp"?

LA seconda riguarda il condensatore, che protezionji hai intensione di usare per garantire che la tensione massima ai capi dei vari condensatori non va oltre l'absolute max rating del singolo condensatore? Anche noi nel design di circuiti integrati usiamo condensatori in serie, ma per garantire di non sfondare i condensatori, mettiamo in serie dei diodi di clamping.

Ultima considerazione e' su l'effetivo funzionamento del impianto vespa, hai verificato con un oscilloscopio che effetivamente l'uscita del regolatore e' una sinusoide con picco a 17V? Immagino che sia una sinusoide "tosata" e non sono nemmeno sicuro che lo sia a 17V.

 

Vol.

 

 

ehm,....

 

 

io più o meno ho capito...ma faccio fatica come te Gluglu!

[Diegovespone]

Interessante questa modifica, seguirò con attenzione l'evoluzione della discussione anche se sul mio PX da viaggio farò la modifica del impianto in continua con batteria.

[base689]

Ho qualche dubbio riguardo questa soluzione, la prima riguarda il sopressore di transitori, che velocita di intervento ha e che "spread" ha la tensione di "clamp"?

La seconda riguarda il condensatore, che protezioni hai intensione di usare per garantire che la tensione massima ai capi dei vari condensatori non va oltre l'absolute max rating del singolo condensatore? Anche noi nel design di circuiti integrati usiamo condensatori in serie, ma per garantire di non sfondare i condensatori, mettiamo in serie dei diodi di clamping.

Ultima considerazione e' su l'effetivo funzionamento del impianto vespa, hai verificato con un oscilloscopio che effetivamente l'uscita del regolatore e' una sinusoide con picco a 17V? Immagino che sia una sinusoide "tosata" e non sono nemmeno sicuro che lo sia a 17V

Allora, vedo di spiegare la scelta dei componenti e della loro disposizione.

Dal datasheet del 1.5KE22CA abbiamo:

Tempo di risposta tipicamente < 1 ns

Peak Power - 1500 Watts @ 1 ms

VRWM = 18.8 V (tensione al di sotto della quale non avviene nessun <fenomeno>)

VBR = 22 V à 0.001 A - VBRmin = 20.9 V - VBRmax = 23.1 V

Tensione di clamping: VC = 30.6 V @ I = 49 A

Semplificando e linearizzando la caratteristica a partire dalla tensione di break down VBR = 22 V abbiamo la seguente cararatteristica:

VRWM = 18.8 V (tensione al di sotto della quale non avviene nessun <fenomeno>)

VBRmin = 20.9 V - VBRmax = 23.1 V

VC = 30.6 V @ I = 49 A

I = 5.69756 · V - 125.34534

V = 0.175514 · I +21.99983

22 V à 0.001 A

23 V à 5.7 A

24 V à 11.4 A

25 V à 17.1 A

26 V à 22.8 A

27 V à 28.5 A

28 V à 34.2 A

29 V à 39.9 A

30 V à 45.6 A

30.6 V à 49 A

31 V à 51.3 A

Quando la sovratensione si presenta con 25 V per la caratteristica del soppressore di transitorio 1.5KE22CA di cui sopra su di esso dovrebbero circolare 17.1 A ma siccome la vespa (ai massimi regimi) più di 6.7 A non caccia (OK, in condizioni eccezionali di transitorio ptrebbe cacciare il doppio, 14 A, di più faccio fatica ad immaginare come).ecco che ai capi del condensatore equivalente non dovrebbe essere possibile che si <piazzino> più di 25 V.

Se c’è qualcosa di erratonell’ utilizzo del 1.5KE22CA, dimmi pure che ti ascolto (ed eventualmente correggo il componente).

Un supercondensatore da C= 30 F a 1000 RPM - 16.67 Hz ha un’ impedenza pari a (supponendo per ora Zc = Rc + jXc = jXc supponendo Rc = 0)::

XC1 = 1 / (2 π f C) = 0.000318 Ω

La serie di 10 supercondensatori da 30 F/cad ha un’ impedenza equivalente pari a:

XC = 10 · XC1 = 0.00318 Ω

Sottoposto ad una tensione sinusoidale con picco VP = 16 V, quando il condensatore è scarico all’ accensione del cricuito si avrebbe l’ assorbimento di corrente massima pari a :

I = VP / XC = 16 / 0.00318 = 5026 A

Ovviamente questo è un valore teorico perché il circuito della vespa 5026 A non glieli darà MAI.

Poiché un supercondensatore ha (pure) una resistenza serie pari a Rs = 30 mΩ = 0.03 Ω, la serie di 10 supercondensatori ha una resistenza pari a:

R = 10 · Rs = 10 · 0.03 = 0.3 Ω

Quindi se ogni supercondensatore fosse costituito solamente dalla sua resistenza serie, all’ atto dell’ accensione del circuito la serie di 10 supercondensatori assorbirebbe la corrente di spunto di:

I = VP / R = 16 / 0.3 = 53.3 A valore molto inferiore al valore della corrente di spunto relativa alla sola componente capacitiva dell’ impedenza, in ogni caso anche <questa> ampiamente superiore a quanto l’ impianto possa mai dare.

Comunque, non ho mai progettato né componenti né circuiti a livello professionale, non ho mai applicato i miei studi universitari di elettronica sul lavoro (dove all’ inizio da tecnico mi sono occupato di altro) ma il ragionamento che sta dietro al proteggere solamente la serie dei 10 supercondensatori è il seguente.

10 supercondensatori (di egual valore) in serie costituiscono un partitore capacitivo (alla stessa stregua di un partitore resistivo), pertanto sia che applichi 16 V sia che applichi 27 V alla serie dei 10 supercondensatori di EGUAL valore, se la legge di Ohm non è un’ opinione, ai capi di ciascun condensatore deve cadere 1/10 della tensione complessiva, tanto che la tensione in questione sia sinusoidale (all’ accensione del circuito) quanto che la tensione applicata sia continua (dopo il caricamento del condensatore equivalente).

Se ai capi del condensatore equivalente mi arriva un disturbo sotto forma di sovratensione (=picco di una spuria di tensione) anche questo picco andrà a ripartirsi in egual misura si ciascuno dei 10 condensatori (i quali, tra l’ altro, hanno pure una Rs = 0.03 Ω).

Con un singolo soppressore di tensione (caratteristiche di cui sopra) ai capi del condensatore equivalente mando a massa l’ extra corrente dovuta all’ extra tensione; mettendo un protettopre ai capi di ciascun condensatore, non avrei proprio idea su come possa funzionare ma se hai già esperienza in merito, illuminami.

A proposito, esistono soppressori di transitorio su valori di tensione intorno a 2-2.2-2.4 V? E come si userebbero?

No, non ho verificato né quale sia l’ effettiva tensione di <regolazione> all’ uscita del regolatore AC della vespa, nè possiedo un oscilloscopio per vederne la forma d’ onda (né ho intenzione di comprarlo per questo impiego)(ho solo un tester digitale da 10 €):ad ogno modo, anch’io ho la sensazione che se la sinusoide d’ ingresso sia di valore di picco piuttosto alto, la forma d’ onda d’ uscita sia qualcosa che piuttosto che a una sinusoide assomigli più ad un’ onda quadra, ma ai fini dei valori massimi e di ciò che va a caricare il condensatore penso importi poco il contenuto delle armoniche della <sinusoide> di uscita

[volumexit]

Prima cosa, la frequanza della "sinusoide" dovrebbe essere tre volte il numero di giri.

Seconda cosa, oggi mi sono letto velocemente qualche daatsheet del transil che vuoi usare ma a parte un generico tempo di risposta < 1ns su quello della ONSemi, non ho trovato alcuna informazione riguardo la "sovraelongazione".

Solo sul datasheet sempre della ON, ho trovato qualche grafico "qualitativo" riguardo la sovraelongazione, pero' con un impedenza in serie all'ingresso.

Poi per il partitore capacitivo io non mi fiderei a mettere 10 condensatori in serie senza protezione alle sovratensioni dei singoli condensatori.

 

Ciao,

 

Vol.

[Mincio82]

Stavo leggendo l'interessante discussione e a questo punto la domande mi sorgono spontanee:

 

- Ma sono l'unico coglione a questo mondo che ha montato le lampadine a led al posteriore senza aver toccato minimante l'impianto elettrico? (Quindi uso la normale CA...)

 

- Per montare la batteria non fate prima a scollegare il regolatore di tensione originale e montarne uno siglato G G C B+ M come ho fatto io (regolatore originale vespa t5 elestart per capirsi)?

 

- Mettere tutto l'impianto sotto CC a cosa serve? Se hai la batteria metti un fusibile leggermente più piccolo della capacità della batteria e le utenze le prendi da li. Se usate la vespa ogni morte di Papa non si fa prima a mettere un interruttore che esclude la batteria in modo da non farla scaricare? (E credetemi che la vespa deve stare ferma parecchio prima che vada a zero la batteria..a patto che non usate accumulatori da 4 soldi e non tenete il mezzo costantemente sotto zero)

Facendo tutto l'impianto in corrente continua con il metodo delle bobine in serie e la massa isolata è vero che si ha un maggiore wattaggio prodotto perchè tutti gli 80W prodotti finiscono alla batteria ma è anche vero che se ne ha altrettando in uscita perchè per ogni minima utenza azionata dalla vespa viene usata la batteria, mentre se si usa il classico impianto misto AC/DC le luci, il clacson e le freccie viaggano su una linea separata diminuendo anche il rischio che per malfunzionamenti della batteria o dispersione ci ritroviamo al buio di notte.

[base689]

- Ma sono l'unico coglione a questo mondo che ha montato le lampadine a led al posteriore senza aver toccato minimante l'impianto elettrico? (Quindi uso la normale CA...)

Non sei un coglione ma rimane il fatto (non lo dico io ma la fisica dei LED) i LED funzionano solo con tensione positiva, se gli applichi una tensione negativa nel medio/lungo termine si bruciano.

Salvo utilizzare lampadine LED che sono catalogate AC/DC, cioé sono lampadine a LED che integrano al proprio interno (e pertanto sono <trasparenti> all' utente) un ponte raddrizzatore che trasforma tutte le semionde (positive e negative) in semionde positive.

Se invece hai montato lampadine LED catalogate DC, certo che ti funzionano, ma:

1) assorbono solo metà della potenza che potrebbero assorbire (e quindi danno solo la metà dei lumen che potrebbero) perché funzionano solamente con le semionde positive, nelle semionde negative sono interdetti ma "soffrono" e nel medio termine si bruceranno (leggi Wikipedia alla voce LED)(funzionano solamente per metà del tempo=metà potenza=metà lumen).

- Per montare la batteria non fate prima a scollegare il regolatore di tensione originale e montarne uno siglato G G C B+ M come ho fatto io (regolatore originale vespa t5 elestart per capirsi)?

No. Quella modifica che dici tu rende l' impianto misto: AC per (quasi) tutte le utenze e in CC (sotto batteria) c'è il clacson e l' avviamento elettrico se ci fosse (ma le vespe che son nate senza (avviamento elettrico) rimangono senza).

 

- Mettere tutto l'impianto sotto CC a cosa serve? Se hai la batteria metti un fusibile leggermente più piccolo della capacità della batteria e le utenze le prendi da li

Mettere tutto l' impianto in CC sotto batteria serve a poter collegare QUALSIASI tipo di utenza alla linea.

Il regolatore dell' impianto misto (quello che suggeriresti tu) fornisce per la ricarica della batteria una corrente ESIGUA: nei modelli che nascono così il regolatore fornisce alla batteria quella "minima" corrente che la reintegra dell' avviamento elettrico (prima o poi la ricarichi, a meno di fermare la vespa ogni 5 minuti e farla ripartire con l' avviamenento elettrico) e del clacson (che userai 3 secondi ogni 10 minuti).

 

Se usate la vespa ogni morte di Papa non si fa prima a mettere un interruttore che esclude la batteria in modo da non farla scaricare? (E credetemi che la vespa deve stare ferma parecchio prima che vada a zero la batteria..a patto che non usate accumulatori da 4 soldi e non tenete il mezzo costantemente sotto zero)

La modifica "tutto l' impianto in CC sotto batteria" GIA' prevede di mettere la batteria sotto chiave (anche perché così prevede il regolatore Ducati 34.8621), quindi quando spegni con la chiave: 1) metti in corto la bobina dell' accensione (il cavo verde va a massa); 2) apri il contatto della batteria che quindi ora non è collegata a nulla e quindi NON può scaricarsi verso nessuna parte.

 

Facendo tutto l'impianto in corrente continua con il metodo delle bobine in serie e la massa isolata è vero che si ha un maggiore wattaggio prodotto perchè tutti gli 80W prodotti finiscono alla batteria ma è anche vero che se ne ha altrettando in uscita perchè per ogni minima utenza azionata dalla vespa viene usata la batteria, mentre se si usa il classico impianto misto AC/DC le luci, il clacson e le frecce viaggiano su una linea separata diminuendo anche il rischio che per malfunzionamenti della batteria o dispersione ci ritroviamo al buio di notte.

Le bobine luci (in numero di 4) sono in serie sia da impianto originale che dopo modifica "tutto impianto in CC sotto batteria".

Per fare la modifica "tutto impianto in CC sotto batteria" occorre fare la <nota> modifica allo statore che consiste "solamente" nel togliere da massa il 1° polo della 1ª bobina, e quindi "ora" si manda il 1° polo della 1ª bobina (ora "svincolato" da massa) e il 2° polo della 4ª bobina ai 2 ingressi G, G del regolatore Ducati 34.8621.

Le 4 bobine erano in serie prima e sono in serie dopo modifica.

L' unica cosa che eventualmente cambia è che da impianto in AC originale, il clacson (quanto attivato) risulta essere in serie all' uscita (quindi non regolata) delle bobine: dopo modifica "tutto impianto in CC sotto batteria" il clacson (ora sotto pulsante NA) viene alimentato dal grigio (=tensione continua) con tensione in parallelo con tutte le altre utenze.

E, per inciso, gli 80 W delle bobine luci NON vanno alla batteria, gli 80 W delle bobine luci vanno all' ingresso del regolatore che è poi "lui" che <decide> (in base appunto al tipo di regolatore) quanta corrente mandare alla ricarica della batteria.

Inoltre: con la modifica "tutto impianto in CC sotto batteria" non puoi trovarti al buio di notte, a meno che di punto in bianco, mentre stai andando, la batteria ti vada in corto secco, ma a questo punto il problema è molto serio (potrebbe capitarti pure con l' auto, e mi risulta che TUTTE le auto abbiano la batteria e, a meno di <disastri>, un' auto mentre sta andado non va in corto la batteria).

Al più, certo, la batteria può scaricarsi, andare "a terra" ma a questo punto la vespa COMUNQUE si accende (a pedale) e parte, considera che le bobine dell' accensione elettronica sono fisicamente separate dalle bobine luci e quindi le bobine dell' accensione elettronica non hanno NIENTE a che fare con la batteria; poi, anche se la batteria è "a terra" (a meno che non sia fisicamente in corto), mentre la vespa sta andando, comunque il regolatore fornisce energia per le utenze e la batteria funziona solamente da "condensatore": se spegni la vespa, le luci non si accendono, ma quando torni a casa la batteria la cambi (prima o poi QUALSIASI batteria va cambiata).

L' impianto misto AC/DC (con "opportuno" regolatore) alla linea CC fornisce poca energia (=corrente), che chi alla vespa con impianto misto (originale o modificato in tal senso) aveva installato il kit xenon dopo un paio d' ore rimaneva al buio, ed il motivo è molto chiaro: se con impianto misto la corrente per la ricarica della batteria è 1.5 A e con il faro xenon acceso ciucci 3 A (ma d' altronde assorbiresti ESATTAMENTE la stessa corrente con la lampadina alogena 35/35W) è perfettamente chiaro che prima o poi dreni tutta la batteria e rimani al buio.

Cosa (=rimanere al buio) che NON può accadere se hai l' impianto "tutto impianto in CC sotto batteria" poiché stavolta è l' uscita in continua C del regolatore che fornisce l' energia a TUTTE le utenze, mentre l' uscita +B è dedicata a ricaricare la batteria (che ora funziona "solo" da tampone per eventuali spunti di energia che si rendessero necessari (=vedi spunto per la lampadina xenon)).

Quindi (ma questa è una mia PERSONALISSIMA opinione) se modifico l' impianto, tanto dei fili devo COMUNQUE tirarli, tanto la batteria comunque devo comprarla, tanto comunque devo comprarmi un "nuovo" regolatore, tanto vale fare la modifica "tutto impianto in CC sotto batteria" e si ha un impianto elettrico SERIO.

[base689]

Prima cosa, la frequenza della "sinusoide" dovrebbe essere tre volte il numero di giri

Nei miei calcoli avevo considerato la condizione peggiore (=minima frequenza) quella che ad ogni giro di albero motore ho un ciclo elettrico completo: 60 RPM = 1 RPS --> 1 Hz.

Qual è il motivo che fa sì che 1 RPS --> 3 Hz?

Ad ogni modo, se così fosse (1 RPS --> 3 Hz), ciò va a migliorare di 3 volte il ripple

 

Poi per il partitore capacitivo io non mi fiderei a mettere 10 condensatori in serie senza protezione alle sovratensioni dei singoli condensatori

A parte il fatto che non riesco a capire (è ovviamente una mia mancanza...) come si possano proteggere i singoli condensatori di una serie di 10 condensatori?

come sarebbe la configurazione circuitale?

E, poi, scusa, piuttosto che stare a disquisire sul 1.5KE22CA, perché non mi suggerisci tu un soppressore di transitori che usi già nel tuo lavoro (al più, selezioneremo quello che la tensione di BD idonea) e di cui se sicuro del funzionamento (velcoità di risposta/sovraelngazione/quant' altro)?

E, ancora, sono sempre curioso di sapere perché la serie di 10 condensatori NON dovrebbe funzionare da partitore capacitivo e quindi la legge di Ohm non sarebbe valida...

Sì, sono d' accordo, potendolo fare e SAPENDOLO fare, anch' io (per sicurezza e per scrupolo) metterei una protezione ad ogni singolo condensatore (tanto i soppressori di transitori sono componenti che costano poco) ma proprio non mi viene in mente come sia possibile farlo...

[volumexit]

Nei miei calcoli avevo considerato la condizione peggiore (=minima frequenza) quella che ad ogni giro di albero motore ho un ciclo elettrico completo: 60 RPM = 1 RPS --> 1 Hz.

Qual è il motivo che fa sì che 1 RPS --> 3 Hz?

Ad ogni modo, se così fosse (1 RPS --> 3 Hz), ciò va a migliorare di 3 volte il ripple

Come detto dovrebbe essere 3 volte, questo e dovuto al numero di calamite che ci sono nel volano.

Se guardi l'immagine allegata, si vede una periodicita' ogni 3 cilci della forma d'onda. Questa forma d'onda e' presa sul pick up, e visto che il segnale generato dalle calamite dell'accensione e' il picco verso l'alto, i tre picchi negativi sono creati dalle calamite per le luci.

 

 

 

A parte il fatto che non riesco a capire (è ovviamente una mia mancanza...) come si possano proteggere i singoli condensatori di una serie di 10 condensatori?

come sarebbe la configurazione circuitale?

 

 

E' un problema di impedenze, tieni presente che un condensatore per un segnale DC e un aperto, spread dei parametri di produziona ma sopratutto di accoppiamenti vari.

 

 

E, poi, scusa, piuttosto che stare a disquisire sul 1.5KE22CA, perché non mi suggerisci tu un soppressore di transitori che usi già nel tuo lavoro (al più, selezioneremo quello che la tensione di BD idonea) e di cui se sicuro del funzionamento (velcoità di risposta/sovraelngazione/quant' altro)?

E, ancora, sono sempre curioso di sapere perché la serie di 10 condensatori NON dovrebbe funzionare da partitore capacitivo e quindi la legge di Ohm non sarebbe valida...

Sì, sono d' accordo, potendolo fare e SAPENDOLO fare, anch' io (per sicurezza e per scrupolo) metterei una protezione ad ogni singolo condensatore (tanto i soppressori di transitori sono componenti che costano poco) ma proprio non mi viene in mente come sia possibile farlo...

 

 

Non saprei dirti quale sopressore usare, quando mi serve per lavoro, me lo pregetto e per questo che conosco i limiti dei sopressori. Il loro grosso problema e la banda, che equivale ad essere lenti. Spesso e' meglio una rete non retroazionata, vedi catena di diodi. Tieni presente che io progetto circuiti integrati e non PCB.

In allegato un possibile schema per proteggere i condensatori.

Vol.

[Mincio82]

Bene, grazie per le risposte

[base689]

Ho aggiornato lo schema anche in base a quanto emerso dalle discussioni di cui sopra.

Il condensatore C1 è rimasto lo stesso, capacità C1 = 3 F 27 V, capacità equivalente risultante dalle serie di 10 condensatori da C = 30 F 2.7 V a cui però ora (non l’ ho riportato nel disegno ma lo dico qui <a voce>) ho messo 1 diodo zener da 2.2 V BZX55C2V2 ai capi di ciascun condensatore, e in parallelo alla serie di 10 condensatori c’è ora un soppressore di transitorio a valore nominale 20 V, sigla 1.5KE20CA, clampa a VC = 27.7 V @ I = 54 A.

Il diodo ora è un diodo da 50 A 600 V RHRG5060; tra valle del diodo e il <supercondensatore> c’è ora un’ induttanza da L1 = 0.22 mH 0.14 Ω (Ø conduttore 1.32 mm - sezione 1.37 mm²) che tende a limitare la corrente nei transitori (=accensione vespa e/o accensione utenze) e comunque la serie di induttanza e capacità è un filtro passa-basso; l' induttanza di quel valore e con quella sezione di conduttore rispetto alla continua è praticamente un corto (con corrente di 10 A cadrebbero 1.4 V).

Ho tutti i componenti in casa, mi rimane solo da assemblare il tutto e fare le prove.

[volumexit]

Ho aggiornato lo schema anche in base a quanto emerso dalle discussioni di cui sopra.

Il condensatore C1 è rimasto lo stesso, capacità C1 = 3 F 27 V, capacità equivalente risultante dalle serie di 10 condensatori da C = 30 F 2.7 V a cui però ora (non l’ ho riportato nel disegno ma lo dico qui <a voce>) ho messo 1 diodo zener da 2.2 V BZX55C2V2 ai capi di ciascun condensatore, e in parallelo alla serie di 10 condensatori c’è ora un soppressore di transitorio a valore nominale 20 V, sigla 1.5KE20CA, clampa a VC = 27.7 V @ I 54 A.

Il diodo ora è un diodo da 50 A 600 V RHRG5060; tra valle del diodo e il <supercondensatore> c’è ora un’ induttanza da L1 = 0.22 mH 0.14 Ω (Ø conduttore 1.32 mm - sezione 1.37 mm²) che tende a limitare la corrente nei transitori (=accensione vespa e/o accensione utenze) e comunque la serie di induttanza e capacità è un filtro passa-basso; l' induttanza di quel valore e con quella sezione di conduttore rispetto alla continua è praticamente un corto (con corrente di 10 A cadrebbero 1.4 V).

Ho tutti i componenti in casa, mi rimane solo da assemblare il tutto e fare le prove.

 

Non se puo' avere senso mettere anche un diodo di freewheeling per l'induttanza, anche se il valore e' abbastanza piccolo.

 

Ciao,

 

Vol.

[base689]

Non se puo' avere senso mettere anche un diodo di freewheeling per l'induttanza, anche se il valore e' abbastanza piccolo

Ottimo, grazie

Oggi ne ho imparata un' altra

Siccome di diodi da 50 A (viste le spese di spedizione dagli USA) ne avevo comprati 4, non mi ci vuole niente a mettere un diodo da 50 A in parallelo (in reverse) all' induttore

[base689]

Ecco il circuito modificato con l' aggiunta del diodo D2 di freewheeling per l' induttanza, identico come caratteristiche a D1

[volumexit]

Ecco il circuito modificato con l' aggiunta del diodo D2 di freewheeling per l' induttanza, identico come caratteristiche a D1

 

 

Stavo riflettendo sulla necessita' del diodo di freewheeling, sono giunto alla conclusione che si rischierebbe di rompere il regolatore se non ci fosse.

 

Ciao,

 

Vol.

[base689]

Ecco fatto

Questa è la realizzazione. Oltre allo schema circuitale semplificato di cui sopra, ai capi di ciascuno dei 10 supercondensatori da 30 F c'è uno zener da 2.2 V, e, come da schema, c'è il diodo D2 di freewheeling tra valle del diodo raddrizzatore D1 (catodo - in comune) e un polo dell' induttanza.

Viste le dimensioni dell' induttanza, ho usato questa per saldarci su tutti gli altri componenti, e m'è pure andata di culo che i condensatori in verticali andavano bene incastrati tra le flange della bobina di plastica dell' induttanza, così ho contenuto al massimo l' ingombro.

Appena troverò il coraggio di scendere (con il freddo di questi giorni...) in cortile a scoprire la vespa dal telo, farò la prova :mrgreen: