Autore Topic: Proteggere un condensatore e la sua linea  (Letto 2220 volte)

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Offline qrm assoluto

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Proteggere un condensatore e la sua linea
« il: 27 Aprile 2020, 10:18:42 »
Ciao ragazzi. Ho montato un amplificatore lineare da 500W (anche se alla tensione tipica dell’impianto saranno più probabilmente  400) sulla macchina. Ho fatto qualche misurazione della corrente assorbita con l’intento di vedere l’andamento e valutare l’inserimento di un condensatore per aiutare l’impianto durante i picchi di modulazione, come si fa con gli amplificatori audio.
Sto valutando un C da 16V 560.000uF (0,56F per i pigri) a 26€+IVA o un supercap da 65F a 123€+IVA.
Il mio dubbio è: come proteggo la linea (che sarà comunque lunga massimo 30cm)? In teoria il C rimarrebbe sempre in presa diretta alla batteria per questo andrebbe pensata bene prima di trovarsi una mattina l’auto in fiamme. Inoltre per questo motivo devo prevedere forte corrente quando parte il motorino d’avviamento. Un fusibile può bastare? Il problema è che se metto il supercap, date le resistenze interne, il grosso della corrente proverrà da questo e ci sono buone probabilità di superare i 200A.
Boh


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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #1 il: 27 Aprile 2020, 13:01:27 »
Ciao Qrm Assoluto, secondo me per i tuoi calcoli si deve considerare la resistenza presente nel circuito, che è quella che limita la corrente massima.

Se il circuito fosse un cortocircuito, come è per un tempo di qualche istante quando si carica un condensatore, e se la resistenza complessiva del circuito, considerando anche quella intena della batteria, fosse di 0,1 ohm, la corrente massima sarebbe di 12,6 volt : 0,1 ohm = 126 Ampere, per un tempo dipendente dalla capacità inserita nel circuito.

Con una capacità inserita di 100.000 microfarad l'impulso di corrente durerebbe 1 centesimo di secondo.
In questo caso mi pare che tutto questo condurrebbe lontano da pericoli, dato che l'energia complessiva sarebbe ridotta a quantità ben gestibili: 126 Ampere x 12,6 Volt x 0,01 secondi = 16 Watt / secondo, che comporterebbero un riscaldamento ben poco avvertibile; io farei così.

Però siccome non sono un elettronico e non vorrei saperti arrostito nella tua macchina, sarebbe meglio che sentire anche l'opinione dei maggiormente competenti.

E che provassi a chiedere offerte nei negozi di estintori  [emoji1]

73 Rosario

Offline qrm assoluto

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #2 il: 27 Aprile 2020, 14:17:26 »
Ciao Rosario, chiamami Leo  [emoji2]
Guarda, io so per certo che durante l'avviamento le correnti in gioco superano anche i 300A. Non parliamo poi di motori Diesel.
Per il resto ho approfondito la ricerca e ho scartato i supercap perché hanno una resistenza interna maggiore dell’elettrolitico, 22mohm contro 5mohm e secondo i miei calcoli si avrà più caduta di tensione con il primo che con il secondo. Allora ho ripiegato su un 25V 1F per dormire più tranquillo.

Guarda ti faccio vedere qualche dato interessante.
Questo senza condensatore:




Questo con un condensatore di soli 47.000uF:




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Offline IK3OCA

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #3 il: 27 Aprile 2020, 20:05:05 »
Ciao Leo! Grazie, ma non ho capito cosa ci sia nelle ascisse e ordinate dei grafici e cosa si vuole dimostrare.

Aspetto + 73 Rosario

Offline qrm assoluto

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #4 il: 28 Aprile 2020, 10:12:36 »
È la schermata del l’oscilloscopio, l’ascissa è l’asse dei tempi e l’ordinata è la caduta di tensione su un pezzo di filo usato come shunt quindi la corrente.
Non voglio dimostrare niente e non si vince niente purtroppo  [emoji28]
Ma allora ci si può fidare a lasciare un condensatore attaccato fisso o devo proteggere la linea? Un rele non lo posso mettere perché inficia la bassissima resistenza interna del condensatore.


Online kz

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #5 il: 28 Aprile 2020, 10:50:42 »
vista l'applicazione e viste le potenze in gioco credo si potrebbe far riferimento al mondo degli appassionati di hifi car: sicuramente hanno già affrontato questi problemi e li hanno risolti.
cercando:
https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=16676.0
https://officineacustiche.wordpress.com/2007/09/07/il-condensatore-di-potenza-basta-con-le-cazzate/
da quello che si capisce leggendo in giro comunque sembra che il fusibile tra batteria e condensatore vada installato

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #6 il: 28 Aprile 2020, 12:48:34 »
Al di là delle dissertazioni fatte fin ora, posso dire la mia?
Getto la pietra e ritiro la mano!


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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #7 il: 28 Aprile 2020, 14:03:59 »
ahia! ma chi è che tira le pietre, gli venisse un bene?

Offline IK3OCA

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #8 il: 28 Aprile 2020, 14:34:40 »
Leo se vuoi essere prudente inserisci 1 resistenza da 5 ohm 50 watt in serie al supercap da 1 Farad e ce la tieni per 5 secondi, dopo di che la cortocircuiti perchè il condensatore è carico.  Oppure una lampada da auto: quando si spegne il cap è carico e la cortocircuiti.
Però io non vedo motivo di usare roba da 1 Farad, basta molto meno.
73 Rosario


Offline Fabrian1980

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #9 il: 28 Aprile 2020, 22:12:22 »
È la schermata del l’oscilloscopio, l’ascissa è l’asse dei tempi e l’ordinata è la caduta di tensione su un pezzo di filo usato come shunt quindi la corrente.
Non voglio dimostrare niente e non si vince niente purtroppo  [emoji28]
Ma allora ci si può fidare a lasciare un condensatore attaccato fisso o devo proteggere la linea? Un rele non lo posso mettere perché inficia la bassissima resistenza interna del condensatore.
I condensatori da 1 o 0,5 li montavo per car audio, no relè in quanto dovresti provvedere ad interporre un dispositivo per scaricare/ricaricare il condensatore, si alla protezione con un fusibile dimensionato a monte della linea.

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #10 il: 28 Aprile 2020, 23:00:16 »
Salve Fabrian 1980, non capisco perchè non si deve inserire un come si era detto prima relè e cosa c'entra lo scaricare il condensatore. Lo spiegheresti per favore?
73 Rosario


Offline IK3OCA

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #11 il: 28 Aprile 2020, 23:00:41 »
...opsss ... un relè

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #12 il: 29 Aprile 2020, 02:33:09 »
pensierino notturno: ma se invece di usare un condensatore, che non è per nulla amichevole ed è costoso, si usasse per lo stesso scopo una batteria ausiliaria?
basterebbe una batteria di recupero da 50-55 AH o anche meno.


Offline LuckyLuciano®

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #13 il: 29 Aprile 2020, 10:21:25 »
Ciao ragazzi. Ho montato un amplificatore lineare da 500W (anche se alla tensione tipica dell’impianto saranno più probabilmente  400) sulla macchina. Ho fatto qualche misurazione della corrente assorbita con l’intento di vedere l’andamento e valutare l’inserimento di un condensatore per aiutare l’impianto durante i picchi di modulazione, come si fa con gli amplificatori audio.
Sto valutando un C da 16V 560.000uF (0,56F per i pigri) a 26€+IVA o un supercap da 65F a 123€+IVA.
Il mio dubbio è: come proteggo la linea (che sarà comunque lunga massimo 30cm)? In teoria il C rimarrebbe sempre in presa diretta alla batteria per questo andrebbe pensata bene prima di trovarsi una mattina l’auto in fiamme. Inoltre per questo motivo devo prevedere forte corrente quando parte il motorino d’avviamento. Un fusibile può bastare? Il problema è che se metto il supercap, date le resistenze interne, il grosso della corrente proverrà da questo e ci sono buone probabilità di superare i 200A.
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Ho già provato di tutto.
Da 1000uF a 150F.
Nel tuo caso, basta un elettrolitico da 4700uF.
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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #14 il: 29 Aprile 2020, 11:09:22 »
Citazione
vista l'applicazione e viste le potenze in gioco credo si potrebbe far riferimento al mondo degli appassionati di hifi car: sicuramente hanno già affrontato questi problemi e li hanno risolti.
cercando:
https://www.rogerk.net/forum/index.php?topic=16676.0
https://officineacustiche.wordpress.com/2007/09/07/il-condensatore-di-potenza-basta-con-le-cazzate/
da quello che si capisce leggendo in giro comunque sembra che il fusibile tra batteria e condensatore vada installato

Vado subito ad approfondire.


Citazione
Leo se vuoi essere prudente inserisci 1 resistenza da 5 ohm 50 watt in serie al supercap da 1 Farad e ce la tieni per 5 secondi, dopo di che la cortocircuiti perchè il condensatore è carico.  Oppure una lampada da auto: quando si spegne il cap è carico e la cortocircuiti.
Però io non vedo motivo di usare roba da 1 Farad, basta molto meno.
73 Rosario

Rosario non ho capito bene il tuo intervento. La mia preoccupazione è di lasciare costantemente allacciato un condensatore all'impianto della macchina, non come caricarlo la prima volta che lo collego. Se intendevi un'altra cosa mi scuso e attendo delucidazioni  [emoji56]


Citazione
I condensatori da 1 o 0,5 li montavo per car audio, no relè in quanto dovresti provvedere ad interporre un dispositivo per scaricare/ricaricare il condensatore, si alla protezione con un fusibile dimensionato a monte della linea.

Ecco questo è interessante. L'interposizione di un dispositivo per caricare o scaricare il condensatore credo che non sia necessario, il condensatore può tranquillamente stare carico tutta la vita (purché non al limite massimo della tensione di lavoro. All'uopo l'ho preso da 25V, 28 di picco). Il problema è una catastrophic failure come il cortocircuito, in quel caso basterebbe una lampadina anche solo da 1W che rimarrebbe accesa. Poi quando accendo la radio si chiude il relè e la lampadina verrebbe esclusa.
Il vero problema è la resistenza di contatto, sono andato a vedere un relè da quasi 100A dichiara 10mohm di resistenza quando il condensatore ne ha 5, vanificando tutto il discorso.

Citazione
Salve Fabrian 1980, non capisco perchè non si deve inserire un come si era detto prima relè e cosa c'entra lo scaricare il condensatore. Lo spiegheresti per favore?
73 Rosario

Come appena detto, troppa resistenza di contatto  [emoji29]


Citazione
pensierino notturno: ma se invece di usare un condensatore, che non è per nulla amichevole ed è costoso, si usasse per lo stesso scopo una batteria ausiliaria?
basterebbe una batteria di recupero da 50-55 AH o anche meno.

kz, una seconda batteria, oltretutto molto più scarsa di quella che ho già, non sarebbe di nessun giovamento se non occuparmi un sacco di spazio. Attualmente la mia batteria è da 90Ah ed è a 30cm di cavo dal lineare. Un bel condensatore fatto bene invece lavora in sinergia con la batteria e l'alternatore perchè grazie alla bassissima resistenza interna e alla grande velocità nel fornire corrente, interviene nei picchi dell'inviluppo della modulazione. Guarda le due foto che ho messo, la differenza si nota a occhio anche solo con 47000uF.


Citazione
Ho già provato di tutto.
Da 1000uF a 150F.
Nel tuo caso, basta un elettrolitico da 4700uF.

Scusa Luciano ma non sono d'accordo. Come dicono gli americani: the more the better. Poi bisogna anche fare i conti con dimensioni, prezzo ecc quindi si trova sempre il miglior compromesso. Ma 4700uF gli fanno il solletico.

Facciamo così: quando mi arriva l'ordine, che contiene anche una resistenza da 50ohm che userò come carico fittizio, rifaccio un test fatto bene:
_senza niente
_con 10000uF
_con 47000uF
_con quello comprato appositamente da 1F.

Per il resto, dal datasheet del condensatore si legge una FIT (Failures In Time) di 250 @85°C e 12 @40°C dove 1FIT=1x 10e-9 failures per hour. Tradotto in termini più comprensibili, 1 failure ogni 83333333 ore a 40 gradi e 4000000 ore a 85°. In parole povere non credo molto differente dalla batteria stessa. Ma siccome la sfiga ci vede bene sto cercando fusibile e portafusibile di questo tipo:
https://www.amazon.it/PORTAFUSIBILI-DORATO-HI-FI-FUSIBILI-PIATTI/dp/B000PJAHAE


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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #15 il: 29 Aprile 2020, 11:48:27 »
...Un bel condensatore fatto bene invece lavora in sinergia con la batteria e l'alternatore perchè grazie alla bassissima resistenza interna e alla grande velocità nel fornire corrente...
Permettimi di dissentire!
Stai facendo i conti in un solo verso, è vero che il condensatore "botte" aiuta nel momento del bisogno ma è anche vero che come il condensatore si scarica si deve anche ricaricare gravando su batteria ed alternatore.
Non è tanto una questione di corrente ma di tempo.
Il ragionamento può essere corretto per un uso in SSB, in presenza di rapidi picchi.
Con un assorbimento continuo di una cinquantina di Ampere non so fino a che punto è valido questo discorso.
Mi posso anche sbagliare ma ciò che dico è basato sulla mia esperienza avuta con i super-condensatori usati al posto di batterie e messe in parallelo con altre.

Offline qrm assoluto

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #16 il: 29 Aprile 2020, 13:20:13 »
Citazione
Permettimi di dissentire!

Ma certo!  [emoji6]

Citazione
Stai facendo i conti in un solo verso, è vero che il condensatore "botte" aiuta nel momento del bisogno ma è anche vero che come il condensatore si scarica si deve anche ricaricare gravando su batteria ed alternatore.

Ovviamente. L'energia non si crea e non si distrugge, il condensatore non è un generatore. Ma si ricaricherà nel momento migliore quando batteria e alternatore non sono sotto carico gravoso.
Guarda i due screenshot che ho postato, davvero tu mi vuoi dire che non noti differenza tra i due e che non hai una preferenza tra i due? Col condensatore, addirittura un condensatore di "piccolo taglio", la corrente di picco è il 23% inferiore nonostante la potenza media sia costante! Mi permetto di ricordare che le perdite per effetto Joule vanno col quadrato della corrente, quindi è meglio avere per assurdo una corrente costante di 25A invece di una corrente impulsiva 0-50A-0, le perdite saranno la metà! Chiaramente questo è il caso limite e si otterrebbe solo con un condensatore di capacità infinita, ma sono confidente che con quello da 1F, che è più di 20 volte quello della prova attuale, le cose migliorino ulteriormente in maniera sensibile.
Anche la potenza di picco ne trae giovamento perchè utilizzando dispositivi di bassa tensione, anche un solo volt in meno di caduta di tensione equivale a 17% di potenza in meno, che su 500 sono quasi 75W. Siamo d'accordo che il corrispondente non se ne accorge, ma se ti piace fare le cose a regola d'arte, come ho fatto per l'antenna, bisogna curare ogni particolare.

Spe mi sono dimenticato il resto  [emoji28]

Citazione
Non è tanto una questione di corrente ma di tempo.
Il ragionamento può essere corretto per un uso in SSB, in presenza di rapidi picchi.
Con un assorbimento continuo di una cinquantina di Ampere non so fino a che punto è valido questo discorso.
Mi posso anche sbagliare ma ciò che dico è basato sulla mia esperienza avuta con i super-condensatori usati al posto di batterie e messe in parallelo con altre.

Certo, stiamo parlando di SSB, in FM non serve proprio a niente.
Per l'audio il discorso è leggermente diverso perchè di norma gli amplificatori sono survolati e hanno il loro banco condensatori che lavora a una tensione più elevata. Pertanto l'assorbimento è molto molto più lento, che è un bene da una parte ma è male dall'altra perchè se vuoi ovviare con i condensatori devi avere una costante di tempo molto molto maggiore e cioè capacità altrettanto maggiori. Nel mio caso non devo supplire tra una parola e l'altra ma proprio all'interno della forma d'onda del segnale, quindi con tempi centinaia di volte più brevi.
« Ultima modifica: 29 Aprile 2020, 13:29:34 da qrm assoluto »


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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #17 il: 29 Aprile 2020, 14:25:34 »
Si, ma in ultim'analisi toglimi un'ultima curiosità!
Vada l'amplificatore da 500 W in auto, ma l'antenna?
Non penso che voglia utilizzare una normalissima antenna da BM!

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #18 il: 29 Aprile 2020, 14:45:26 »
No, è quella mia autocostruita. Spacca di brutto  [emoji298]  [emoji13]


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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #19 il: 29 Aprile 2020, 15:50:31 »
No, è quella mia autocostruita. Spacca di brutto  [emoji298]  [emoji13]
73 a tutti, confermo, ieri sera qso di quasi un'ora senza perdere una lettera, una telefonata si sente peggio... detto questo sul discorso sicurezza  del condensatore direi che l'unica è l'assicurazione sull'incendio, questo perchè se metti un fusibile o un'interruttore magnetotermico adeguato protegge dall'eventuale cortocircuito netto nel condensatore e finisce lì ma se il cortocircuito è parziale e non raggiunge la corrente d'innesco del fusibile con le potenze in gioco si incendia comunque, per fortuna non è facile che un condensatore nuovo si guasta a questo modo e per questo motivo a suo tempo io usavo i relè da auto che staccavano sia il condensatore che l'ampli hifi e lasciavo una resistenza in parallelo ai contatti da 1000 ohm che teneva carico il condensatore ma in caso di corto non dava nessun problema all'impianto dell'auto e ovviamente c'era il fusibile da 60A comunque in serie al tutto  e nel caso con il relè chiuso (e quindi l'ampli funzionante) capitava un guasto si salvava almeno l'impianto elettrico della macchina, riguardo alla batteria nel baule idem, come ti dicevo io ho sempre preferito l'uso di cavi grossi e corti il più possibile rispetto ai cavi lunghi e sottili con l'aggiunta del condensatore e dove non era possibile cambiare i cavi era molto meglio l'uso della batteria ausiliaria rispetto al condensatore ma è tutta roba vista 25 anni fà minimo, i condensatori di allora non sono gli attuali ecc...  comunque  riallacciandomi all'uso pratico di Abusivo e Luchyluciano  l'utilizzo dei condensatori era più una moda che una soluzione, mai visto sostanziali miglioramenti (con i condensatori di grande capacità), con 10000µF o meno funzionava per i disturbi tipo frecce e stop ma non di certo per i vistosi cali di tensione dovuti ai cavi sottili,  anzi, come ti dicevo era controproducente e non migliorativo, vuoi per il costo \ beneficio o propio perchè alla fine suonava peggio rispetto alla batteria ausiliaria di condensatori grossi ne ho usati molto pochi, più per scena che per necessità...

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #20 il: 29 Aprile 2020, 20:58:25 »
Scusa Luciano ma non sono d'accordo. Come dicono gli americani: the more the better. Poi bisogna anche fare i conti con dimensioni, prezzo ecc quindi si trova sempre il miglior compromesso. Ma 4700uF gli fanno il solletico.

Facciamo così: quando mi arriva l'ordine, che contiene anche una resistenza da 50ohm che userò come carico fittizio, rifaccio un test fatto bene:
_senza niente
_con 10000uF
_con 47000uF
_con quello comprato appositamente da 1F.

Per il resto, dal datasheet del condensatore si legge una FIT (Failures In Time) di 250 @85°C e 12 @40°C dove 1FIT=1x 10e-9 failures per hour. Tradotto in termini più comprensibili, 1 failure ogni 83333333 ore a 40 gradi e 4000000 ore a 85°. In parole povere non credo molto differente dalla batteria stessa. Ma siccome la sfiga ci vede bene sto cercando fusibile e portafusibile di questo tipo:
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Certo fai pure le tue prove come è giusto che sia.
Per quel genere di potenza in AM (non si sa se i 500w son AVG o PEP) io ho sempre risolto con 1 o 2 condensatori da 4700uF messi internamente all'amplificatore.
Andare oltre 1F (sono arrivato fino a 150F) non ha dato benefici di sorta.
E questo su impianti ben dimensionati e con potenze AVG di oltre 1000w.
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« Risposta #21 il: 30 Aprile 2020, 00:20:42 »
No niente AM è un ampli per bande radioamatoriali. 500W sono PEP sempre che ci arrivi.
Posso chiederti come hai fatto le misure?
Dammi tempo che mi arrivi la roba sono curioso anche io.

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #22 il: 30 Aprile 2020, 10:22:40 »
No niente AM è un ampli per bande radioamatoriali. 500W sono PEP sempre che ci arrivi.
Posso chiederti come hai fatto le misure?
Dammi tempo che mi arrivi la roba sono curioso anche io.


Beh per 500w PEP mi sembra molto strano che la batteria dell'auto non ce la faccia.
Perchè, riportandoti un esempio recente:
  • Punto 75 prima serie, batteria 70Ah (classica del supermercato, nulla di eccezionale)
  • Amplificatore Zetagi B550p con 4 transistor (da me sostituiti) 2sc2879. Potenza erogata 600w PEP (se non ricordo male).
  • Antenna LEMM Turbo 2001.
  • Cavi di alimentazione da 20mmq per alimentare l'amplificatore
Non c'era nessun problema di tenuta della potenza. Neanche ad auto spenta. Certo che è sempre meglio essere con il motore in moto.

L'uso di condensatori di grossa capacità, da 1F a salire, è stata necessaria solo su impianti molto più potenti.
Dove non era possibile installare doppi alternatori o doppie batterie (di qualità) e quindi era necessario "tacconare" in qualche modo.
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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #23 il: 30 Aprile 2020, 11:07:27 »
No no, non ho mai detto che non ce la faccia. Ho una batteria da 90Ah, lo start-stop, 4 sedili riscaldabili ecc, ho letto che sono tutti indicatori di un impianto sovradimensionato. Si anche il mio lineare monta 4 2SC2879 con 30cm di cavo. Il condensatore è giusto la ciliegina sulla torta di un impianto che ho cercato di curare in ogni aspetto.
Oggi ho integrato l'ordine, mi mancavano delle cose. A breve spediranno.
Ma non mi hai detto come hai valutato che 4700uF sono sufficienti. Hai guardato con un oscilloscopio?

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Re:Proteggere un condensatore e la sua linea
« Risposta #24 il: 30 Aprile 2020, 12:09:54 »
che motore hai?
benzina? TD?
io la prima cosa che faccio quando metto le mani su un'auto è controllare le specifiche dell'alternatore (da quando su una opel astra in 4 anni ne ho cambiati 3) e cambiare la batteria con una che abbia almeno il 20% in più di corrente e di spunto.
su un grosso diesel (> 2 l.) 90 AH con tutti quegli accessori è una batteria ridicola, purtroppo lo start-stop richiede una batteria con specifiche adeguate (cicli veloci di carica-scarica) molto costosa.
il condensatore sicuramente ti può aiutare ad abbassare i picchi, ma potrebbe addirittura diventare un fattore di usura non indifferente per la batteria.
(è per questo che su camper, barche e auto con servizi ausiliari importanti si usa una batteria di servizio separata da quella di accensione).
« Ultima modifica: 30 Aprile 2020, 12:23:27 da kz »