Autor Tema: consulta acerca de carga de capacitores  (Leído 2533 veces)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

Desconectado elñato

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 328
consulta acerca de carga de capacitores
« en: 29 de Agosto de 2015, 20:55:37 »
Hola, les queria hacer una consulta, en lo cual estoy flojo , de teoria.

la cosa es asi : quiero hacer un pequeño banco de capacitores electroliticos, que almacenaran energia  para alimentar algo de muy poco consumo durante solo 1 minuto .
mi pregunta es solo conceptual no hace falta ser exactos:
el tema es asi :

la carga sera de 9v

que me conviene usar , por ejemplo 10 000 uF * 16v  que los cargare a 15v  y luego descargaran sobre la carga simplemetne con una R . y DZ , o sea que la fuente sera de 9v a travez de el dz, ya que el consumo es bajisimo.
aca uso muchos micro faradios pero poca tension .

o sino , usar un capacitor de similar tamaño fisico, que no se de cuanto seria,  digamos 50 o 100 uF pero por 300 v .
que lo cargaria a 280v .
y se descarga de la misma manera, calculando al RZ adecuada .

que me sera mas conveniente ??
no se  a veces hay una relacion notoria y conviene de lejos mas una u otra opcion .

muchas gracias.

 

Desconectado QIQE

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 336
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #1 en: 29 de Agosto de 2015, 21:21:47 »
Hola, a mi parecer si vas a alimentarlos a 15V yo elegiría condensadores de 25V, de 15V  a 16V veo poco margen, y si el elemento a alimentar funciona a 9V usaría un regulador LDO, con el fin de tener menor consumo, ya que el zener lo tendrás que alimentar en serie con una resistencia, para limitar tensión/corriente, como no se el circuito que te alimenta los condensadores, para curarme en salud pondría un diodo tipo 1N4007 para que el condensador se cargue cuando hay tensión externa pero que solo se descargue en dirección a la carga deseada y no se descargue en dirección al circuito que lo carga, solo en caso de ser necesario.
Muchas gracias por vuestro tiempo.

Saludos desde valencia!!!

Desconectado Chaly29

  • Moderador Global
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 4315
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #2 en: 30 de Agosto de 2015, 03:07:43 »
Hola elñato, excelente consejo el de QIQE, solo agregar, por supuesto, que te será más provechoso siempre el uso de gran capacidad y baja tensión.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado dogflu66

  • Moderadores
  • DsPIC30
  • *****
  • Mensajes: 3392
    • PICKEY ELECTRÓNICA
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #3 en: 30 de Agosto de 2015, 07:19:50 »
Este simple circuito lo llevo utilizando desde hace muchos años para añadir duración extra de alimentación en caso de corte, con condensadores de alta capacidad para que no sufran contactos ni fuente.
Y si la fuente no estará conectada a la carga puedes utilizar un simple conmutador para cambiar el circuito tanque de la fuente a la carga.
Saludos desde Granada, España.

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5421
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #4 en: 30 de Agosto de 2015, 10:58:28 »
elñato, falta el circuito que quieres conectar. Depende de eso, será mejor una solución u otra.

Yo no pondría un zener, que va a consumir mucho para alimentar con un condensador. Es mejor un regulador de baja quiescent current.

Si la carga no es muy crítica, puedes sustituir por un zener con mucha resistencia + transistor.

Otra solución sería una batería pequeña recargable y un conversor boost de bajo consumo. Más complicado, pero más pequeño.

Como he dicho, depende mucho de la carga y la aplicación.

Un saludo.

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5421
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #5 en: 30 de Agosto de 2015, 11:03:09 »
que me conviene usar , por ejemplo 10 000 uF * 16v  que los cargare a 15v  y luego descargaran sobre la carga simplemetne con una R . y DZ , o sea que la fuente sera de 9v a travez de el dz, ya que el consumo es bajisimo.
aca uso muchos micro faradios pero poca tension .

Calculando:

   I = C · dV / dT  = 0.01 Farad · (15v-9v) / 60s = 1 mA de corriente media.
 
Necesitas conocer la corriente de la carga. "consumo bajísimo" no significa nada.

Si el consumo es menor de 1mA, Pon mejor condensadores más pequeños.

Saludos.

Desconectado elñato

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 328
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #6 en: 30 de Agosto de 2015, 16:25:33 »
El consumo es de 1 mA  .......  :) ( muchas gracias por la ayuda a todos  )  :-/
Asi que , aunque tenga 300 v / 1 mA  >>300mW
Si usase 300v , pues queria saber cuanto demora en caer como para llegar a los 9 v y que lo considere descargado .
Debera ser algo un poco mas complejo que el DZ + RZ ya que la Vent. Ira variando .
Calculo usaria ademas el NPN .

“alguna vez” no se donde lei que “rendia mas” si lo que hacia era almacenar tension en vez de corriente.
Algo asi como que me duraria mas, por eso pregunte.
Que tarda mas en caer a 9 V ¿?
10.000 uF cargados a 16v  ¿??
O 100 uF cargados a 300 v  ¿¿
Esa es al cuestion

lo de el LDO es un regulador serie , no ??
como el conjunto RZ +DZ + NPN  ??


Un saludo y gracias  
« Última modificación: 30 de Agosto de 2015, 16:28:29 por elñato »

Desconectado elñato

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 328
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #7 en: 30 de Agosto de 2015, 16:26:49 »
Calculando:

   I = C · dV / dT  = 0.01 Farad · (15v-9v) / 60s = 1 mA de corriente media.

haaa graciassss !!!!!!!!!  :-/
ecuacion y sencilla ..eso queria !!!!
graciasss...

0,0001 F * (280 - 9)  / 0,001 A =    27 segundos

haaa  (((:-)))... ya se calcular el tema !!!! GRACIASSSS !!!!!!

despues comparare tamaños de capacitores  siemrpe teniendo en cuenta que sera mas facil trabajar con bajas tensiones.

EL TEMA ERA:  EL otro dia medi la pinza amperometrica, que la uso re-poco , y cuando la uso ..... la pila esta gastada  :5]
y me daba muy bajo consumo, ahora es todo pantalla LCD .
y pensaba que seria muy facil el cargar un C. de 220v directo ( casi) , el tema es cuando me dura.
si tengo que salir corriendo a medir, pues no me sirve, pero si puedo hacer algo que me dure 2 o 3 minutos, estoy re-comodo .
y nunca mas la pila....


mil gracias. ((:-))  ...... :-)
« Última modificación: 30 de Agosto de 2015, 17:03:34 por elñato »

Desconectado Picuino

  • Moderador Local
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 5421
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #8 en: 30 de Agosto de 2015, 16:39:50 »
La mayoría de reguladores consumen 5mA o más. Con uno ajustable o uno de baja quiescient current, el consumo puede bajar a 0.1mA o menos.

La fórmula para calcular la capacidad es:

C = dT · I / dV = 60 segundos · 0.001 Amperios / (300v - 9voltios)  = 206 uFaradios

C = dT · I / dV = 60 segundos · 0.001 Amperios / (15v - 9voltios)  = 10000 uFaradios

Con alta tensión se aprovecha casi toda la carga del condensador, pero regular esa tensión es muy difícil.

Un saludo.

Desconectado elñato

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 328
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #9 en: 30 de Agosto de 2015, 18:39:13 »
hola, diganme si me equivoco:
eso de el regulador de bajo LDO , bajo consumo y no se que ....... basicamente lo hago si uso el tipico esquema de :
RZ + DZ + T  ..... pero el T . sera de alta ganancia o sea un darlington, asi puedo usar una RZ bien grande en ohms ya que por la rama de la RZ es donde se escapa la corriente llamemosla de "consumo de el circuito " .

estoy en lo cierto ?? o hay alguna otra cuestion ??


Desconectado gera

  • Colaborador
  • PIC24H
  • *****
  • Mensajes: 2188
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #10 en: 30 de Agosto de 2015, 18:58:40 »
La energía almacenada por un capacitor viene dada por:


O sea 1/2 * C * V^2.

La energía aumenta con el cuadrado de la tensión. Por lo tanto a iguales dimensiones, te conviene el de mayor tensión. Pero como dicen, se va a complicar el circuito con las etapas de elevación y disminución de la tensión.

Saludos!

"conozco dos cosas infinitas: el universo y la estupidez humana. Y no estoy muy seguro del primero." A.Einstein

Desconectado elñato

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 328
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #11 en: 31 de Agosto de 2015, 00:35:52 »
haa.. buenisimo, eso habia escuchado , de el cuadrado de la tension.

me agendare esa ecuacion tambien, MIL GRACIASSS !!!!

y vere de comparar tamaños .

analizo un poco , ( les confesare algo, de ecuaciones, si las variables son de unidades conocidas, pues me sirve, la puedo usar, como :
 C = dT · I / dV = 60 segundos · 0.001 Amperios / (300v - 9voltios)  = 206 uFaradios

que me gusto mucho, .

pero la ultima, que usa de un lado la E ( energia ?? ) ... en que unidad se mide ??

ademas, por que me encuentro con esas 2 ecuaciones, de las cuales una habla de "el cuadrado de la tension"  pero la otra no

I = C · dV / dT  = 0.01 Farad · (15v-9v) / 60s = 1 mA de corriente media.

i = corriente media, perfecto.
la corriente debe estar intimamente ligada a la "energia"
aunque , nunca use unidades de energia para estas cosas.

asi que si me pueden ayudar, se me abren 2 interrogantes:

1 --- cual de las 2 formulas va ??? por que en una la tension es directamente proporcional y en la otra es el cuadrado de la tension ??
2 ---- esta ultima ecuacion , como puedo reemplazar la E  por variables que tengan unidades mas comunes, lo que suelo medir o usar es uF, V... amper... lo clasico.

gracias
« Última modificación: 31 de Agosto de 2015, 00:44:59 por elñato »

Desconectado KILLERJC

  • Colaborador
  • DsPIC33
  • *****
  • Mensajes: 7856
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #12 en: 31 de Agosto de 2015, 01:43:07 »
Citar
pero la ultima, que usa de un lado la E ( energia ?? ) ... en que unidad se mide ??

Exacto, energia. Y se puede medir en Joules si usamos el SI ( Joules = Coulomb * Volt ), aunque en la ultima igualdad esta V al cuarado, notaras que C*V = Q. por lo tanto queda Q*V /2 (Coulomb*Volt = Joule )

Citar
1 --- cual de las 2 formulas va ??? por que en una la tension es directamente proporcional y en la otra es el cuadrado de la tension ??

Ambas son correctas, nomas que una da la corriente y la otra la energia.

Citar
la corriente debe estar intimamente ligada a la "energia"

La corriente es dQ / dT , es decir la variacion de la carga en el tiempo, en el caso del condensador es la cantidad de carga que vas a retirar o suministrar al mismo.
De acuerdo a la ecuacion de energia, la energia es dependiende de la carga (E = Q*V/2 ), por lo que si tomas corriente estas quitando carga por lo tanto estas quitando esa energia almacenada.

Con respecto de donde saque que Q = C*V
Si la usas la relacion dQ/dT en la primera formula que te pasaron te quedaria:
I = C * dV/dT
dQ = C * dV

Esa relacion se uso explicitamente en la formula de energia cuando se paso de Q^2 a (CV)^2. No se si esto te preguntabas.
Y aunque no lo quise ahi tenes otra formula mas

C = dQ / dV => [ Faradios ] = [ Coulomb / Volt ]

Citar
2 ---- esta ultima ecuacion , como puedo reemplazar la E  por variables que tengan unidades mas comunes, lo que suelo medir o usar es uF, V... amper... lo clasico.

Esta mas que claro. si tenes una igualdad que es:

E = C * V^2 = [Joules] = [Faradios] * [Volt]^2

Y a pesar que no pones "Joules" y que sea igual, lo tenes en unidades "clasicas" como pedis, pero bueno creo que es mas facil poner J que FV^2

« Última modificación: 31 de Agosto de 2015, 01:56:34 por KILLERJC »

Desconectado elñato

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 328
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #13 en: 31 de Agosto de 2015, 11:09:07 »
hola, el tema es que tanto joules, como coulombs "no me sirven" , por qu eno son unidades que uno mide o usa.
cuando uno hace un circuito mide mA , tiempos, tension, resistencia .... nunca medi joules o coulombs..... :oops:.

sigo sin entender cual de las 2 ecuaciones, por que una es cuadratica y otra no ..

mira, yo se que estoy LIMITADO por eso te ruego paciencia a mi ignorancia,  CAMBIARE LA PREGUNTA:

PROBLEMA  ( o pregunta) :
yo usare una fuente serie, de la que hablamos, asi que la corriente que circulara sera de 1 mA siempre  
me interesa hacer una comparativa, digamos como si el capacitor fuese una especie de bateria .
tengo 2 capacitores de similar tamaño fisico, en ambos casos considero al capacitor descargado si su tension baja a menos de 9v  :
en el caso A >>>  cargo un capacitor de alta tension, digamos 300v  a su maximo  y luego , pidiendole una corriente de 1 mA se va descargando . ( la prgunta es el tiempo ) .
caso B  >>>> tengo un capacitor de baja tension, digamos 16v o 25 v , que lo cargo a su maxima tension y luego , pidiendole una corriente de 1 mA se va descargando  ( de nuevo la pregunta es el tiempo ) .


IDEA MIA:
asi , a lo tonto , me da la impresion de que "desperdicio" mas "energia " si trabajo con el de alta tension , ya que al ser serie la fuente, pues que cuando esta el C. cargado tengo sobre mi carga: 1mA * 9v = 9mW ...... pero a su vez sobre la fuente serie estoy quemando 1mA * 290v = 290mW .

pero por el otro lado recordaba algo de el cuadrado de la tension, lo que me hacia pensar que al doble de tension tendria 4 veces el tiempo ..... aunque ..... tampoco se como se relaciona el aumento de capacidad o de tension de trabajo con el VOLUMEN  de el C....
en fin.....
me decis que ambas ecuaciones son similares, pero la lineal es la que  me pone como variable la corriente media , asi que ese parametro es el que tengo y esa deberia usar.
lo que no comprendo es por que hay otra que tengo al tension en el numerador y al cuadrado.... :z)   
« Última modificación: 31 de Agosto de 2015, 11:12:47 por elñato »

Desconectado elñato

  • PIC18
  • ****
  • Mensajes: 328
Re: consulta acerca de carga de capacitores
« Respuesta #14 en: 31 de Agosto de 2015, 11:20:35 »
releyendo todo  "me parece" ( solo idea mia) que , bueno, la cosa implica varias cuestiones , si bien  con lo de la tension que influye en forma cuadratica, pero yo estoy desperdiciando energia a lo pavote con al fuente serie , no ??
lo que pasa es que dudo que valga la pena para esto hacer una fuente switching , que si bien si fuese "ideal " imagino aprovecharia toda la "energia" , pero como es tan poca corriente, y seguro la fuente tiene un consumo propio, pues no va.
asi que , decantaria por la opcion de muchos uF y poca tension, no ??
  

lo que yo queria era la primer ecuacion , que tiene variables y unidades que si se colocar e interperetar ( voltios, mA , segundos ) , para asi calcular tiemps que dura.
como si fuese una bateria.
pero la ecuacion esa cuadratica, tanto con C como con J...... me matan , no las puedo usar. .
« Última modificación: 31 de Agosto de 2015, 11:24:54 por elñato »