Elektronika

Soucastky, moduly, schemata zapojeni.

22
Feb
2023
Boj o posledni autobaterku

Boj o posledni autobaterku

Oblibeny trope v postapokalyptickych dilech je shaneni autobaterky deset a vice let po kolapsu civilizace, aby slo zprovoznit nejake auto.

Nejdrive si probereme, proc to je nesmysl, dale jak roztlacit auto bez baterky a nakonec i jak dosahnout schopnosti startu bez tlaceni, nebo pouziti kliky.

Nepouzivany oloveny akumulator se postupne samovybiji a sulfatuje. Po deseti letech bude naprosto k nicemu i kdyby byl celou dobu ve skladu. Vybity akumulator ma navic vetsinu kyseliny sirove z elektrolytu vazane v deskach, takze v mrazech zmrzne, cimz se dale poskozuje. Jedina vyjimka jsou fungl nove jeste nenalite akumulatory, pokud je naleznete (a pokud naleznete kyselinu sirovou a pripadne predestilujete vodu na jeji naredeni na 40%). Bezne se v obchodech a na benzinkach prodavaji akumulatory nalite a casto takzvane bezudrzbove (tedy nalite bez oteviratelnych clanku). Akumulatory zapomenute v autech na tom budou jeste mnohem hur, protoze ridici jednotky a dalsi vybava modernich aut maji staly odber. Jiz par mesicu po apokalypse ma tedy smysl otevirat jen Trabanty, Wartburgy a podobne stara auta.

Zkusme se tedy podivat, cim by slo takovy nesehnatelny akumulator nahradit.

Lithiove clanky jsou schopne udrzet naboj (stale pouzivam clanky 18650 vymontovane z mrtveho notebooka v roce 2002), ale typicky jsou zapojene v nejakem zarizeni s battery manegementem, ktery nepocita s tim, ze by se nepouzivalo roky, takze postupne clanky vybije a znici. Pokud clanek da 3C, je na start auta s odberem 200A sehnat 200Ah clanku (3x 66Ah do serie, aby to dalo zhruba 12V). Specialni modelarske clanky zvladnou i mnohem vetsi proudy, ale k tem se za takovych podminek pravdepodobne clovek nedostane. Po startu ovsem hrozi prebiti a destrukce clanku.

Dalsi clanky, ktere vydrzi desitky let jsou NiFe/NiCd. Nicmene ty jsou pomerne drahe a tezke, takze je pouzivaji jen drahy (dost mozna i z historickych duvodu) a par lidi, kteri vedi, proc je chteji. Napeti je stejne, jako u nabijeci tuzkove baterky. Staci tedy zapojit 10 clanku do serie a mame 12V. Tyto clanky potrebuji cyklovat – pravidelne vybijet a nabijet – jinak prestanou byt schopne davat dostatecne proudy. Takze na provoz auta jsou potreba minimalne dve sady s minimalni kapacitou odhadem 220Ah (to samozrejme zalezi na velikosti motoru auta, Trabantu 601 staci 100Ah (overeno autorem), ale to je maly 600cm^3 dvoutakt). Dve takove sady zaberou v beznem kombiku cely kufr a budou vazit tak 300kg, nicmene pouzitelne to je a clanky jsou velmi odolne. Jejich sehnatelnost v nouzovych podminkach je diskutabilni, ale hodi se o nich vedet. Elektrolytem je hydoxid draselny, nebo v nouzi sodny. A elektrolyt se nesmi vylit, kdyz jsou clanky nabite, jinak mohou zacit horet. Take se hodi upozornit, ze po pokusu o naliti kyseliny (urcene pro oloveny akumulator) do techto akumulatoru, do kterych patri louh, dojde k vyvinu velkeho mnozstvi tepla a nasledny stav akumulatoru vas bude patrne zajimat o mnoho mene, nez stav poleptaneho a popaleneho obliceje a oci, kam vam to vsechno nalevacim otvorem vychrstne.

Jeste je vhodne zminit existenci superkondenzatoru, ale bezne levne superkondenzatory maji prilis velky vnitrni odpor na to, aby neco takoveho dokazaly, takze ziskani vhodnych komponent dekady po apokalypse je opet otazka velkeho stesti.

Roztlaceni

Dostatecne stara naftova auta bez ridici jednotky – tedy vyrobena odhadem pred rokem 1990 – staci roztlacit. Jen je nutne nejdrive najit, kde je elektroventil nafty, nebo spise pripojit vstup vstrikovacich cerpadel do nadoby s cistou naftou, do ktere nekolik dekad nekondenzovala voda.

U benzinovych aut to je slozitejsi, protoze zapalovaci civka bude potrebovat odhadem 2 az 4 ampery (jak rozezrane jsou ridici jednotky ruznych aut netusim) ziskatelne napriklad ze solarniho panelu. Jakmile se chytne alternator, nebo dynamo (ano, bavime se o tak starych autech), je vyhrano.

Cim novejsi auto, tim vetsi je sance, ze pri provozu bez palubniho akumulatoru znici napetove spicky ridici jednotku, protoze regulatory alternatoru spolehaji ve filtraci vyrobeneho napeti prave na tu baterku, kterou nemate. Naopak takovy Trabant 601 pojede bez baterky zcela bez uprav (overeno autorem). V pripade zniceni ridici jednotky benzinoveho motoru muzete vyrabovat z ruznych opustenych aut tolik zapalovacich civek, kolik ma vami vybrane auto valcu a spinat (a hlavne rozpinat – jiska vznikne pri rozepnuti) je s napevno nastavenym predstihem za pomoci mechanickych kontaktu, jak se to delalo v autech drive. Pohon kontaktu muzete odvodit od vackove hridele, nebo od klikove hridele – zapal v horni uvrati na konci vyfukoveho cyklu se bezne pouziva u dvouvyvodovych civek a zjevne to zadne problemy nedela. Nahrazeni ridici jednotky kontakty samozrejme snizi vykon, zvysi spotrebu a zvysi emise, ale to vam bude po apokalypse asi dost jedno a jeste vetsi vliv na uvedene parametry bude mit patrne kvalita dostupneho paliva.

Kde tedy vzit tech 12V pro provoz ridicich jednotek a zapalovani? Temer kazdy rucni nastroj se spalovacim motorem (sekacka, motorova pila, krovinorer, kango) a temer kazda mala elektrocentrala maji zapalovani na magneto a startuji se trhnutim za snuru zcela bez potreby akumulatoru, Na hridel motoru pak staci pripojit alternator (nebo dynamo) z nejakeho auta a vytocit ho do otacek, dokud se nechyti buzeni.

Magnetizace alternatoru

A tim jsme se dostali k dalsi technicke komplikaci. Bezne alternatory a dynama v sobe nemaji magnety, ale maji vinuty rotor, aby slo proudem buzeni regulovat vystupni napeti. Pri pocatecnim nabuzeni se pocita s proudem z akumulatoru, ale neni to nutne, protoze ocel rotoru zustava castecne zmagnetovana. Rozhodne lze takovy generator nechat, aby se sam nabudil po dvou, nebo trech tydnech. Jestli se to povede po deseti letech netusim. Pokud se to nepovede, potrebujeme tedy dynamo jednou roztocit a nabudit externim zdrojem energie.

Tim jsme problem “jak ziskat elektrinu” prevedli na uplne jiny problem “jak ziskat elektrinu”. Vyhoda je, ze nyni te elektriny potrebujeme mnohem mene, coz dava dalsi moznosti.

Moznosti reseni jsou v zasade tri elektricke a jedna mechanicka:

Krome dynama roztocit jeste stejnosmerny elektromotor s permanentnimi magnety (napriklad motor vetraku chladice, nebo topeni z auta) a z nej ziskat napeti potrebne pro nabuzeni. Poznate ho tak, ze pritahuje kusy oceli.

Nebo pouzit maly solarni panel (je celkem jedno na jake napeti).

Pripadne sestavit provizorni baterii s horsimi parametry, nez vybite tuzkove baterky, ktere jste vyndali z dalkoveho ovladace a zahodili. Kombinaci dvou kovu lze ziskat neco, jako Voltuv sloup, jako elektrolyt muzete pouzit ocet, stavu stoviku nebo treba platky jablka. Jen se nesnazte udelat stovky vrstev, pro ziskani napeti na jednorazove nabuzeni generatoru bude patrne stacit nekolik az nekolik malo desitek vrstev dvou ruznych kovu.

Pote odpojite puvodni regulator a pripojte pres nejakou autozarovku (pro omezeni proudu) vystup alternatoru (tlusty sroub) na jeho budici civku.

Jak tato tri elektricka reseni funguji? I velmi maly budici proud z provizorni baterie, vytvori nejake magneticke pole. Jakmile toto pole naindukuje ve statoru napeti alespon 1.4V*, projde proud sestici diod a zkrz vasi zarovku do buzeni a tim zvysi budici proud, ktery zvysi magneticke pole, ktere nasledne zvysi naindukovane napeti … cimz vznikne pozitivni zpetna vazba, ktera nabudi alternator. Narust napeti muze v tento okamzik znicit diody, takze doporucuji zvysovat otacky pomalu a jakmile ze zarovka rozsviti, ihned ji urhnout z vyvodu alternatoru. Pristi start uz muzete provest s regulatorem (kde toto nebezpeci nehrozi), protoze jadro rotoru uz je predmagnetizovane.

Povede-li se znicit cast diod, lze tento alternator s regulatorem porad pouzit ke kultivovanemu nabuzeni druheho alternatoru s regulatorem. Pokud odesly vsechny, bude je potreba vymenit za diody z jineho alternatoru. Vnitrni zapojeni usmernovace najdete pod nazvem Three-phase bridge rectifier uncontrolled. Typicky jsou tri a tri diody zalisovane v kusu chladiciho plechu – z toho je tedy zrejme, ze polovina diod ma na vnejsim pouzdre katodu a druha polovina anodu i kdyz vypadaji stejne.

*) Pokud najdete a vyvedete stred vinuti, staci trojcestne usmernene napeti (Three-phase, half-wave circuit) s vyuzitim poloviny diod alternatoru, ktere ma ubytek 0.7V. Dynamo tento ubytek nema, ale to byste potrebovali auto spise ze sedmdesatych let. Takzvane “dynamo” z bicyklu je typicky alternator a jeho vystupni napeti je potreba usmernit, jinak s nim nic nenabudite.

Mechanicka moznost reseni vam prijde vhod pokud mate bliz k mechanice, nez k elektrice. Melo by stacit alternator rozebrat a rotor namagnetovat magnetem z reproduktoru, nebo harddisku. Rotor autoalternatoru se sklada ze dvou rad trojuhelniku proti sobe. Magnetujte bud jen jednu radu (vsechny trojuhelniky stejnym polem magnetu), nebo i druhou radu, ale opacnym polem. Pri pouziti magnetu z harddisku je nutne vedet, ze ma oba poly vedle sebe na stejne strane, takze je potreba primagnetovat vzdy jen polovinu magnetu (vyzkousejte si, kde na nem drzi spendlik, podlozka nebo maticka).

Elektrocentrala

Pokud budete mit to stesti, ze naleznete elektrocentralu, muzete cely ukol zvladnout i bez vymysleni, jak mechanicky spojit motor z motorove pily s autoalternatorem (ja bych jako prvni zkusil remenici z auta a klinovy remen). Nicmene centrala produkuje 220, nebo 230V stridavych. Zdroje pro domaci elektroniku byvaji bud na 5V (USB), nebo na 17-20V (notebooky), ale nekdy se najdou i k tomuto ucelu vhodne 12 az 15V zdroje. Dale lze pouzit interni zdroj z pocitace (u dnes bezneho ATX spojte zeleny drat s cernym, aby nabehl, 30 let stary AT nabehne sam, zluty, nebo oranzovy* drat ma proti cernemu 12V), nebo muzete pouzit 12V transformator a usmernovac (v tomto pripade staci ctyrcestny – mustkovy, ktery je dokonce nakreslen i na ceske wikipedii). Usmernovac najdete typicky jako ctyrnozickovou soucastku v kazdem modernim zdroji hned za privodnim kabelem (nebo za civkami odruseni). Ten vykuchany z autoalternatoru lze take pouzit (jednu ze 3 fazi nezapojite).

EDIT: Na ATX zdrojich – tedy zdrojich novejsich nez cca rok vyroby 2000 je na oranzovem dratu 3.3V proti zemi. Na nekterych zdrojich z 80. let 20. stoleti je oranzova pouzita misto zlute na 12V.

Start

Vykon takovychto reseni samozrejme nebude dostatecny k provozu starteru, takze auto bude stale potreba roztlacit. Obavam se, ze nema smysl se pokouset o start s nicim mensim, nez 12V/200A, coz repezentuje 3-5 alternatoru paralelne a 2.4kW vykonu spalovaciho motoru.

Pokud pouzijete centralu, bude te potrebovat vhodny transformator, ktery bude mit odhadem 30 kg (prurez stredniho sloupku 50 cm^2; pokud by se jednalo o orientovane plechy – tedy C-jadro – byl by hadam zhruba o 30% mensi).

Takto velky transformator budete mozna muset navinout – jadra stejnych rozmeru jdou skladat vedle sebe, stejne transformatory lze zapojovat paralelne, nebo seriove, vykon jadra zjistite, jako P=sqrt(S), kde vykon P je ve W (respektive ve VA, ale to zde nehraje roli) a prurez S v cm^2. Pocet zavitu na 1 Volt n1V=45/S, prurez opet zadavame v cm^2. Vzorce plati pro beznou frekvenci 50Hz. Vetsi problem bude sehnat vhodne usmernovaci diody. Bud ze svarecky, nebo zapojit paralelne diody vykuchane z nekolika alternatoru.

Vhodny zdroj transformatoru jsou mikrovlnne trouby. Zde je ale potreba upozornit na dve dulezite veci. Tento transformator originalne vytvari napeti okolo 2500V, ktere vas velmi pravdepodobne zabije v okamziku dotyku. Neverte videim o vypalovani obrazcu do dreva za pomoci transformatoru a startovacich kabelu. Ti lide jsou blazni, kteri nevedi, ceho cini! Pokud vam predesla rada zajistila preziti, dalsi rada zni: “pro trafo zmikrovlnky neplati vyse uvedene vzorce”. Proc? Protoze tato trafa jsou naprosta prasarna a jsou provozovane v presycenem stavu. Na start auta to je jedno (ostatne vydrzi to i provoz v mikrovlnce), ale budete potrebovat zhruba polovicni pocet zavitu na sekundaru. A kam date sekundar? Do prostoru, ktery ziskate vybouranim toho 2500V sekundaru (toho s tencim dratem). To trafo ma zhruba 800W, takze musite zapojit minimalne tri do serie, nebo paralelne (to se tyka jejich sekundarnich vinuti, primarni jsou vzdy paralelne). A nezapomente, ze sekundary dvou transformatoru lze zapojit do serie bud tak, aby se napeti secetlo (to chcete), nebo odecetlo (v pripade stejnych transformatoru na nulu) a paralelne tak, aby se maximani proud secetl, nebo tak, abyste vytvoril uzasny zkrat (coz vam moc nepomuze).

Historicka reseni

Nesezenete-li centralu a veliky transformator, ani NiCd clanky, nabizi historie dalsi dve oscedcena reseni. Kliku, nebo startovaci motor.

Dnesni auta uz nejsou uzpusobena na startovani klikou, takze si budete muset vyrobit vhodny pripravek a nejak ho pridelat na hridel motoru (pravdepodoben na remenici). Pri startovani auta klikou je potreba, aby motor po startu kliku vyhodil a nezlamala vam ruce. Volnobezka se shani spatne (Trabantu a Wartburgu uz moc neni a volnobezka z bicyklu patrne nezvladne potrebne otacky, ani moment). Je tedy potreba vhodne tvarovat napojeni kliky, aby se klika oprela pouze tocite-li motorem na spravnou stranu (tu zjistite potlacenim auta se zarazenou rychlosti), ale aby se nemela o co oprit pri toceni opacnym smerem (respektive ve stavu, kdy se motor toci rychleji, nez klika). Tento tvar se da vyrezat z kusu trubky, ale jeho pridelani na nejakou remenici na motoru bude patrne vyzadovat zprovozneni svarecky, nebo stesti pri hledani vhodneho kusu materialu (patrne nejake priruby na trubku).

Soucasti ruznych stroju (napriklad buldozeru) byval drive startovaci motor – jednalo se o maly dvoutaktni motor, ktery se nastartoval rucne a potom byl s jeho pomoci nastartovan hlavni motor. Takovato uprava uz bude vyzadovat vybavenou provizorni zamecnickou dilnu. Mezi startovacim motorem a hlavnim motorem musi byt prevodovka do pomala (do sily). Ta ale za jizdy roztoci startovaci motor na prilis vysoke otacky (dvoutaktni motor se bez dodavky maziva rozpusteneho v palivu navic zadre). Je tedy potreba vymyslet nejaky zpusob, jak startovaci motor po startu hlavniho motoru odpojit. Napriklad za pomoci prevodovky z dalsiho auta, kde pujde vyradit rychlost. Pro tyto prestavby budou vyhodne vozy s motorem ulozenym podel, kde je mozne montovat dalsi dily na klikovou hridel motoru s tim, ze budou trcet dopredu a nebudou prekazet prednim kolum a rizeni, jako u vozu s pricne ulozenym motorem.

Ve zkratce

– Na start auta 200A/2.5kW, 220Ah NiFe/NiCd akumulatory, nebo 15m^2 idealne nasmerovanych a nasvicenych 12V solarnich panelu. Napeti panelu naprazdne byva 21V, coz asi neprezije ridici jednotka auta a typicke panely maji bohuzel spise 24, nebo 48V.

– Na roztlaceni auta budou pravdepodobne stacit 2-4A/24-48W. 2-4Ah NiFe/NiCd akumulatory, nebo 0.3m^2 12V idealne nasmerovanych a nasvicenych 12V solarnich panelu. Male panely se vyrabi i 12V, ale problem s napetim naprazdno okolo 21V a potencialnim znicenim ridici jednotky zustava.

– Na nabuzeni alternatoru bude stacit cokoliv, co dokaze vyvolat napeti ve statoru 1.4V. Napeti je zavisle na proudu buzenim (velikosti a napeti provizorniho zdroje, kterym budite) a na otackach, takze se nebojte pridat plyn. V aute takovy alternator toci i 2x vic, nez spalovaci motor, coz je klidne 12000 otacek za minutu (bezne dynamo snese cca 6000 otacek).

Jeste je vhodne zminit, ze pripadnou motorovou pilu, nebo centralu budete mozna startovat nekolik hodin, protoze s modernimi bioprisadami do paliv se palivovy system zanese a nejakou dobu trva, nez se procisti. Vycisteni karburatoru je rozhodne druha moznost, ale zatim s ni nemam osobni zkusenost (od te doby, co jsem startoval generator hodinu a ctvrt, ukladam stroje s palivem bez bioslozky, ale to nelze u nalezeneho motoru ocekavat). Start motoru lze usnadnit zahratim oleje v karteru (u ctyrtaktu) a predehratim vzduchu vstupujiciho do sani (napriklad ho nechat projit lesenarskou trubkou, ktere je v ohnisti – v normalnich podminkach byste pouzili fen, nebo horkovzdusnou pistoli).

Dulezite upozorneni

Vetsina veci popsanych v tomto navodu ma bud velkou sanci poskodit elektroniku aut vyrobenych po roce 1980, nebo je nelegalni provozovat takto upravene auto na verejne komunikaci, pripadne oboji. Navody jsou urceny pouze pro krizove situace, kdy vam toto vsechno bude zcela uplne jedno.

Autor nema naprosto zadne zkusenosti s provozem, opravami, rizenim, ani tlacenim aut vybavenych automatickou prevodovkou, ale slysel, ze se tlacenim pry mohou poskodit.

A nakonec snad jen poprat hodne stesti a abyste tyto znalosti nikdy opravdu nepotrebovali.

DOPLNENI:
Vyroba bodovky ze dvou transformatoru od mikrovlnky. To je presne to zapojeni, ktere by bylo potreba: video.

Posted by zelenohlav in Elektronika, Navody, 0 comments
11
Oct
2021
Dvoulinka, dvojvypinac a tri svetla.

Dvoulinka, dvojvypinac a tri svetla.

Klasicka stara prumyslova instalace osvetleni ma zarivky na vsech 3 fazich. Jenomze tenkrat byly na dilnach tocive stroje a elektrina byla levna. Ted je v takovem miste casto par pocitacu a obcas by stacilo i slabsi osvetleni – treba 2/3, nebo i 1/3 plneho vykonu. Ale od vypinace ke stykaci vede dvoulinka a nikomu se tam nechce tahat 4-linku. Nicmene i to jde vyresit jednoduchymi prostredky (nebo slozitymi prostredky – treba dvema arduinama a trema solid-state-relays :-), ale to je trivialni a zbytecne slozite).

Prvni varianta je jednodussi, ale vyzaduje jedno rele, ktere ma 3 spinaci kontakty, z toho nejmene 2, ktere dokazi spinat 230 V AC.

Funkce je myslim zrejma ze schematu. Pokud sepneme vypinac LSB, pustime zkrz diodu D5 pulvlny stridaveho napeti dale do obvodu, kde se pres diodu D1 a odpor R1 sepne rele Re1 a to sepne tretinu svetel. Take se sepne rele Re3, ale to nema zadny vliv na funkci.

Pokud sepneme vypinac MSB, pustime zkrz diodu D6 opacne pulvlny do obvodu a ty sepnou rele Re2 pres diodu D2 a odpor R2. Jeden z kontaktu Re2 zaroven pripoji pres oddelovaci diodu D4 napajeni k Re1, takze dojde k sepnuti Re1 a budou svitit 2/3 svetel. Re3 zustane nesepnuto.

Sepneme-li oba vypinace, sepnou vsechna tri rele a vykonove kontakty Re2 a Re3 zarazene do serie ve treti fazi zpusobi, ze budou svitit vsechna svetla.

Po usmerneni stridaveho napeti a jeho vyhlazeni kondenzatorem je vysledne stejnosmerne napeti √2 (tedy 1.414213…) krat vyssi. Takze bychom pro 24 V rele potrebovali 17 V transformator. Po zapocitani ubytku napeti na dvou diodach vychazi transformator na 18.5 V. Nejcasteji sezeneme transformatory na 12 V a 24 V. Rele nastesti neni moc citlive na napeti na civce, ale pokud nesnese 33 V, je vhodnejsi pouzit pred jeho civku dat (v pripade pouziti 24 V transformatoru) vhodny odpor tak, aby napeti na civce bylo cca 24V. Jak to provest zde vysvetlovat nebudu, protoze bezpecna realizace zapojeni na sitovem napeti se vsemi tremi fazemi vyzaduje jistou uroven znalosti, ktera v zasade garantuje schopnost zvolit vhodny odpor.

Kondenzator slouzi k vyhlazeni napeti na civce rele – v zasade staci dat takovy, aby kotva neodpadavala, prakticky bych dal alespon dvojnasobny, protoze elektrolyticke kondenzatory starnou a ztraci kapacitu. Kontakt cvakajiciho rele ve vykonovem obvodu nevydrzi dlouho.

Pokud nechcete stvorit explozivni simulator mysiho hnizda, povsimnete si prosim opacne polarity C2.

Zarizeni samozrejme nebude fungovat ze zdroje od notebooku – vyzaduje napajeni stridavym proudem.

Rele se tremi kontakty se shani spatne, nebo bude velmi drahe. Lze ho samozrejme nahradit dvojici rele s paralelne zapojenymi civkami. Nicmene pro 4 rele existuje i dalsi moznost, ktera ma ve vykonovem obvodu o jeden spinaci kontakt mene.

Funkce je temer stejna, jako u predesleho zapojeni, jen kontakt Re2, ktery spina Re1 zaroven poskytuje napajeni pro kontakt Re3, ktery neni v silovem obvodu a spina Re4, ktere uz v silovem obvodu je.

Misto rele lze samozrejme pouzit treba optocleny a optotriaky, nebo posilat po dvojlince 3 ruzne hladiny napeti a dekodovat je za pomoci zenerovych diod a tranzistoru. Moznosti, jak tento problem vyresit jsou desitky.

Posted by zelenohlav in Elektronika, Navody, Nezarazene, Stavba, Ze zivota, 0 comments
16
Feb
2021
Proc mit svetla na male stejnosmerne napeti?

Proc mit svetla na male stejnosmerne napeti?

Zivotnost

Usporne zarivky vubec nebudu komentovat. Bud ma smysl provozovat klasicke dlouhe trubice, nebo na celou tuhle technologii zapomenout. Jedina, ktera mi prezila, byla za 11 korun ve vyprodeji v roce 2005 a ma podani barev zcela na zvraceni. Vsechny ostatni zhebly do 3 let od koupeni bez ohlednu na to, jestli staly 25 Kc, nebo 500 Kc.

Klasicke zarovky jsou pomerne neusporne a navic se spatne shani. Pokud by na nich clovek z nejakeho duvodu trval, tak je stejne nejlepsi predelat rozvody na autozarovky – tedy 12V, nejlepe stejnosmernych – protoze ty se daji sehnat porad. Dokonce je tak mozna spotrebovat hromadu 55 W halogenovych zarovek, ve kterych shorelo potkavaci vlakno kvuli dennimu sviceni, ale dalkove vlakno stale funguje. Do der v kontaktech pasuji sroubky M3 a cela zarovka jde chytit mezi dva plechy s vhodne velkymi kulatymi otvory (pouzivam to jako zatez pri testovani zdroje).

Takze zbyvaji LEDky. LEDka vydrzi miliardy sepnuti a stovky tisic hodin provozu, pokud se k ni chovame slusne. Slusne ovsem znamena necpat do ni obrovske proudove narazy a dostatecne ji chladit.

V Dubaji se rozhodli, ze chteji mit LED-zarovky s vyssi ucinnosti a tak si je nechali vyrobit. Dosahli toho tim, ze do nich umistili vice LEDek, ktere provozuji na nizsi vykon. Pokud umite anglicky, tak najdete vice informaci vcetne vnitrniho zapojeni ve videu “The lamps you’re not allowed to have. Exploring the Dubai lamps“. Pokud ne, muzete se alespon kouknout na obrazky, jak takova zarovka vypada uvnitr.

Na to, aby LEDka zustala studena potrebuje docela velky chladic. Tedy velky kus hliniku. Hlinik je drahy, tezky, spatne se dopravuje (protoze je tezky), nevesel by se do lustru z roku 1932 (zajimave je, ze nabijecka od telefonu z roku 2005, ktera dnes nikam nepasuje, nikomu zjevne nevadi) a navic tepelnou degradaci LEDky nepoznate. Ona proste sviti mene a mene a vase oci a mozek se prizpusobi. Nakonec si toho vsimnete az v porovnani s jinym svetelnym zdrojem, ktery jeste pred rokem LEDka presvitila tak, ze neslo poznat, ze je zapnuty a najednou si rozsvecite oba, abyste lepe videli. Ale malo kdo ma v mistnosti dve svetla osvetlujici celou mistnost, ktera se tak vyrazne lisi svym vykonem. No a kdyz vam ta LEDka chcipne, tak si prece koupite novou a vyrobce vydela, tak proc by se snazil? Mimochodem svetelny tok klesa, ale odber nikoliv.

Proudovy naraz vypada jako neco, co by snad nemel byt problem. Kdybyste pripojili LEDku na nahodnou nabijecku na mobil, tak by skutecne k zadnemu proudovemu narazu nedoslo. Ale to je moc slozite, je v tom hodne soucastek a eBayi to stoji treba i celych 30 korun. Takze je potreba to ojebat fakt na krev, protoze prece usetrime petikorunu, abychom udelali vyrazne horsi vyrobek, to je snad jasne.

Ted zabrousime trosku do teorie – bez ni se neda moc pochopit, jak to funguje. Pokud se vam nechce z teorie vybrusovat, muzete vzit jako fakt, ze pri zapnuti muze LEDka v LED-zarovce dostat (a vetsinou dostane) velky proudovy puls, ktery postupne poskozuje jemnou kremikovou strukturu a tim klesa svitivost. A preskocit na dalsi nadpis.

Teorie

Stejnosmerne obvody jsou jednoduche. Soucastka ma nejaky odpor a ten klade odpor protekajicimu proudu a tim na ni vznika ubytek napeti. To popisuje Ohmuv zakon U = R*I, dosazujeme v Ohmech a Amperech, vyjdou Volty. Obecne do vzorecku dosazujeme v zakladnich jednotkach, pokud to nejsou empiricke vzorce a neni receno jinak. Celkovy soucet napeti na vsech soucastkach je nula. To je zase pro zmenu 2. Kirchhoffuv zakon a tak nejak to dava smysl ne? Napeti zdroju pocitame s opacnym znamenkem, nez napeti na spotrebicich, aby to vyslo.

Da se to nakreslit jako jedna sipka nahoru (zdroj) a nekolik sipek dolu, ktere jsou dohromady stejne dlouhe (spotrebice v serii).

Scitani stejnosmerneho napeti

LEDka je nelinearni soucastka s trochou zjednoduseni se na ni muzeme koukat jako na vec, ktera si vezme porad stejne napeti bez ohledu na proud (pokud je napeti k dispozici, pokud neshori a tak podobne).

Takze bychom mohli pred LEDky dat obrovsky odpor, pred to usmernovac, pripojit to do site a bude hotovo, ne? No … mohli. Ale ten odpor bude drahy, bude topit a navic ucinnost bude zoufala, takze to nedava smysl, protoze ucinnost byl preci duvod, proc jsme zavrhli zarovky s wolframovym vlaknem.

Tak bychom mohli dat hodne LEDek do serie, az budou mit dohromady 220 V a nedavat tam zadny odpor. To by teoreticky fungovalo, pokud bychom tam uvazovali spravne napeti, ktere neni 220 V, ale 220*√2 = 311.127 V, protoze 220 je efektivni hodnota napeti a potrebujeme nespalit LEDku pri maximalni hodnote. Prakticky ovsem nastane problem, ze v zasuvce neni vzdy 220 V, ani 230 V (podle nove normy), ale neco mezi 210 a 240 V. LEDka sviti umerne proudu, ktery zkrz ni tece a kdyz LEDky na 220 V pripojime na 240 V, tak budou chvilinku svitit hodne moc a pak vylitnou pojistky, nebo shori LEDky.

Tak to muzeme zkombinovat, ne? LEDky treba na 180 V, odpor na zbylych 60 V do 240 V a kdyz ma nekdo mene, tak mu to bude sviti mene. Na 220 V jenom 2/3 vykonu. A na odporu se ztrati asi ctvrtina vykonu, takze bude porad dost velky a drahy. To uz by udelat slo a i kdyz to neni nejlepsi reseni, tak si ho umim predstavit v praxi. Ale stridavy proud umoznuje jeden drobny trik, za ktery vas budou elektrarny nenavidet. Srazit napeti bez toho, abyste odebrali vykon a timpadem abyste museli neco zaplatit.

Kdyz prejdeme k vypoctum ve stridavych obvodech, ziskame dalsi moznosti. Idealni civka a idealni kondenzator maji totiz prubeh napeti a proudu posunuty o ctvrt periody (kazdy na jinou stranu). Kresli se to jako fazor (vektor) proudu, ktery je kolmy na fazor napeti (opet civka a kondenzator na jinou stranu). A to cele funguje i v Ohmove zakone, takze sipka doprava je odpor, sipka nahoru civka, sipka dolu kondenzator. Jak scitat vysledna napeti a proudy? Normalne – podle tech sipek. Muzete pouzit pravitko, nebo Pythagorovu vetu, protoze to na sebe je kolme.

Scitani stridaveho napeti

Takze mame soucastku, ktera sezere napeti, ale nesezere vykon. Umime spocitat, jak ji pouzit. To zni dobre, ne? Co tam dame – civku, nebo kondenzator?

Pokud jste nekdy rozebirali svitislo na dlouhe zarivky, mozna jste v nem naslo takovy dlouhy “transformator”, do ktereho vedou dva draty. To je presne ta civka. Cim vyssi vykon, tim mensi vyjde indukcnost civky a tim i cela civka. LEDka ma maly vykon, takze by vysla obrovska civka.

Tak zkusime kondenzator. Cim mensi vykon, tim mensi kapacita kondenzatoru. Hura, jsme tam! Kondenzator musi byt na nejakych 630 az 1000 V kvuli bezpecnosti (do zarovky se radeji nekoukejte, mohli byste se zdesit), vyjde malinkaty, za nej dame usmernovac, LEDku a viteztvi!

Jo … viteztvi … kdyz pocitame s provozem v ustalenem stavu. Koupim, zapnu, necham svitit 100 let, vypnu, zahodim. Jenomze v prvnich okamzicich po zapnuti nam kondenzator udela to, co by si odpor nikdy nedovolil – tvari se, jako ze tam neni a prijde pozdeji. Takze LEDkou prohuli proud omezeny jenom odporem distribucniho transformatoru, jisticu, dratu (hint: to neni moc), dratu v LED-zarovce a LEDky samotne (to je o neco vic). Postupne se nabiji a tim se proud LEDkou dostava do normalu. Jenomze LEDka neni vykovek ruskeho kovare, ktery byl puvodne motorem z Zigulika a ted ma slouzit jako pluh, takze mu kratkodobe prekroceni proudu desetkrat i vecekrat neublizi. LEDka se uvnitr sklada z mikrometrovych struktur, ktere se i za tak kratkou dobu prehreji a castecne poskodi.

Jak se vyhnout LED-zarovkam

Muzeme koupit LED-zarovky na stejnosmernych 12, nebo 24 V – ty tenhle problem nemaji. Nebo muzeme koupit LEDky jako soucastky, udelat k nim regulaci proudu a nasroubovat je na poradne chladice (hlinikove profily, hlinikovy srot (na kterem je kousek rovneho mista), chladice od procesoru ze stareho pocitace, mrtve harddisky, stara lopata na snih, stara panev a podobne). O tom bude nektery z pristich clanku.

Vypadky proudu

Slibili jsme vypnout uhelne elektrarny. Jaderne misto nich nepostavime, protoze se nase vlada vcas nedohodne a i kdyby, tak to nestihneme, protoze uz jsme davno zadnou nestaveli a prvni jaderka po dlouhe dobe se nikdy nepovede v terminu a v rozpoctu. Obnovitelne zdroje v zime v nasi zemepisne sirce, v kotline uprostred kontinentu, nemuzou dat dostatek vykonu. Takze nejake vypadky, nebo vysoke spickove ceny proudu, casem prijdou.

Stejnosmerna svitidla je mnohem snadnejsi zalohovat. Neni potreba slozita a draha UPS, ktera neustale spotrebovava velke mnozstvi energie.

Staci vzit baterku o vhodnem napeti, pripojit ji na nabijecku a pripojit na ni svetla. Pokud nabijecka dava vetsi proud, nez prumerne odebiraji svetla a baterka ma dostatecnou kapacitu, aby dodala energii po dobu, kdy svetla berou vic, nez nabijecka dava (pokud to nastava), tak to bude fungovat. Konkretni zapojeni se tu casom objevi jako clanek.

Vyuziti solarni energie

Nabijecka baterky muze pres den fungovat ze solarniho panelu a pres noc ze site. Zpusobu jak to zajistit je vice. Nejnaivnejsi, ale s dostatecne velkou baterkou zcela funkcni, je pouzit dvoje spinaci hodiny. Nebo to prepinat za pomoci rele pripojeneho primo k dostatecne velkemu solarnimu panelu. Hysterezi zajisti rozdil proudu pritahu a proudu odpadnuti kotvy rele. Pokud se bude jednat o ten samy panel, ktery napaji cele zarizeni, je potreba mezi panel s rele a zbytek elektroniky vlozit diodu, aby se energie z baterii nedostavala zpet do rele a nedrzela ho prepnute i v noci.

Posted by zelenohlav in Elektronika, 0 comments
28
Sep
2018
Nabijeni LiION akumulatoru

Nabijeni LiION akumulatoru

Pri nabijeni LiION clanku (a vsech clanku zalozenych na lithiu) je nezbytne nutne neprekrocit urcite napeti, jinak se clanek znici. Pro LiION se uvadi 4.20V, ale videl jsem i datasheety uvadejici 4.25 a 4.15V. Netusim proc – domnivam se, ze chemie clanku by mela byt stejna, takze mozna nekteri vyrobci udajem v datasheetu obetuji cast kapacity a jini cast zivotnosti. Treba se o tehle zalezitosti dozvim neco v komentarich.

Mam vyzkousene tri zpusoby, jak nabijet LiION clanky.

1. Velkou LiION baterii s BMS

(battery management system) je mozne dobijet libovolnym zdrojem s omezenym proudem a nechat BMS tento zdroj vypnout pri prekroceni kritickeho napeti na libovolnem z clanku. Hodi se k tomu napriklad triak s optotriakem, rele nadoporucuji. Zdroj by mel vydrzet pripojeni na baterii ve vypnutem stavu. Pokud nevydrzi, pomuze dioda.

Popis zni jednoduse, ale ma jeden hacek. Napeti nabijejici se baterie je vyssi, nez napeti baterie, ktera se uz nenabiji, takze po vypnuti nabijecky napeti poklesne a BMS zase nabijecku pripoji. Napeti vzroste a nabijecka je odpojena. Doba vypnuti postupne roste az se zapina jen obcas pro pokryti spotreby BMS. Toto cyklovani je duvod, proc nedoporucuji rele.

Je tedy mozne, ze kupovana inteligentni nabijecka tento rezim provozu nezvladne. Velke trafo se seriovou indukcnosti s tim problem nema (optotriak by mel byt spinany v nule – S21MD4TV, nebo MOC3030 zapojeny v gate vetsiho triaku). Mam vyzkouseny triak za trafem, ale mel by bez problemu fungovat i pred trafem.

2. Nabijeni presne nastavenym napetovym zdrojem s omezenim proudu.

Nektere DCDC menice nabizene na eBayi maji omezeni proudu a u nekterych toto omezeni skutecne i funguje. LM2576 v katalogovem zapojeni http://atrey.karlin.mff.cuni.cz/~metan/?page=electronics&spage=lm2576 omezuje na 3-4A. Zatim vsechny zdroje, ktere jsem vyzkousel a zaroven u nich fungovalo omezeni proudu zvladly odpojeni napajeni behem pripojeni k akumulatoru. Zarucit to u vaseho zdroje samozrejme nedokazu.

Zdroj se nastavi na 4.20V (4.15V, nebo 4.10V pro vetsi zivotnost), pripoji k jednomu jedinemu clanku a muzete nabijet, Vhodny zdroj pro tento DCDC menic je libovolna napajeci kostka od tiskarny, notebooka, switche, nebo WiFi APcka s vystupnim napetim 7-30V a dostatecnym vykonem.

Lze tak nabijet i viceclankove baterie, ale pro kazdy clanek potrebujete jeden DCDC menic a jeden zdroj, ktery dela ze sitoveho napeti tech 7-30V pro ten DCDC.

Nevyhody:
– pro vice clanku hromada zdroju, menicu, kabelu, zastrcek
– pokud nechcete clanky trvale vybijet, je nutne vsechny DCDC zdroje po ukonceni nabijeni odpojit (to by slo zajistit treba za pomoci rele)
– napeti na zdrojich, ktere mam k dispozici trosku ujizdi. Ne o moc, ale po nastelovani DCDC menice na 4.18V jsem na nekterych nasel i 4.23V
– nektere zdroje od notebooku maji minus pol pripojeny na ochranny vodic (PE – ten kolik, co je v zasuvce). Pokud mate v sestave vice, nez jeden, vyzkratujete tim nektere clanky. Muj velmi maly statisticky vzorek tvrdi, ze timto designovym rozhodnutim trpi asi 20% zdroju od notebooku. Reseni je pouzit specialni prodluzovacku odporujici normam, ktera ma preruseny kolik. Nikdy ji neukazujte revizakovi :-). A nikdy do ni nezapojujte zarizeni, ktera maji kovovou kostru a spolehaji na to, ze v pripade probiti na kostru vyleti pojistka, nebo jistic,

3. Omezovac napeti.

Nabijite cimkoliv, co vam prijde pod ruku a kazdy clanek ma k sobe paralelne pripojeny svuj omezovac napeti nastaveny na nejakych 4.10-4.20V. V pripade, ze napeti clanku dosahne nastaveneho napeti, zacne omezovac prebirat cast proudu tak, aby napeti clanku nerostlo.

Mam vyzkouseny omezovac zverejneny panem Zajicem:
ze stranky http://www.zajic.cz/omezovac/omezovac.htm. Tento omezovac mi bez problemu funguje pres 15 let. Funkce je jednoducha – odporovy delic R2 a R3 je nastaven tak, aby mel na vystupu 2.5V pri zvolenem napeti, kdy ma zacit omezovat. Napetova reference TL431 se pri dosazeni 2.5V na ridicim vstupu zacne otevirat a proud odporem R1 1k1 roste. Po dosazeni ubytku napeti potrebneho k otevreni T1 se tranzistor zacne otevirat a prebira cast proudu tekouciho z nabijece tak, aby napeti na akumulatoru nepresahlo nastavene napeti. Ctverice diod D2-D5 pouze snizi vykon ztraceny na tranzistoru a vytvari ubytek napeti pro funkci LED1 kontrolky.

Tento omezovac ma jednu nevyhodu. Pokud je k akumulatoru pripojen trvale, odebira proud asi 1mA, ktery muze male akumulatory neprilis casto nabijenych pristroju snadno vybit a znicit.

3.1. Schottkyna navic.

Pro pouziti s jednim clankem jsem vymyslel vylepseni, ktere tento problem eliminuje. Cely trik spociva ve vhodnem umisteni schottkyho diody.

Nabijeci zdroj je pripojen k omezovacimu tranzistoru a napajeni TL431. Vse omezuje na napeti vyssi o ubytek napeti schottkyho diody, coz nicemu nevadi, protoze delic merici napeti na akumulatoru je stale pripojen primo k akumulatoru. Takto zapojeny omezovac samozrejme nedokaze omezovat proud privedeny primo na akumulator, ale to v bezne aplikaci nevadi.

Dioda by mela vydrzet nabijeci proud, a pro omezeni ztrat se hodi, aby mela co nejznizsi ubytek napeti. Zvlaste pak, pokud ten clanek chcete nabijet z 5V bezne dostupnych na USB.

U tohoto typu zapojeni muze byt problemem napajeni obvodu, ktere napajeny byt nemaji, pres substratove a ochranne diody. TL431 s tim zjevne nema problem a vse funguje. I kdyby se choval jako zkrat, odpor vstupniho delice omezuje maximalni proudovou ztratu na 42uA.

3.2. Schottkyna navic i pro dva clanky.

Teoreticky muze jit toto vylepseni rozsirit i na dva clanky, pokud by nabijeci zdroj nemel spolecnou zem s akumulatory (coz casto neni potreba) a pokud by se vyrobil symetricky omezovac s NPN tranzistorem do druhe vetve. Nevyhoda je, ze neexistuje opacna varianta TL431. Nicmene TL431 je v zasade reference a operacni zesilovac, takze by opacna varianta TL431 mela jit postavit z jedne TL431 a jednoho operacniho zesilovace. Pokud se do toho budete poustet, budu rad, kdyz napisete vysledky do komentaru.

Varovani – chcete-li z TL431 udelat 2.5V referenci spojenim ridiciho vstupu s anodou, pocitejte s tim, ze se obvod rozkmita a dava naprosto nesmyslne napeti. Je potreba ho blokovat necekane velkym kondenzatorem. Myslim, ze bylo potreba 10uf, nebo dokonce 100uF.

Dale lze vyuzit druhy OZ (stejne jsou v jednom pouzdre typicky 2, nebo 4) a doplnit balancer. Pri plnem nabiti ztraceji LiION clanky rychleji zivotnost, takze balancovani plnym nabitim namusi byt vzdy zadouci.

3.3. Nabijeni vice clanku s omezovacem.

Pri pouziti pro vice clanku je potreba omezovace od clanku odpojit (nebo se smirit se ztratou 1mA). Pak muze nastat situace, kdy neni vhodne palit prebytecnou energii v omezovacich a je lepsi omezit nabijeci proud v okamziku, kdy vsechny omezovace zacnou omezovat. Snizit nabijeci proud je potreba v okamziku, kdy se rozsviti kontrolky na vsech omezovacich. Tento signal lze jednoduse ziskat tak, ze se paralelne ke kontrolce pripoji LED optoclenu (samozrejme s vlastnim odporem), zatimco vsechny druhe strany optoclenu (tranzistory) se propoji seriove. V okamziku, kdy se otevrou vsechny tranzistory (pokud bude dostatecne napajeci napeti), lze proud protekajici touto seriovou kombinaci pouzit ve zpetne vazbe nabijeciho menice.

Hodne stesti s nabijenim LiION clanku.

Posted by zelenohlav in Elektronika, 0 comments
08
Apr
2018
Pseudopokrok 2, chromy srac

Pseudopokrok 2, chromy srac

Zucastnil jsem se promitani filmu z androidu na projektor. Nastesti jen jako pozorovatel.

Novy tablet (porizeny na podzim 2017) by mohl umet prehravat i filmy na projektor. K tomu sklouzi zarizeni Chromecast. Bylo tedy zakoupeno. Ma pouze HDMI vystup, zatimco projektor ma jen VGA vstup, ale redukce z HDMI na VGA se poridit da. Redukce fungovala perfektne s notebookem jako zdrojem HDMI signalu. Ale ten chromy srac nesel nijak nastavit, aby po HDMI poslal rozliseni, ktere projektor zvladne.

Podle tohoto dokumentu: https://support.google.com/chromecast/answer/6398952?hl=en odstranili moznost prepnout rozliseni a chromecast si ho nastavi sam. Skoda jen, ze pritom zcela ignoruje EDID/DDC, ktere posila pripojene zobrazovaci zarizeni.

Protoze mnou navrzena moznost pousteni mplayeru z prikazove radky Linuxu nebyla vyhodnocena jako akceptovatelna, byl za dalsi asi tri tisice zakoupen moderni LED projektor s HDMI vstupem. Coz o to, projektor je vskutku moderni. Je hranaty, bezi na nem Android (ktery tam nikdo nepotrebuje – to je take moderni pristup), krytka na cocku nejde nasadit, kdyz je “zaostreno” (vylevneni je tak moderni), a s tim zaostrenim to take neni zrovna slavne (bud je obrz rozmazany dole, nebo nahore). Skutecny majstrstyk ovsem zvladl vyrobce pouzitim jedineho senzoru dalkoveho ovladani a jeho umistenim dozadu, takze dodane dalkove ovladani je vhodne akorat na to, aby se o nej opiralo mlade rajce v kvetinaci. 5W LED osvetleni presviti projektor tak, ze na platne neni temer nic videt, ale to je snad spise featura, nez bug.

Rozhodovani mezi prikazovou radkou a trochu rozmazanym obrazem je samozrejme subjektivni zalezitost, takze se pojdme podivat na chovani zarizeni pri pouzivani.

Video se obcas seka jako v mplayeru s -hardframedrop na Pentiu PRO 233. Necekal jsem, ze po letech zase neco takoveho uvidim.

Pripojeni tabletu k chromemu sraci se nekdy povede napoprve, nekdy napotreti a nekdy az po restartu.

Pokud je video na google drive, nesmi zarizeni za zadnou cenu usnout, jinak zmizi titulky. Reseni je zabiti a znovuspusteni celeho google drive. To dela z vylucovaci pauzy behem videa pomerne komplikovanou zalezitost, behem ktere musi nekdo pravidelne drazdit pristroj, aby neusnul. Pokud se video kopiruje pres scp, tak prozmenu nesmi zarizeni usnout behem scp, jinak se spojeni prerusi. Behem scp samozrejme nejde delat jineho, ackoliv multitasking umel Linuxovy kernel (na kterem android bezi) uz v roce 1992.

Zastaveni a znovuspusteni videa ve VLC pro android je loterie – clovek nikdy nevi, jestli se video nevrati na zacatek. V zasade je lepsi nechat ho bezet a pak se zkusit vratit zpet. Ovsem seekovani ve videu take nepatri k nejprakticteji implementovanym funkcim.

Nekdy se take po ukonceni VLC a jeho shozeni na plochu cely system zasekne a jedinou moznosti je restart.

V zasade to cele ma jen tri vyhody: neni treba pouzit klavesnici, od zarizeni nevede kabel k projektoru (ale zase vede kabel do zasuvky, protoze by baterka patrne navydrzela delsi film) a to, co je na projektoru, je i na displayi tabletu, takze je mozne dat varit vodu na caj a sledovat pri tom film.

Odpoved na otazku, zda vyhody prevazuji nad nevyhodami je samozrejme zcela subjektivni, ale u me pozorovani chovani tohoto zarizeni vyvolalo vzpominky na jednu epizodu Southparku. Tam se pan Garrison snazil vyresit nepohodlnost letecke dopravy.

Posted by zelenohlav in Elektronika, Recenze, 0 comments
15
Nov
2017

Superkondenzatory

Superkondenzatory s balancerem.

Tady na videu nastaruje auto ze superkondenzatoru. To mne inspirovalo, ale jake superkondenzatory koupit? Daji se sehnat za stovku stejne jaku za dva tisice. Tak jsem zkusil ty nejlevnejsi 500F supercapy, co dokazi.

Nechtelo se mi nechtelo vymyslet balancer, ktery je nutny kvuli tomu, ze napeti na kondenzatoru nesmi presahnout 2.7V (podle typu se muze mirne lisit). Takze tam je desticka s sesti 120F supercapy a balancery. Pro 12-14V je potreba sest kusu v serii.

Z 3A zdroje se to nabiji nekolik minut. Bezny zdroj bez proudoveho omezeni by shorel, nebo by bylo nutne nabijet treba pres seriove zapojenou zarovku. Diky spatnemu navrhu balanceru napeti velmi rychle klesa (navic na kazdem kondenzatoru jinak rychle), takze za nekolik minut poklesne asi ke 12V a pak se pokles zpomaluje. Jeste po dvou dnech tam bylo 8.5V. Autozarovka vydrzi na tuhle kondenzatorovu baterii svitit prekvapive dlouho.

Nabity blok kondenzatoru jsem pripojil skutecnymi startovacimi kabely, otocil hlickem, cvaknul elektromagnet, starter vyjel do zaberu a tim cela sranda skoncila. Cekal jsem, ze nenastartuju, ale necekal jsem, ze to ten motor neprotoci ani jednou. Patrne budou nutne vyrazne lepsi superkondenzatory.

Jakou by to melo vyhodu? Olovena baterka za par let odejde. Supercapy by mely mit vyrazne vyssi zivotnost. Navic olovenou baterku nenabijete v pouzitelnem case dynamem na klicku, supercapy ano (bude to tak 10-20 minut prace, ale odjedete).

Jedna vec k zamysleni – maximalni nabijeci napeti oloveneho 12V akumulatoru 14.4V znamena, ze ma maximalne 2.4V na clanek. To je mene, nez 2.7V, ktere snese superkondenzator. Tech potrebujete sest, stejne jako je clanku ve 12V olovene baterce (ne skutecne jeden neusetrite, protoze 5*2.7V=13.5V a auta dobiji na 13.8-14.0V). Pokud by se povedlo vytahnout z baterky napeti mezi clanky (na starych zalitych v asfaltu to bylo jednoduche), tak muzete zapojit superkondenzatory zcela bez balanceru. A vysledna kombinace vydrzi vyrazne dele, nez samotna autobaterka.

Pro 6V automobily, budou samozrejme stacit tri superkondenzatory, ale asi budou potreba vetsi, protoze je vetsi odber proudu.

A co s 620Faradovou baterii superkondenzatoru, ktera nenastartuje auto? Asi skonci v tomhle serveru na vykryti kratkych vypadku napajeni.

Posted by zelenohlav in Elektronika, 3 comments
14
Nov
2017

Novinka: celoplastikove startovaci kabely!

Zacina zima, pro jistotu si koupim si startovaci kabely a pokud se mi v aute vybije baterka, tak snad nekoho ukecam, aby mi pomohl nastartovat. A navic mam jeste stovku baterku, co vyhazoval kamarad, ze uz mu nenastartuje jeho trilitrovy diesel, ta se mi sice nevejde pod haubnu, ale muzu ji nabit a dat do kufru. Kdyztak ji pripojim na kabely a nemusim ani nikoho shanet. A kdyz ji navic zapojim v aute na 12 voltu, tak se bude za jizdy i nabijet a nebudu ji muset tahat domu.

Tak nejak muze vypadat genialni napad cloveka, ktery treba i vi neco o elektrice, ale netusi, jaky scheissdreck se dneska bezne prodava.

Takze si to rozebereme. Pokud si koupite startovaci kabely, dostanete opravdu, ale opravdu tluste hadice. Tlustostenne plastove hadice, ktere maji uprostred tenky praminek medi. Nejsou uplne celoplastove, jak jsem napsal v titulku. Nejake 4mm^2 medi tam jsou. To je vhodny prurez tak na konstrukci prodluzovacky ke svarecce, ale bohuzel na tu stranu, co se dava do zasuvky a ne na tu, kde tece svareci proud.

Zde muzete takove kabely videt. Udelal jsem z nich kabely k nabijecce a jejich medene jadro je asi tak tluste, jako ten modry a bily drat, co vedou k banankum. Koupeno na benzince nekdy pred deseti lety.

Kabely z benzinky

Jak muze takovy podvod fungovat? Jednoduse. V navodu se pise, ze mate druheho nahodneho ridice ukecat, aby spojil svou baterku s vasi a stal tam s vami jako idiot nejmene ctvrt hodiny, nechal svoje auto zrat palivo na volnobeh a pak mate zkusit nastartovat. Pokud je vase baterka hodne vybita, ale ne uplne v haji, tak ma vyrazne mensi napeti, nez baterka nabijejiciho auta, takze dostane par amper a to ji trosku ozivi na to, aby byla nejaka sance na nastartovani. Jestli ovsem najdete nekoho, kdo tam s vami bude stat v mrazu ctvrt hodiny, zatimco uz davno ma byt nekde jinde. S baterkou v haji, nebo uplne bez baterky, se bud nestane nic, nebo kabely shori. Doslova. Medeny vodic se rozzhavi do zluta a prepali, za vyvinu velkeho mnozstvi dymu z plastove izolace.

To jsem takovy idiot, ze jsem si nevsiml, co kupuji? Nastesti ne. Na techto smesnych kabelech byly medene svorky/kleste na baterku, ktere neumim ziskat levneji, nez z techto kabelu.

Reseni je jednoduche – pouzit svorky ze smesnych kabelu a dat k nim poradne kabely. Treba 35mm^2, tedy kabely s temer 10x vetsim prurezem. Pocitejte ovsem s tim, ze pokud jsou svorky prevazne plastove jen s malymi kousky medi, bude se na ne blbe letovat.

Svorky z benzinky a medene kabely

Videt to na nich moc neni, co? To je proto, ze maji izolaci tlustou necely milimetr a ne sest milimetru. Taky uz neco zazily. Mimo jine i jeden tvrdy zkrat, kdy se trosku natavily (zkratoval se spatny starter). Zelenozluta izolacka na nich je proto, ze plastove krytky z klesti padaly.

Pri letovani nestaci 100W pistolova pajka, ani 75W klempirska odporova pajka. Je potreba pajene misto predehrat. Pouzil jsem pynovou pajku bez hrotu (s horakem), ale muzete pouzit jakykoliv horak, treba i na sporaku. Nebo plotynku elektrickeho sporaku. Bacha, kalafuna hori.

Detail pajeneho spoje

Pajeno dvakrat. Po tvrdem zkratu kleste prehorely, protoze jsou z jen asi 1mm tlusteho medeneho plechu, po sletovani funguji dale.

Tyhle kabely pripojite k autu, ktere sotva rozsviti obrysova svetla, na jejich druhy konec date samotnou nabitou baterku (nebo nenastartovane auto), otocite klickem a nastartujete na prvni pokus. Bez baterky nastartujete take, ale pokud mate novejsi auto, nez Trabanta, nebo Wartburga, tak napetove spicky zpusobene pomalosti regulace alternatoru mohou pri jizde bez baterky odpalit nejakou elektroniku. Tedy v tom Trabantu taky, ale domu dojedete a nahradni radio (pokud neco takoveho vubec provozujete) sezenete v zastavarne za stovku, mozna i s kusem palubni desky a stopami pervitinu. S odpalenou ridici jednotkou dnesniho auta moc daleko nedojedete a za jeji vymenu date mnohem vic, nez za celeho Trabanta i s jeho generalkou.

Jeste par technickych informaci.

Proc se baterka v kufru nenabije?

Protoze je pripojena dlouhymi tenkymi draty (treba 4 metry a 2.5 mm^2) k baterce se stejnym napetim. Takze ubytek napeti na odporu tech dratu zpusobi, ze se baterka v kufru zacne trochu nabijet az v dobe, kdy hlavni baterka v aute bude uplne nabita. Potrebujete-li nabijet druhou baterku o stejnem napeti, nejlepsi reseni je menic.

Proc se baterka v mrazu vybije?

Ona se nevybije, ale poklesne jeji vyuzitelna kapacita, takze jakoby startujete treba z polovicni baterky. K tomu klade vetsi odpor olej v motoru, nemate-li dry sump (coz maji asi jen zavodni motory), nebo dvoutakta. I olej v prevodovce ztuhne. To je mozne obejit vyslapnutim spojky pri startu. Diskusi o tom, jestli to je pro auto bezpecne, nebo ne, je plny internet. Muzete se zapojit. Argument pro nevyslapavani spojky je, ze se nici spojkove lozisko. Trabant a Wartburg s tim problem nema, u ostatnich znacek nemuzu slouzit.

O tom, jak to funguje za ruznych teplot v akumulatoru si muzete precist treba tady (anglicky): why-car-batteries-perform-poorly-in-cold-weather, hledejte “Temperature-Dependent Properties of a Battery”. Clanek se tyka lithiovych akumulatoru, ale fyzika oloveneho akumulatoru je v tomhle velmi podobna.

A tu stovku baterku do Trabanta i Wartburga s troskou snahy nacpete, jenom neprisroubujete originalnimi uchyty. Testovano na lidech.

Posted by zelenohlav in Elektronika, 0 comments
31
Oct
2017
Muj prvni bulvarni clanek

Muj prvni bulvarni clanek

Tohle je muj prvni bulvarni clanek. K jeho vyrobe jsem pouzil bulvu cervene repy, stary hrebik a kus medeneho dratu. Po zprovozneni dodaval zkratovy proud 24 μA napeti naprazdno 211 mV. Behem nekolika malo minut se hodnoty vyrazne zlepsily na 105 μA a 450mV. Zkratovy proud velmi rychle klesa, zde by pomohlo udelat z toho bulvarni platek a umistit ho mezi medeny a zelezny plech.

Pokud po precteni planujete zacit konkurovat Elonove Gigafactory, tak vezte, ze ze ctvrtkilove repy dostanete asi 11 μW*, takze pro pouhe nabijeni telefonu (USB 5 V / 500 mA) by bylo potreba asi 55 tun repy. Nicmene design clanku by sel o neco zlepsit a myslim, ze by se dalo dostat i na nekolik malo metraku :-). A repa neni nejdrazsi casti teto elektrarny, behem pokusu byste brzy prisli na to, ze to bude fungovat i s levnejsi bramborou a jeste levnejsimi elektrolyty, protoze klicovou soucasti je medena elektroda.

*) Vynasobite-li 100 μA a 450 mV, ziskate vykon 45 μW, ale ten samozrejme nejde ze zdroje odebrat, protoze nelze zaroven odebirat napeti naprazdno a proud nakratko. Nejvetsi vykon lze z linearniho zdroje odebrat, pokud jeho zatez ma stejny odpor jako vnitrni odpor zdroje. Tento vykon je ctvrtina hodnoty ziskane vynasobenim napeti naprazdno a proudu nakratko. Vysvetleni s odvozenim. Druha ctvrtina vykonu disipuje na vnitrnim odporu zdroje a zahriva bulvu obrim vykonem 11 μW. Jako zdroj tepla pro uvareni repy to ale neni dostatecne, i hnilobne procesy budou mit vykon o nekolik radu vyssi.

Proud nakratko.

Posted by zelenohlav in Elektronika, 0 comments
27
Jun
2017

DCDC menic z Ciny aneb jak si “usetrit” praci a odpalit par soucastek.

To se tak jednou rozhodnete usetrit si praci a koupit cinsky menic.

Vstup menice pripojite 12V, nastavite vystupni napeti na 32V a myslite si, ze vsechno bude fungovat jak ma. Tesne pred namontovanim do zarizeni jeste z cire paranoii zcela zbytecne zkusite, jak se bude menic chovat se vstupnim napetim 20V, ktere v zarizeni bude. Proc zbytecne? Menic ma rozsah vstupnich napeti 10 az 32V a vystupnich 12 az 35V.

Cvak a na multimetru je 60V. Co se to deje? Vypnete menic. Zkontrolujete povoleny rozsah vstupnich napeti. Cvak. 48V. 50V. Ze by regulace regulovala pomer vstupniho a vystupniho napeti (coz by byla neskutecna prasarna)? Vstup zpet na 12V a na vystupu je 48V. Bajecne. Zarizeni by shorelo pri 40V.

Nastaveny na vystupni napeti 24V a pripojeny ke zdroji s proudovym omezenim 0.6A nabiha spravne tak v jednom z deseti pripadu. S omezenim 1A asi ve dvou tretinach pripadu. S 1A a se zatezi (asi 0.8A na vstupu ve spicce) zatim nenabehl spravne ani jednou.

Chapu, ze nektere menice nenabehnou, pokud maji na vystupu prilis velkou zatez. Chapu, ze nektere maji problem bezet naprazdno (proto je na menicich casta LEDka, jako minimalni potrebna zatez). Ale poslat na vystup dvojnasobne napeti, to uz je sila.

Druhy menic se chova o neco lepe, ale i tak vygeneruje pri zapnuti spicku nejmene 35V (podle multimetru, ktery meri jen nekolikrat za sekundu) i kdyz je nastaven na 31V. Takze pro pripojeni dalsich obvodu bude nutny omezovac napeti.

Ze jsem si ten menic radsi nepostavil sam rovnou.

Posted by zelenohlav in Elektronika, 0 comments