martes, 23 de septiembre de 2014

Electronica Basica (6)


MIDIENDO  LA
CORRIENTE CONTINUA (3)

Continuamos midiendo con nuestro tester economico, el voltaje de continua,  ahora en fuentes de alimentacion externas y de bajo voltaje, tal como hoy en dia se emplean en receptores satelitales, en cargadores de baterias, en baterias y pilas comunes y recargables, de uso tipico en instrumental para FTA y  afines.


Midiendo el voltaje de fuentes de alimentacion externas:
El receptor satelital s1001, como otros receptores, viene con una fuente de alimentacion externa. esto ayuda a que dentro del receptor satelital el calor producido sea menor y que no haya un circuito de corriente alterna dentro del receptor, sino que toda la corriente dentro del mismo es continua. Esto tambien ayuda a prevenir accidentes al abrir el receptor y tocar accidentalmente alguna de sus conexiones.

fuentes de alimentacion externas.


Como las fuentes son selladas, la medicion solo es posible a la salida de la misma chequeando si la corriente es la correcta. para ello colocamos el tester en una escala de DC y procedemos a medir el voltaje en el conector de salida.

Midiendo el voltaje de cargadores de baterias/pilas:
Los satfinders con baterias incluidas, como son los analogicos o digitales de display LCD, requieren de un cargador externo para asi cargar la bateria interna de los mismos. la diferencia entre una fuente externa y un cargador es que este ultimo permite la carga de la bateria pero con el equipo apagado. la fuente externa de un equipo puede ser de 5 volts y 1.5 ampers pero su cargador de baterias es de 8 volts y 150 Ma, vemos que el voltaje es superior y en cambio la capacidad de carga es menor dado que en el ejemplo, en 10 a 14 horas entrega la carga total requerida por el equipo. En algunos casos se usan cargadores "rapidos" que en 2 o 3 horas cargan las mismas baterias, a pesar de que la vida util de las mismas se acorta.

Las "baterias" usadas para dispositivos FTA generalmente son agrupaciones de pilas recargables, las cuales tienen un voltaje basico de 1.2 volts y el cargador de las baterias, tiene un aspecto externo similar a la fuente de alimentacion, dado que en definitiva, un cargador, es en si mismo una fuente de alimentacion pero que entrega un voltaje superior al de la bateria y una corriente que suele ser muchas veces menor a la capacidad total de la misma. esto es asi porque las baterias recuperan su carga total, despues de varias horas de estar "en carga" bajo una corriente menor.


diferentes tipos de baterias para dispositivos de FTA


se observa que dentro del "pack" de la bateria
generalmente existen pilas recargables de 
menor voltaje, colocadas en serie y/o en paralelo.


tipico cargador de baterias.
se lo reconoce por la leyenda en su encapsulado,
que ademas indica su nivel de carga.

Ya que hablamos de cargadores, vale decir que existen diferentes tipos de pilas o baterias, No se pueden cargar pilas NiMH (niquel metal hidruro) con cargadores NiCd  (niquel cadmio) y viceversa.  tambien existen baterias de Li-ion (litio ion) y las de Li-po ( litio polimerizado).
existen cargadores de baterias o pilas de diferente precio y calidad, algunos de ellos no cortan la corriente cuando la bateria esta totalmente cargada y por eso debe tenerse cuidado de calcular el tiempo de carga de la siguiente manera aproximada:

Ejemplo: bateria de 2 Ampers y 12 volts. cargador de 15 voltamperios (VA) y 250 mA. los VA son la cantidad de energia que el cargador puede suministrarle a las pilas. otra forma de medirlo es en watts.

tiempo_carga = (mAh_pilas / mA cargador) * (V_pilas / A_cargador)

(2000 mAh / 250mA) * (12V / 15VA) = 8 * 0.8 = 6.4 horas de carga.

es decir unas 7 horas de carga pues siempre conviene darle unos 30 a 45 minutos mas recordando que se trata de una formula aproximada. si nos pasamos del tiempo de carga las baterias se estropean y si nos pasamos demasiado, explotan o inician un fueguito que rapidamente se extiende a toda la estacion FTA ya que la energia que se intente cargar en la spilas y ya no quepa, por algun lado va a salir, convertida generalmente en calor.

Volviendo al tema, como el cargador de baterias o pilas es una fuente de alimentacion, podemos medirla,asi como hacemos con ellas. midiendo el voltaje de la salida con un tester en la escala de corriente continua (DC).

Midiendo el voltaje de baterias y pilas comunes:
Ante todo la aclaracion de que medir el voltaje de una pila sin carga no es sinonimo de que la misma sea la real.
en realidad las pilas deben medirse "con una carga" y mas que medir el voltaje tambien medir el amperaje/hora, un tema que aun no hemos tratado en el blog y que veremos mas adelante. Este otro parámetro muy importante y sin embargo menos mencionado: la carga eléctrica máxima almacenada por la pila , que se expresa en miliampere-hora (mAh)

Es bueno saber que si pretendemos cargar las pilas comunes como si fueran pilas recargables, estas se dañan y se calientan y suelen ocurrir fugas,  pueden explotar o incendiarse. vale el consejo para radios tipo multibanda o dispositivos electronicos que disponen internamente de un cargador automatico de las pilas cuando el equipo se usa con corriente de la red.

Las pilas de (1.5 volts) y baterias (generalmente de 6, 9 o 12 volts) pueden medirse con cierta presicion con el tester para chequear basicamente su estado colocandolo en un rango bajo de DC y procediendo a medir la pila. Para este caso es mejor usar un tester digital antes que uno analogico.
El principio es que al bajar "la carga" de la pìla, tambien baja el voltaje de la misma, entonces el bajo voltaje es un "sintoma" de que la pila se esta descargando, pero  para medir correctamente debemos seguir los consejos de la Revista Lupin que siguen a continuacion:



Conclusiones: El "voltaje" real de las pilas puede ser de entre 1.54 y 1.47 volts para cuando la pila esta cargada, de entre 1.47 y 1.41 volts cuando es usada pero esta buena y menor de 1.35 volts y hasta 1.12 volts cuando esta ya descargada. otra manera de considerar una pila cargada es cuando el voltaje medido con carga (un foquito) no es menor al 75% del voltaje maximo indicado en la pila.
en pilas recargables, el voltaje recien cargadas es de 1.41 volts sin carga, luego, al descargarse y estar con carga, el voltaje baja a 1.1 volts y al descargarse y estar sin carga el voltaje es de 1.2 volts. la bateria o pila recargable que 30 minutos despues de desconectar el cargador no tiene el voltaje maximo, esta indicando que esta deteriorandose.

Midiendo el voltaje de baterias y pilas recargables:
las baterias de satfinders, que suelen ser de 9.6 volts y las pilas recargables (de 1.2 volts) tambien pueden medirse con el tester en una escala de DC. siempre deben medirse con carga, con algun tipo de consumo, si queremos saber realmente cual es su estado real.

Veamos un poco mas en detalle las diferencias entre las pilas recargables que suelen formar las baterias recargables en equipos FTA.

Las pilas NiCd o Níquel Cadmio:
es el tipo de pila recargable que surgió primero. Normalmente, son más baratas. Sin embargo, tienen menor tiempo de vida útil, además de tener menor capacidad de carga. Las pilas de Níquel Cadmio pueden sufrir de un problema llamado "efecto memoria". Cuando eso ocurre, la pila deja de ser cargada totalmente por su composición química y da señal de que la carga está completa. Para entender mejor, imaginemos que una pila tiene un efecto memoria que alcanza un 10% de su capacidad. Eso indica que su carga será del 90%, pues la pila indicará que los 10% restantes ya están cargados. La mejor manera de evitar este problema es no hacer recargas cuando la batería está parcialmente descargada. Es mejor esperar que la pila se agote por completo antes de volver a cargarla.

Las pilas NiMH (Níquel-Metal Hydride):
También denominadas de Níquel Metal Hidreto, son el tipo más utilizado actualmente, pues ofrecen mayor capacidad, mayor tiempo de vida y en general, soportan más recargas si se las compara con las de NiCd. Además, son menos contaminantes, ya que no utilizan materiales pesados, como el cadmio. Otra ventaja de ese tipo es la no existencia del efecto memoria.

Pilas Li-ion (ion de litio):
Las baterías de ion de litio (Li-ion) son más livianas, tienen una elevada capacidad energética y una alta resistencia a la descarga. No tienen el problema del efecto memoria y soportan un gran número de ciclos de cargas. Sus problemas principales residen en su rápida degradación y su sensibilidad a las elevadas temperaturas, que pueden resultar en su destrucción por inflamación o incluso explosión.

Capacidades de las pilas recargables:
La capacidad de energía de las pilas es medida en miliampéres por hora, cuya sigla es mAh. Así, es necesario conocer el consumo de cada equipo para medir el tiempo de duración de uso de la pila en el dispositivo. 

Como ejemplo, imagina que tienes un satfinder que utiliza pilas recargables y consume 200 mA cuando se le conecta un lnb simple. Si las pilas tuvieran capacidad de 600 mAh, su duración será de:  600 / 200 = 3 horas 
Es claro que ese cálculo no es preciso, ya que otros factores y características del equipo pueden aumentar el consumo pero nos da una idea aproximada de la duracion.

como todo, tambien existen "pilas falsas". las pilas falsificadas -sean descartables o recargables- pueden traer problemas. Este tipo de pila debe ser evitado, entre otros, por los siguientes motivos: 
Frecuentemente posee menos capacidad de la que informa el embalaje. 
No utiliza la tecnología especificada, por ejemplo, NiCd en vez de NiMH.
Puede tener calidad inferior y vaciarse más fácilmente.
Puede poseer tiempo de vida útil más corto que el normal.
Pueden ocacionar accidentes al encenderse fuego o explotar.

Desechando las Pilas:
Las pilas no deben ser arrojadas a la basura como sucede con otros residuos, sino que deben ser separadas del resto, debido a que sus componentes son altamente contaminantes del suelo y el agua. En algunos sitios de la ciudad se encuentran recipientes para arrojar las pilas usadas y luego estas son almacenadas en contenedores que impidan la contaminacion.


Para concluir: recordemos que una pila alcalina comun contamina 170.000 litros de agua. una pila de litio contamina 700.000 litros de agua. una pila de mercurio contamina 600.000 litros de agua. una pila de oxido de plata contamina 14.000 litros de agua. una pila de zinc-aire contamina 12.000 litros de agua y una pila de carbon-zinc contamina unos 3000 litros de agua. Una simple pila tipo "boton" (mercurio) puede contaminar mas agua de la que un ser humano puede utilizar durante toda su vida y el efecto tarda 400 años en desactivarse. Es para pensarlo seriamente y por eso debemos tener cuidado a la hora de arrojar a la basura las pilas usadas.

saludos cordiales
FTApinamar


8 comentarios:

  1. no hay nada mas didáctico que una ilustración de Lupin !!

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    1. Ja,ja,ja, pensé lo mismo...esa imagen es sacada de una Lúpin. Muy bueno Ftapina otra vez. Saludos.

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    2. Escribieron "Lupin" y me llegó el alerta de google jajajaja !!
      saludos de Tel pab !

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  2. haaa, la vieja y gloriosa lupin!!!! ; cuantos lupineros andamos por aca jejeje!!!.

    muy buena don pina la de enc3errar las pilas en una botella pet!!! felicitaciones y gracias por la idea.

    en el laburo con el asunto de los controles remotos descargamos algunas jajajaajaj (cientos al mes) metiendolas en una caja y llevandola a un centro de acopio.

    atte: ladron sin destino

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    1. Hablando de pilas, como andas de la corriente y el voltaje ? todo bajo control ?
      Saludos de Tel pab !

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    2. todo bien TELPAB , carga plena! ; gracias por preguntar.

      PD:desde el domingo SOY CAMAROGRAFO deportivo jaja!! me convocaron para filmar la competencia de midget de mis pagos C.M.S (club midgistas del sur) al paso que van creciendo en breve vamos a estar generando un uplink al amc6 y mandando el rumorsito a don mangrullo ajajaj!

      atte: ladron sin destino.
      PD2: la de palos que vi en vivo y directo jajaja! uno termino al pie del mangrullo donde estaba con la camara jajaajajaj!!

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  3. lsd tomo pentotatio de pototio y santo remedio !!!

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    1. Anónimo28 de septiembre de 2014, 9:34

      lsd tomo pentotatio de pototio y santo remedio !!!

      NAAAH amigo, segui intrucciones del "matasanos nomas" y de idea propia me tome un AGAROMBA jajaajajajja!!.

      salu2 lupineros ftaperos!.
      atte: ladron sin destino.

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