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UNA
UPS PER LE NOSTRE LOCOMOTIVE
ATTENZIONE!
ATTENZIONE! ATTENZIONE! ATTENZIONE! ATTENZIONE!
CONSIGLIO
DI USARE CAUTELA E MISURARE SEMPRE CON UN TESTER
IL VALORE DI TENSIONE TRA IL FILO BLU DEL DECODER
E IL PUNTO DI MASSA TROVATO SUL PCB DEL DECODER
CHE DEVE ESSERE DI CIRCA 14 - 18 VOLT CONTINUI, IN CASO DI DUBBIO USARE
SU ENTRAMBI I CAPI DEL CONDENSATORE UNA RESISTENZA
DA 47 ohm PER EVITARE DURANTE LA PROVA CHE SI
DANNEGGI IL DECODER.
RIMUOVERE LE RESISTENZE SOLO SE SI E' CERTI CHE TUTTO
FUNZIONI (NON
DEVONO SCALDARSI NE LE RESISTENZE NE IL
CONDESATORE).
ATTENZIONE!
ATTENZIONE! ATTENZIONE! ATTENZIONE! ATTENZIONE!
Quante volte, durante una
bella sessione di manovre, magari con anche del
pubblico, è capitato il momento dello “show delle
percussioni” sul bordo del plastico, per far
ripartire la loco bloccata sul cuore di un maledetto
scambio inglese, con inevitabili commenti sarcastici
alle spalle del tipo “alta tecnologia…vero?”
Un difetto da sempre noto nell’ambiente del
fermodellismo delle due rotaie (cioè in corrente
continua) è la difficoltà nella presa di corrente
con il conseguente andamento a singhiozzo dei
modelli. Tale fenomeno deriva da tanti fattori ma
quelli più classici sono: rotaie sporche, ruote del
mezzo ossidate/sporche, poche prese di corrente sul
mezzo, passo corto del mezzo, ecc.
Oltre ai classici metodi come l’aumentare se
possibile il numero delle prese di corrente e di
tenere sempre in perfetto stato i conduttori (rotaie
e ruote), nel tempo sono comparsi sul mercato strani
aggeggi elettronici che garantivano, usando l’alta
frequenza di “perforare lo sporco”, bha!
Con l’avvento del
digitale, il problema della presa di corrente, si è
fatto ancora più acuto ed evidente; perché ?
La risposta va cercata nella natura del digitale
ossia nel fatto che sui modelli, non c’è più solo
l’elettronica passiva di un tempo (i diodi per
l’inversione delle luci secondo il senso di marcia,
qualche induttanza e condensatore per limitare i
disturbi in alta frequenza generati dal motore) ma
elettronica attiva cioè il decoder; un concentrato
di logica, precisione e potenza in pochi centimetri
quadrati.
Tutta questa tecnologia, ha il suo prezzo, deve
sempre essere alimentata in modo stabile pena il
reset, proprio come avviene con il PC quando
improvvisamente arriva un black-out. Nel caso dei
PC, già da molti anni il mercato offre una vasta
scelta di unità UPS cioè di scatolotti non più
grandi di una scatola di scarpe, che, all’arrivo del
black-out, mantengono “in vita il” PC quel tanto che
basta per, superarlo (se di pochi minuti) o per
permetterci di salvare i nostri documenti e spegnere
correttamente il PC senza danni (se prolungato).
Tutto questo spiegone l’ho fatto per far capire che,
quello che nei nostri modelli digitalizzati manca, è
una UPS in miniatura che ci permetta di far
proseguire la locomotiva anche sul solito maledetto
scambio inglese.
Vista la piccola esperienza che ho fatto col DCC in
questi anni di progetti vari e le informazioni
ricavate dal manuale dei decoder della ZIMO, ho
cercato di trovare una soluzione semplice ma valida
al problema e, dopo varie strade, ho scelto la più
immediata, usare un condensatore tampone di elevata
capacità che alimenti il decoder (motore e luci
comprese) per quel che basta al modello di superare,
anche a bassa velocità, il microblack-out.
Da prove condotte, ho stabilito, che la capacità
deve rientrare tra i 141 uF (almeno) e i 1128 uF
(l’ideale).
141 uF li ritengo il minimo perché possono solo
fornire un breve picco di energia capace solo per
dare “un calcio in culo” al modello e fargli
superare pochi millimetri di rotaia sporca (mezzo
secondo), questa soluzione la ritengo buona
solo per quei modelli che hanno già delle buone
prese di corrente e passo adeguato, permettendo loro
di diventare quasi totalmente insensibili a
condizioni sfavorevoli di captazione.
282 uF forniscono già una buona riserva di energia
al modello permettendogli un’autonomia di parecchi
centimetri (1, forse 2 secondi), è una ottima
soluzione per i modelli già di loro buoni e una
soluzione discreta per tutti i modelli datati e non
che danno un po’ di noie.
564 uF fanno fare alla marcia del modello un salto
di qualità senza paragoni, possiamo dimenticarci del
maledetto scambio inglese e le nostre sessioni di
manovra pubbliche, lasceranno gli spettatori a bocca
aperta.
1128 uF sono certamente l’ideale….
Ovviamente ci sono degli
ostacoli da affrontare per arrivare ad avere una
locomotiva “a prova di black-out” e cioè:
1) Trovare lo spazio
per i condensatori.
2) Trovare nei decoder, il punto dove collegare
il condensatore.
3) Fare attenzione che la capacità del
condensatore non danneggi il decoder e/o
faccia entrare in protezione la
centrale.
TROVARE LO SPAZIO
Prima di trovare lo
spazio dentro al modello, bisogna sapere quanto sono
grossi i condensatori. Escludendo i condensatori SMD
al tantalio tanto piccoli quanto costosi, la
dimensione dei condensatori che useremo dipende
dalla loro tensione di isolamento e dalla loro
capacità.
La tensione di isolamento deve essere decisa in base
a quella presente sul plastico, diciamo che se i
produttori di centrali commerciali seguissero le
specifiche della NMRA alla lettera, per la scala N
basterebbero 16 V e per la H0 27 V ma visto che
molto spesso in N si trovano le stesse tensioni
della H0 consiglio come scelta obbligata 27 V per
entrambe le scale.
La capacità è la seconda scelta da fare in base alle
prestazioni del modello, allo spazio che ha dentro;
è in ogni caso quasi sempre frutto del compromesso
capacità-spazio.
Per esperienza è praticamente impossibile mettere
dentro ad un modello un condensatore di capacità
maggiore di 100uF pertanto la soluzione di
compromesso è stata quella di usare una batteria di
condensatori di piccola capacità e dimensione per
realizzare un condensatore finale più grosso
sfruttando il fatto che più condensatori messi in
parallelo, sommano le loro capacità.
Io ho usato il taglio da 47 uF (ecco il motivo di
quelle strane capacità che ho scritto sopra)
perché mi permette di avere dei condensatori
del diametro di 5 mm lunghi circa 1 cm, quindi i
miei condensatori tampone saranno sempre spessi 5 mm
lunghi 1,3 cm ( 3mm per le connessioni tra loro) e
larghi in base a quanta capacità voglio e posso
mettere dentro al modello.
Qui sotto potete vedere
la differenza di dimensione di condensatori di
stessa tensione di isolamento ma differente
capacità:
TROVARE NEI DECODER,
IL PUNTO DOVE COLLEGARE IL CONDENSATORE
Questa è la fase un po’
delicata della operazione poiché bisogna saper
“leggere” il circuito stampato del decoder che si
vuole “elaborare”.
Ovviamente ci sono due punti da trovare POSITIVO e
MASSA del decoder.
Per il POSITIVO è facilissimo, è il filo blu del
decoder cioè il comune delle luci e delle funzioni.
La MASSA invece è leggermente più complicato
trovarla e collegarla perché è “nascosta” tra le
piste ed i componenti del decoder.
Ci sono due posti dove si può trovare facilmente la
MASSA: nel ponte raddrizzatore o sul condensatore di
grossa capacità (solitamente 22 uF – 33 uF – 47 uF)
che stabilizza la tensione di alimentazione del
microcontrollore montato nel decoder.
Nel caso del ponte raddrizzatore bisogna cercare col
tester il valore di tensione continua più alta, a
quel punto si può risalire alla massa.
Nel caso del condensatore che per esperienza
consiglio per la semplicità dell’operazione di
riconoscimento dei poli e per la più ampia zona di
saldatura, la MASSA E’ SEMPRE SUL PIEDINO NON
SEGNATO DA UNA RIGHETTA.
Alcuni produttori di decoder come la ZIMO e LENZ
(solo nel caso della serie GOLD), indicano nel
manuale i punti dove poter saldare il condensatore o
nel caso della LENZ l’USP, pertanto, prima di fare
degli errori, vi invito a dare un’occhiata al
manuale del decoder che si vuole elaborare forse
troverete qualche informazione.
AAA:
VORREI CREARE UN PICCOLO DATABASE SULLE
CONNESSIONI PER OGNI TIPO DI DECODER, SE VOLETE,
POTETE INVIARMI LA FOTO (ALMENO 800x600 16Milioni di
colori) DEL LATO FRONTE E RETRO DEL DECODER CHE
AVETE O VOLETE ELABORARE. METTERO’ TUTTO IN UN
PAGINA DI FACILE CONSULTAZIONE.
FARE ATTENZIONE CHE LA
CAPACITÀ DEL CONDENSATORE NON DANNEGGI IL DECODER
E/O FACCIA ENTRARE IN PROTEZIONE LA CENTRALE
Il fenomeno si verifica
solo quando il condensatore tampone supera i 200 uF
(ma nulla vieta di usare lo schema qui sotto anche
per capacità inferiori a 200 uF), in pratica, nel
momento che al condensatore viene applicata la
tensione ai suoi capi, per pochi millesimi di
secondo questi genera sull’alimentazione un picco di
assorbimento rilevante (in certi casi anche di oltre
1 A), tale picco stressa parecchio il ponte
raddrizzatore del decoder e può far scattare la
protezione da corto della centrale.
Per ovviare a tale sgradevole fenomeno basta mettere
sulla linea positiva il circuito qui sotto
illustrato:
Il circuito è molto
semplice, in pratica a condensatore scarico, la
tensione generata dal decoder carica lentamente il
condensatore tramite la resistenza da 100 ohm
evitando il picco e il diodo non conduce; appena la
tensione di alimentazione cessa, la tensione
accumulata dal condensatore fluisce rapidamente al
decoder per alimentarlo tramite il diodo che
cortocircuita la resistenza.
Qui sotto potete vedere
alcuni modelli che ho digitalizzato ed elaborato col
condensatore tampone:
E424 HORNBY
RIVAROSSI
E656 LIMA
E633 LIMA
E626 ROCO
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