Persoonlijke instellingen

GoldCaps: verschil tussen versies

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
k (txt)
k (txt)
 
(26 tussenliggende versies door dezelfde gebruiker niet weergegeven)
Regel 1: Regel 1:
 
{{Koptekst
 
{{Koptekst
−
|Vorige= Maatregelen tegen knipperende verlichting
+
|Vorige= Elektronica basis#De_Goldcap
−
|Volgende= Schakeltrucs met leds
+
|Volgende= Elektronica basis#De_Goldcap
 
|VorigeMenu= Elektronica analoog
 
|VorigeMenu= Elektronica analoog
 
|Auteur= Fred Eikelboom
 
|Auteur= Fred Eikelboom
 
}}
 
}}
 
{{Inhoudsopgave||Klein|GeenTekst}}
 
{{Inhoudsopgave||Klein|GeenTekst}}
−
 
+
(aanvulling op Elektronica basis)
 
=== GoldCap ===
 
=== GoldCap ===
−
De '''GoldCap''' is een dubbellaags elektrolytische condensator (elco), een ''Electrostatic Double Layer Capacitor'' of EDLC of ook wel 'supercondensator'. Ze hebben een werkspanning van 2,3; 2,5; 2,7; 3,6; 5,5; of 6,3 volt. De EDLC is o.a. tevens onder de volgende namen in de handel:
+
De '''GoldCap''' is een dubbellaags [[Elektronica basis#Elektrolytische condensator (elco)|elektrolytische condensator]] (elco), een ''Electric Double Layer Capacitor'' of EDLC of ook wel 'supercondensator'. Ze hebben een werkspanning van 2,3; 2,5; 2,7; 3,6; 5,5; of 6,3 volt. De EDLC is o.a. tevens onder de volgende namen in de handel:
−
 
 
 
{|  
 
{|  
 
|- valign="top"
 
|- valign="top"
Regel 68: Regel 67:
 
  |}
 
  |}
 
|}
 
|}
−
 
 
Het type GoldCap dat in de modelspoorwereld veel gebruikt wordt, het F-type van Panasonic, zie afbeelding 01, is eigenlijk minder geschikt als anti-knipper toepassing.
 
Het type GoldCap dat in de modelspoorwereld veel gebruikt wordt, het F-type van Panasonic, zie afbeelding 01, is eigenlijk minder geschikt als anti-knipper toepassing.
  
−
Wat is nu het probleem? Dit type is gemaakt om langdurig een zeer lage ontlaadstroom te leveren (max. 1 milliampère volgens opgave van de fabrikant) voor bijvoorbeeld CMOS geheugenchips. De grote capaciteit lijkt mooi, maar voor modelspoor heeft het weinig nut, de spanning zal meteen een stukje in elkaar zakken (een paar tiende volt), zodra de GoldCap ontladen wordt. Ook de maximale werkspanning van 6,3 volt maakt dat het toepassingsgebied bij modelspoor niet erg groot is.   
+
Wat is nu het probleem? Dit type is gemaakt om langdurig een zeer lage ontlaad[[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] te leveren (max. 1 milliampère volgens opgave van de fabrikant) voor bijvoorbeeld CMOS geheugenchips. De grote capaciteit lijkt mooi, maar voor modelspoor heeft het weinig nut, de spanning zal meteen een stukje in elkaar zakken (een paar tiende volt), zodra de GoldCap ontladen wordt. Ook de maximale werkspanning van 6,3 volt maakt dat het toepassingsgebied bij modelspoor niet erg groot is.   
−
 
 
 
=== Spanningsdip ===
 
=== Spanningsdip ===
−
Wanneer een led op de GoldCap wordt aangesloten, moeten er behoorlijk wat milliampères (8 - 20 mA, afhankelijk van de waarde van de voorschakelweerstand) door de GoldCap geleverd worden en dat kan de GoldCap niet aan vanwege de interne constructie en daarmee samenhangende hoge interne weerstand (circa 30 Ω volgens de datasheet van een fabrikant). Bij het ontladen zal door de hoge interne weerstand de spanning eerst een stukje dalen en daarna lineair afnemen. Het F-type bestaat namelijk inwendig al uit twee in serie geschakelde Goldcaps. Daardoor is dit 'spanningsdip-effect' duidelijk meetbaar.
+
Wanneer een led op de GoldCap wordt aangesloten, moeten er behoorlijk wat milliampères (4 - 15 mA, afhankelijk van de waarde van de [[Woorden - S#Serieweerstand|serie]]weerstand) door de GoldCap geleverd worden en dat kan de GoldCap niet aan vanwege de interne constructie en daarmee samenhangende hoge interne weerstand (circa 30 Ω volgens de datasheet van een fabrikant). Bij het ontladen zal door de hoge interne weerstand de spanning eerst een stukje dalen en daarna lineair afnemen. Het F-type bestaat namelijk inwendig al uit twee in [[Woorden - S#Serieschakeling|serie]] geschakelde Goldcaps. Daardoor is dit 'spanningsdip-effect' duidelijk meetbaar.
−
 
 
 
=== Niet snelladen ===
 
=== Niet snelladen ===
 
Een ander nadeel van de GoldCap is dat hij niet, zoals een echte elco, 'snelgeladen' kan worden. Dit wordt ook weer veroorzaakt door de hoge inwendige weerstand. Ook bij led-strips heeft het F-type (door het trage oplaad- en ontlaadgedrag) geen zin. Nog afgezien van het feit dat de werkspanning van de GoldCap veel te laag is, t.o.v. de voedingsspanning van de led-strip (doorgaans 12 V).
 
Een ander nadeel van de GoldCap is dat hij niet, zoals een echte elco, 'snelgeladen' kan worden. Dit wordt ook weer veroorzaakt door de hoge inwendige weerstand. Ook bij led-strips heeft het F-type (door het trage oplaad- en ontlaadgedrag) geen zin. Nog afgezien van het feit dat de werkspanning van de GoldCap veel te laag is, t.o.v. de voedingsspanning van de led-strip (doorgaans 12 V).
−
 
 
=== Niet geschikt als afvlak-elco ===
 
=== Niet geschikt als afvlak-elco ===
 
Een EDLC zoals een GoldCap, mag niet als afvlak-elco in voedingen gebruikt worden, omdat hij door de hoge inwendige weerstand te heet wordt.
 
Een EDLC zoals een GoldCap, mag niet als afvlak-elco in voedingen gebruikt worden, omdat hij door de hoge inwendige weerstand te heet wordt.
−
 
 
=== Levensduur ===
 
=== Levensduur ===
−
Wanneer d.m.v. een led of meerdere leds meerdere milliampère uit de EDLC worden getrokken, dan zal de normale levensduur (8 tot 10 jaar volgens de fabrikant) met aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid niet gehaald worden.
+
Wanneer d.m.v. een led of meerdere leds meerdere milliampère uit de EDLC worden getrokken, dan zal de normale levensduur (8 tot 10 jaar volgens de fabrikant) naar alle waarschijnlijkheid niet gehaald worden.
−
 
 
 
=== Types voor hogere ontlaadstromen ===
 
=== Types voor hogere ontlaadstromen ===
 
Er bestaan ook GoldCaps (het HW-type van Panasonic) die veel beter geschikt zijn voor hogere ontlaadstromen, tot 1 A) en daar dan ook speciaal voor ontworpen zijn, maar helaas is de maximaal toelaatbare werkspanning van het HW-type nog lager dan bij het F-type. De maximale werkspanning is namelijk maar 2,3 volt.
 
Er bestaan ook GoldCaps (het HW-type van Panasonic) die veel beter geschikt zijn voor hogere ontlaadstromen, tot 1 A) en daar dan ook speciaal voor ontworpen zijn, maar helaas is de maximaal toelaatbare werkspanning van het HW-type nog lager dan bij het F-type. De maximale werkspanning is namelijk maar 2,3 volt.
  
−
Door achter het HW-type een IC te plaatsen dat de spanning omhoogbrengt (een ''step-up converter'' of zgn. ladingpomp), zou een aantal leds in serie van spanning kunnen worden voorzien. Deze methode heeft als nadelen, dat de kosten per wagen of rijtuig behoorlijk oplopen en dat er veel meer werk moet worden verricht. In de tabel staan de door de fabrikant aangegeven maximale ontlaadstromen van de verschillende Panasonic types;
+
Door achter het HW-type een IC te plaatsen dat de spanning omhoogbrengt (een ''[[Woorden - S#Step-up convertor|step-up convertor]]'' of zgn. ladingpomp), zou een aantal leds in [[Woorden - S#Serieschakeling|serie]] van spanning kunnen worden voorzien. Deze methode heeft als nadelen, dat de kosten per wagen of rijtuig behoorlijk oplopen en dat er veel meer werk moet worden verricht. In de tabel staan de door de fabrikant aangegeven maximale ontlaadstromen van de verschillende Panasonic types;
 
{| class="wikitable" style="font-size:90%; text-align:center;"
 
{| class="wikitable" style="font-size:90%; text-align:center;"
−
!style="background:#E5E4E2;" width="35" | Serie
+
!style="background:#D1D1E1;" width="35" | [[Woorden - S#Serie|Serie]]
−
!style="background:#E5E4E2;" width="105"| 0,047μF of minder
+
!style="background:#D1D1E1;" width="105"| 0,047μF of minder
−
!style="background:#E5E4E2;" width="105"| 0,1μF tot 0,33μF
+
!style="background:#D1D1E1;" width="105"| 0,1μF tot 0,33μF
−
!style="background:#E5E4E2;" width="65" | 0,47 tot 1F
+
!style="background:#D1D1E1;" width="65" | 0,47 tot 1F
−
!style="background:#E5E4E2;" width="65" | 3,3 tot 4,7F
+
!style="background:#D1D1E1;" width="65" | 3,3 tot 4,7F
−
!style="background:#E5E4E2;" width="65" | 10F tot 50F
+
!style="background:#D1D1E1;" width="65" | 10F tot 50F
−
!style="background:#E5E4E2;" width="85" | Werkspanning
+
!style="background:#D1D1E1;" width="85" | Werkspanning
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E8E8E8;"| SG ||style="background:#E8E8E8;"| 200μA ||style="background:#E8E8E8;"| 300μA ||style="background:#E8E8E8;"| 1mA  ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| 5,5  
+
|style="background:#E4E1E1;"| SG ||style="background:#E4E1E1;"| 200μA ||style="background:#E4E1E1;"| 300μA ||style="background:#E4E1E1;"| 1mA  ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| 5,5  
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E5E4E2;"| SD ||style="background:#E5E4E2;"| 200μA ||style="background:#E5E4E2;"| 300μA ||style="background:#E5E4E2;"| 1mA  ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| 5,5  
+
|style="background:#D1D1E1;"| SD ||style="background:#D1D1E1;"| 200μA ||style="background:#D1D1E1;"| 300μA ||style="background:#D1D1E1;"| 1mA  ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| 5,5  
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E8E8E8;"| SE ||style="background:#E8E8E8;"| 200μA ||style="background:#E8E8E8;"| 300μA ||style="background:#E8E8E8;"| 1mA  ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| 5,5
+
|style="background:#E4E1E1;"| SE ||style="background:#E4E1E1;"| 200μA ||style="background:#E4E1E1;"| 300μA ||style="background:#E4E1E1;"| 1mA  ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| 5,5
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E5E4E2;"| NF ||style="background:#E5E4E2;"| 200μA ||style="background:#E5E4E2;"| 300μA ||style="background:#E5E4E2;"| 1mA  ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| 5,5
+
|style="background:#D1D1E1;"| NF ||style="background:#D1D1E1;"| 200μA ||style="background:#D1D1E1;"| 300μA ||style="background:#D1D1E1;"| 1mA  ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| 5,5
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E8E8E8;"| F ||style="background:#E8E8E8;"| 200μA ||style="background:#E8E8E8;"| 300μA ||style="background:#E8E8E8;"| 1mA  ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| 5,5
+
|style="background:#E4E1E1;"| F ||style="background:#E4E1E1;"| 200μA ||style="background:#E4E1E1;"| 300μA ||style="background:#E4E1E1;"| 1mA  ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| 5,5
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E5E4E2;"| EN ||style="background:#E5E4E2;"| 5μA ||style="background:#E5E4E2;"| 10μA ||style="background:#E5E4E2;"| -  ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| 3,3
+
|style="background:#D1D1E1;"| EN ||style="background:#D1D1E1;"| 5μA ||style="background:#D1D1E1;"| 10μA ||style="background:#D1D1E1;"| -  ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| 3,3
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E8E8E8;"| HW ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| - ||style="background:#E8E8E8;"| 100mA  ||style="background:#E8E8E8;"| 300mA ||style="background:#E8E8E8;"| 1A ||style="background:#E8E8E8;"| 2,3
+
|style="background:#E4E1E1;"| HW ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| - ||style="background:#E4E1E1;"| 100mA  ||style="background:#E4E1E1;"| 300mA ||style="background:#E4E1E1;"| 1A ||style="background:#E4E1E1;"| 2,3
 
|-
 
|-
−
|style="background:#E5E4E2;"| HZ ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| - ||style="background:#E5E4E2;"| 100mA  ||style="background:#E5E4E2;"| 300mA ||style="background:#E5E4E2;"| 1A ||style="background:#E5E4E2;"| 2,5
+
|style="background:#D1D1E1;"| HZ ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| - ||style="background:#D1D1E1;"| 100mA  ||style="background:#D1D1E1;"| 300mA ||style="background:#D1D1E1;"| 1A ||style="background:#D1D1E1;"| 2,5
 
|-
 
|-
 
|}
 
|}
Regel 119: Regel 112:
 
|Maker= Fred Eikelboom
 
|Maker= Fred Eikelboom
 
}}
 
}}
−
 
 
De Japanse fabrikant ELNA heeft ook dubbellaags elco's in het assortiment. Het type DB-5R5D105T is vergelijkbaar met het bovengenoemde F-type. Ze hebben ook een variant die 6,3 volt werkspanning heeft, de DB-6R3D105T.
 
De Japanse fabrikant ELNA heeft ook dubbellaags elco's in het assortiment. Het type DB-5R5D105T is vergelijkbaar met het bovengenoemde F-type. Ze hebben ook een variant die 6,3 volt werkspanning heeft, de DB-6R3D105T.
  
−
De inschakel-laadstroom (''inrush current'') blijft door de vrij grote inwendige weerstand van de EDLC automatisch binnen de perken. Een weerstand om de laadstroom te begrenzen is dan ook geheel overbodig. Bij het testen bleek dat bij een lege 5,5 volt GoldCap, de laadstroom zeer kortstondig op ongeveer 245 mA lag en meteen daarna snel afnam.
+
De [[Woorden - I#Inschakel-piekstroom|inschakel-piekstroom]] (''inrush current'') blijft door de vrij grote inwendige weerstand van de EDLC automatisch binnen de perken. Een weerstand om de laadstroom te begrenzen is dan ook geheel overbodig. Bij het testen bleek dat bij een lege 5,5 volt GoldCap, de laad[[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] kortstondig op ongeveer 245 mA lag en meteen daarna snel afnam.
  
−
Met een oscilloscoop aangesloten over een 2,2 Ω weerstand werd de laadstroom gemeten van een ontladen exemplaar. Toen bleek wederom dat er inderdaad geen laadstroompiek aanwezig was. De stroom nam toe tot de eerder gemeten 245 mA en schoot niet kortstondig door. Het volledig laden blijkt in de praktijk vele uren te duren. Tegen de verwachting in, liep er na respectievelijk 6, 12 en zelfs 96 uur (vier dagen!) opladen nog steeds een kleine laadstroom.
+
Met een oscilloscoop aangesloten over een 2,2 Ω weerstand werd de laadstroom gemeten van een ontladen exemplaar. Toen bleek wederom dat er inderdaad geen laad[[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]]piek aanwezig was. De stroom nam toe tot de eerder gemeten 245 mA en schoot niet kortstondig door. Het volledig laden blijkt in de praktijk vele uren te duren. Tegen de verwachting in, liep er na respectievelijk 6, 12 en zelfs 96 uur (vier dagen!) opladen nog steeds een kleine laadstroom.
  
 
De laadstroom in een grafiek uitgezet (de grafiek is hier niet precies op tijdschaal, om passend te maken)
 
De laadstroom in een grafiek uitgezet (de grafiek is hier niet precies op tijdschaal, om passend te maken)
Regel 135: Regel 127:
 
|Type= Tekening
 
|Type= Tekening
 
}}
 
}}
−
 
 
=== Ontlaadgedrag ===
 
=== Ontlaadgedrag ===
 
Zodra een belasting aangesloten wordt op de GoldCap, zakt de spanning erover een stukje in elkaar. De spanning stabiliseert en het ontladen verloopt verder lineair. Bij een elco die geladen is, zal bij het aansluiten van een belasting de spanning meteen lineair dalen zonder de spanningsdip die bij een GoldCap te zien is.
 
Zodra een belasting aangesloten wordt op de GoldCap, zakt de spanning erover een stukje in elkaar. De spanning stabiliseert en het ontladen verloopt verder lineair. Bij een elco die geladen is, zal bij het aansluiten van een belasting de spanning meteen lineair dalen zonder de spanningsdip die bij een GoldCap te zien is.
  
−
De ontlaadstroom in een grafiek uitgezet:
+
De ontlaad[[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] in een grafiek uitgezet:
 
{{Afbeelding
 
{{Afbeelding
 
|Bestand= Ontlaad_curve.gif
 
|Bestand= Ontlaad_curve.gif
Regel 148: Regel 139:
 
|Type= Tekening
 
|Type= Tekening
 
}}
 
}}
−
<!-- Original research, niet encyclopedisch.
+
Door de zelfbegrenzende eigenschappen bij het laden en ontladen (en de lage werkspanning), is de F-type GoldCap alleen geschikt voor het bufferen van de spanning voor één led. Voor het bufferen van led-strips zijn ze, door de veel te lage werkspanning, al helemaal niet geschikt. Voor een decoder is een bepaald type prima geschikt, zoals hieronder bij "Power Pack" beschreven staat.
−
Dat laad- en ontlaadgedrag, daar moest de auteur meer van weten. Dus in juli '08 een paar GoldCaps besteld en
 
−
(met de gedachte om even een kwartiertje te testen) met het onderzoek begonnen. Dat bleek net even anders uit te pakken.
 
−
Het bleek een duurtest te worden. De auteur had er namelijk vier dagen voor nodig om een redelijk inzicht van de laad/ontlaad eigenschappen te krijgen.
 
−
Er bleken zeer onverwachte effecten op te treden bij het opladen en ontladen. Bij het testen bleek namelijk dat de GoldCap een heel ander laadgedrag vertoonde dan een elco. Een elco is namelijk in een paar milliseconden geladen (of ontladen). Maar bij de GoldCap bleek dit laden zeer traag te verlopen. In Jip en Janneke-taal: zo'n GoldCap doet er behoorlijk lang over om volledig op te laden.
 
−
Achteraf bleek dat de auteur van 15-07-'08 tot 19-07-'08 uitgebreide testen uitgevoerd had.
 
−
 
 
−
=== Geen laadpiekstroom bij het getestte type ===
 
−
Bij het aansluiten van een lege GoldCap op de voedingsspanning trad verbazingwekkend geen enorme inschakelpiekstroom op, zoals bij een gewone elco. De ColdCap moest dus een hoge inwendige weerstand hebben. Na enkele dagen op de voeding aangesloten te zijn, bleek dat er nog steeds een kleine laadstroom vloeide. Wat dus betekende dat een GoldCap ook na langere tijd nog steeds niet volledig geladen is!
 
−
 
 
−
Dus op Internet gezocht naar de specificaties en gegevens die de fabrikanten (o.a. Panasonic en Elna) beschikbaar stellen. Toen bleek dat de fabrikant bepaalde metingen aan de GoldCaps pas na 1 uur, 24 uur en na 100 uur opladen uitvoerde.
 
−
 
 
−
Daar de GoldCap een hoge inwendige weerstand heeft, ontstond het vermoeden dat deze ook geen hoge piekstroom af zou kunnen geven, zoals een gewone elco. Bij kortsluit-testen (eerst via een &eacute;&eacute;n ohm weerstand, en later rechtstreeks) blijkt inderdaad dat er maar maximaal 210 milliamp&egrave;re kortsluitstroom gaat lopen via de aangesloten multimeter. Door de zelfbegrenzende eigenschappen bij het laden en ontladen (en de lage werkspanning), is de F-type GoldCap alleen geschikt voor het bufferen van de spanning voor &eacute;&eacute;n led of een klein aantal leds. Voor het bufferen van led-strips of (modelspoorlocomotief)motoren zijn ze, door de veel te lage werkspanning, al helemaal niet geschikt. Voor een decoder zijn ze prima geschikt, maar dan alleen wanneer de elektronica voor de logica en de H-brug voor motoraansturing gescheiden zijn. Anders krijgt de GoldCap een veel te hoge spanning voor zijn kiezen.
 
  
 
<small>Toevoeging 27-12-2015:</small><br />
 
<small>Toevoeging 27-12-2015:</small><br />
−
In een nieuwe datasheet van de fabrikant staat een grafiek met daarin de spanningen na 1 uur, 100 uur en 200 uur opladen. Daarmee worden de eigen testresultaten bevestigd. -->
+
In een nieuwe datasheet van de fabrikant staat een grafiek met daarin de spanningen na 1 uur, 100 uur en 200 uur opladen.
−
 
+
=== Power Pack===
 +
Met speciale maatregelen is het mogelijk op een GoldCap te gebruiken i.c.m. een step-up convertor. ESU heeft de "PowerPack Mini" waarbij een 1F EDLC van 2,7 V samen met een step-up convertor op een printje gemonteerd zijn. Dit printje wordt gekoppeld aan een locdecoder. Bij wegvallen van de rijspanning heeft de decoder een tijdje (1 tot 3 sec.) reservespanning. Zie: ook [[Woorden - P#Power pack|Power pack]]
 
{{Linkssectie begin
 
{{Linkssectie begin
 
|Box= AlleenInfo
 
|Box= AlleenInfo
Regel 172: Regel 152:
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
−
|Link= Maatregelen tegen knipperende verlichting
+
|Link= Maatregelen tegen knipperende leds
−
|Linknaam= Maatregelen tegen knipperende verlichting
+
|Linknaam= Maatregelen tegen knipperende leds
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
−
|Link= Rijtuigverlichting
+
|Link= Binnenverlichting voor rijtuigen
−
|Linknaam= Rijtuigverlichting
+
|Linknaam= Binnenverlichting voor rijtuigen
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
Regel 188: Regel 168:
 
}}
 
}}
 
{{Link Conrad-Meerkeuze
 
{{Link Conrad-Meerkeuze
−
|Volgnr= 29 <!-- conrad tracking link -->
+
|Volgnr= 1
 
|ExtraInfo= Onderdelen.
 
|ExtraInfo= Onderdelen.
 
}}
 
}}
−
{{Link Elna-Meerkeuze
+
{{Link Algemeen-overige
−
|Volgnr= 1
+
|Volgnr= 74
 
|ExtraInfo= Informatie over verschillende types PowerCaps (Goldcaps). (pdf, 20Mb, dus lange laadtijd!)
 
|ExtraInfo= Informatie over verschillende types PowerCaps (Goldcaps). (pdf, 20Mb, dus lange laadtijd!)
 
}}
 
}}
−
{{Link Elna-Meerkeuze
+
{{Link Algemeen-overige
−
|Volgnr= 2
+
|Volgnr= 75
 
|ExtraInfo= Technische informatie over PowerCaps (Goldcaps). (pdf)
 
|ExtraInfo= Technische informatie over PowerCaps (Goldcaps). (pdf)
 
}}
 
}}
 
{{Link NL-Wikipedia-Meerkeuze
 
{{Link NL-Wikipedia-Meerkeuze
 
|Volgnr= 3
 
|Volgnr= 3
−
|ExtraInfo= Meer over de elco. (Component)
+
|ExtraInfo= Meer over de elco. ([[Woorden - C#Component|component]])
 
}}
 
}}
 
{{Link NL-Wikipedia-Meerkeuze
 
{{Link NL-Wikipedia-Meerkeuze
Regel 207: Regel 187:
 
|ExtraInfo= Meer over de Goldcap (Duits). (Component)
 
|ExtraInfo= Meer over de Goldcap (Duits). (Component)
 
}}
 
}}
−
{{Link Panasonic-Meerkeuze
+
{{Link Algemeen-overige
−
|Volgnr= 1
+
|Volgnr= 48 <!-- Panasonic -->
−
|ExtraInfo= Informatie over verschillende types Goldcaps. (pdf)
+
|ExtraInfo= Technische informatie
 
}}
 
}}
−
{{Link Panasonic-Meerkeuze
+
{{Link Algemeen-overige
−
|Volgnr= 2
+
|Volgnr= 49 <!-- Panasonic -->
−
|ExtraInfo= Informatie over verschillende types Goldcaps. (pdf)
+
|ExtraInfo= Informatie over verschillende types Goldcaps.
 
}}
 
}}
 
{{Linkssectie einde}}
 
{{Linkssectie einde}}
 
{{Voettekst
 
{{Voettekst
−
|Vorige= Maatregelen tegen knipperende verlichting
+
|Vorige= Elektronica basis#De_Goldcap
−
|Volgende= Schakeltrucs met leds
+
|Volgende= Elektronica basis#De_Goldcap
 
|VorigeMenu= Elektronica analoog
 
|VorigeMenu= Elektronica analoog
−
}}
+
}} {| width="100%"
−
{| width="100%"
 
 
|- valign="top"
 
|- valign="top"
−
! scope="row" width="77%" |
+
! scope="row" width="70%" |
−
| <small>Laatste wijziging: 23 feb 2023 11:31 (CET)</small>
+
| <small>Laatste wijziging: 11 mrt 2025 15:07 (CET)</small>
 
|}
 
|}
−
 
 
[[Categorie: Alles|G]]
 
[[Categorie: Alles|G]]
 
[[Categorie: Artikel|GoldCaps]]
 
[[Categorie: Artikel|GoldCaps]]
−
[[Categorie: Bedrading]]
+
[[Categorie: Bedrading|G]]
 
[[Categorie: Elektronica|G]]
 
[[Categorie: Elektronica|G]]
 
[[Categorie: Elektronica analoog|G]]
 
[[Categorie: Elektronica analoog|G]]
−
[[Categorie: Technieken]]
+
[[Categorie: Technieken|G]]
−
[[Categorie: Verlichting]]
+
[[Categorie: Verlichting|G]]
−
[[Categorie: Fred Eikelboom|E]]
+
[[Categorie: Fred Eikelboom|G]]

Huidige versie van 11 mrt 2025 om 16:07

Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom

(aanvulling op Elektronica basis)

GoldCap

De GoldCap is een dubbellaags elektrolytische condensator (elco), een Electric Double Layer Capacitor of EDLC of ook wel 'supercondensator'. Ze hebben een werkspanning van 2,3; 2,5; 2,7; 3,6; 5,5; of 6,3 volt. De EDLC is o.a. tevens onder de volgende namen in de handel:

APowerCap
BoostCap
DLCap
EneCapTen
GreenCap
HY-CAP
PAS Capacitor
PseudoCap
Ultracap
BestCap
Cap-XX
DynaCap
EVerCAP
Faradcap
Goldcap
Kapton capacitor
PowerStor
SuperCap
GoldCaps F-type.png
Afbeelding: 01
Goldcaps Type F
Foto gemaakt door: Fred Eikelboom

Het type GoldCap dat in de modelspoorwereld veel gebruikt wordt, het F-type van Panasonic, zie afbeelding 01, is eigenlijk minder geschikt als anti-knipper toepassing.

Wat is nu het probleem? Dit type is gemaakt om langdurig een zeer lage ontlaadstroom te leveren (max. 1 milliampère volgens opgave van de fabrikant) voor bijvoorbeeld CMOS geheugenchips. De grote capaciteit lijkt mooi, maar voor modelspoor heeft het weinig nut, de spanning zal meteen een stukje in elkaar zakken (een paar tiende volt), zodra de GoldCap ontladen wordt. Ook de maximale werkspanning van 6,3 volt maakt dat het toepassingsgebied bij modelspoor niet erg groot is.

Spanningsdip

Wanneer een led op de GoldCap wordt aangesloten, moeten er behoorlijk wat milliampères (4 - 15 mA, afhankelijk van de waarde van de serieweerstand) door de GoldCap geleverd worden en dat kan de GoldCap niet aan vanwege de interne constructie en daarmee samenhangende hoge interne weerstand (circa 30 Ω volgens de datasheet van een fabrikant). Bij het ontladen zal door de hoge interne weerstand de spanning eerst een stukje dalen en daarna lineair afnemen. Het F-type bestaat namelijk inwendig al uit twee in serie geschakelde Goldcaps. Daardoor is dit 'spanningsdip-effect' duidelijk meetbaar.

Niet snelladen

Een ander nadeel van de GoldCap is dat hij niet, zoals een echte elco, 'snelgeladen' kan worden. Dit wordt ook weer veroorzaakt door de hoge inwendige weerstand. Ook bij led-strips heeft het F-type (door het trage oplaad- en ontlaadgedrag) geen zin. Nog afgezien van het feit dat de werkspanning van de GoldCap veel te laag is, t.o.v. de voedingsspanning van de led-strip (doorgaans 12 V).

Niet geschikt als afvlak-elco

Een EDLC zoals een GoldCap, mag niet als afvlak-elco in voedingen gebruikt worden, omdat hij door de hoge inwendige weerstand te heet wordt.

Levensduur

Wanneer d.m.v. een led of meerdere leds meerdere milliampère uit de EDLC worden getrokken, dan zal de normale levensduur (8 tot 10 jaar volgens de fabrikant) naar alle waarschijnlijkheid niet gehaald worden.

Types voor hogere ontlaadstromen

Er bestaan ook GoldCaps (het HW-type van Panasonic) die veel beter geschikt zijn voor hogere ontlaadstromen, tot 1 A) en daar dan ook speciaal voor ontworpen zijn, maar helaas is de maximaal toelaatbare werkspanning van het HW-type nog lager dan bij het F-type. De maximale werkspanning is namelijk maar 2,3 volt.

Door achter het HW-type een IC te plaatsen dat de spanning omhoogbrengt (een step-up convertor of zgn. ladingpomp), zou een aantal leds in serie van spanning kunnen worden voorzien. Deze methode heeft als nadelen, dat de kosten per wagen of rijtuig behoorlijk oplopen en dat er veel meer werk moet worden verricht. In de tabel staan de door de fabrikant aangegeven maximale ontlaadstromen van de verschillende Panasonic types;

Serie 0,047μF of minder 0,1μF tot 0,33μF 0,47 tot 1F 3,3 tot 4,7F 10F tot 50F Werkspanning
SG 200μA 300μA 1mA - - 5,5
SD 200μA 300μA 1mA - - 5,5
SE 200μA 300μA 1mA - - 5,5
NF 200μA 300μA 1mA - - 5,5
F 200μA 300μA 1mA - - 5,5
EN 5μA 10μA - - - 3,3
HW - - 100mA 300mA 1A 2,3
HZ - - 100mA 300mA 1A 2,5
Tabel: 01. Bron: Panasonic.
Tabel gemaakt door: Fred Eikelboom

De Japanse fabrikant ELNA heeft ook dubbellaags elco's in het assortiment. Het type DB-5R5D105T is vergelijkbaar met het bovengenoemde F-type. Ze hebben ook een variant die 6,3 volt werkspanning heeft, de DB-6R3D105T.

De inschakel-piekstroom (inrush current) blijft door de vrij grote inwendige weerstand van de EDLC automatisch binnen de perken. Een weerstand om de laadstroom te begrenzen is dan ook geheel overbodig. Bij het testen bleek dat bij een lege 5,5 volt GoldCap, de laadstroom kortstondig op ongeveer 245 mA lag en meteen daarna snel afnam.

Met een oscilloscoop aangesloten over een 2,2 Ω weerstand werd de laadstroom gemeten van een ontladen exemplaar. Toen bleek wederom dat er inderdaad geen laadstroompiek aanwezig was. De stroom nam toe tot de eerder gemeten 245 mA en schoot niet kortstondig door. Het volledig laden blijkt in de praktijk vele uren te duren. Tegen de verwachting in, liep er na respectievelijk 6, 12 en zelfs 96 uur (vier dagen!) opladen nog steeds een kleine laadstroom.

De laadstroom in een grafiek uitgezet (de grafiek is hier niet precies op tijdschaal, om passend te maken)

Laad curve.gif
Afbeelding: 02
Laadstroom
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Ontlaadgedrag

Zodra een belasting aangesloten wordt op de GoldCap, zakt de spanning erover een stukje in elkaar. De spanning stabiliseert en het ontladen verloopt verder lineair. Bij een elco die geladen is, zal bij het aansluiten van een belasting de spanning meteen lineair dalen zonder de spanningsdip die bij een GoldCap te zien is.

De ontlaadstroom in een grafiek uitgezet:

Ontlaad curve.gif
Afbeelding: 03
Ontlaadstroom (rode lijn is GoldCap, blauwe lijn is gewone elco)
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Door de zelfbegrenzende eigenschappen bij het laden en ontladen (en de lage werkspanning), is de F-type GoldCap alleen geschikt voor het bufferen van de spanning voor één led. Voor het bufferen van led-strips zijn ze, door de veel te lage werkspanning, al helemaal niet geschikt. Voor een decoder is een bepaald type prima geschikt, zoals hieronder bij "Power Pack" beschreven staat.

Toevoeging 27-12-2015:
In een nieuwe datasheet van de fabrikant staat een grafiek met daarin de spanningen na 1 uur, 100 uur en 200 uur opladen.

Power Pack

Met speciale maatregelen is het mogelijk op een GoldCap te gebruiken i.c.m. een step-up convertor. ESU heeft de "PowerPack Mini" waarbij een 1F EDLC van 2,7 V samen met een step-up convertor op een printje gemonteerd zijn. Dit printje wordt gekoppeld aan een locdecoder. Bij wegvallen van de rijspanning heeft de decoder een tijdje (1 tot 3 sec.) reservespanning. Zie: ook Power pack

Meer informatie

Encyclopedie:
Externe websites:
Onderdelen.
Informatie over verschillende types PowerCaps (Goldcaps). (pdf, 20Mb, dus lange laadtijd!)
Technische informatie over PowerCaps (Goldcaps). (pdf)
Meer over de elco. (component)
Meer over de Goldcap (Duits). (Component)
Technische informatie
Informatie over verschillende types Goldcaps.


Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
 Contact met de redactie: Contact met de redactie 
Laatste wijziging: 11 mrt 2025 15:07 (CET)
Overgenomen van "https://encyclopedie.beneluxspoor.eu/index.php?title=GoldCaps&oldid=54248"