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Caja de alimentación, dudas y consejos.

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clase Autor Tema: Caja de alimentación, dudas y consejos.  (Leído 955 veces)
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GARCIAIV

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Madrid 
desde: abr, 2018
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« del : Mié, 22-Sep-2021, UTC 15h.01m. »

Hola a todos,

Necesito salir de dudas respecto a mi actual configuración de alimentación para mi equipo.
Pongo los detalles del equipo y ahora expongo mis dudas en busca de consejo.

Montura: EQ6r-pro
Cintas calefactables x2 (para ED80 y tubo gúia)
Cámara: ASI1600MM pro
Rueda portafiltros ZWO (conectada a cámara vía usb)
Enfocador ZWO (también conectado a la cámara vía usb aunque es de los viejos con la toma de 12v)
Powerbox Pocket Pegasus (aqui tengo conectadas las tomas de 12v de la montura, cámara, enfocador y hub USB alimentado)
MiniPC ACPC
Batería 1: batería de coche de 12v, 61Ah (con regulador para dar un cada toma 13,8v)
Batería 2: batería gel 12v 20Ah (con regulador para dar un cada toma 13,8v)

Tengo conectado el minipc a la batería 2  y perfecto, para una sesión de 6-7h me da, y el resto de equipo a la batería 1.

Con la powerbox de pegasus he estado monitorizando consumos con ambas cintas, la cámara a -5º, el enfocador y la montura haciendo goto y seguimiento y todo bien, pero en el voltímetro que tengo puesto en la caja el voltaje (sobre todo cuando las cintas empiezan a calentar) baja de los 12v (aunque la pegasus me sigue haciendo lecturas de 13v, el regulador funciona). Cuando dejan de pedir chicha las cintas, el voltaje sube algo por encima de 12v, pero poco y no sé cómo hacer una lectura real de la capacidad de la batería para calcular cuánto tiempo de trabajo puedo tener.

A ver si me podéis echar un cable con las cuentas.

Muchas gracias.


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AIP
www.aipastroimaging.com

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Álvaro

32  Hortaleza, Madrid 
desde: mar, 2013
mensajes: 2357
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« respuesta #1 del : Mié, 22-Sep-2021, UTC 15h.36m. »

Eso que tienes se llama caida de tensión. Pasa en todas los distribuidores (como el mio) y en todas las Powerbox comerciales, cuando empiezas a conectar todo ahí.

Se soluciona con cables gordos y cortos. Pero como todo en esta vida no puede ser... yo lo que recomiendo es que la cámara, que es de lo que mas consume dependiendo del modelo, se conecte a una batería para ella sola con una linea independiente.

El PC tambien conectado a otra bateria por su linea aparte.

Es batería de coche te la vas a cargar mas pronto que tarde, no están hechas para descargas de este tipo, sino para dar mucho amperio en poco tiempo(arranque de un coche)

Álvaro

Telescopios: Takahashi FSQ106EDX, Sky Watcher Maksutov 127/1500
Monturas: Takahashi EM-400 Temma2, NEQ6 Pro II Tuning Belts
Cámaras: Atik 16200, ASI290MC
Rueda portafiltros: SX USB Filter Wheel
Filtros: Astrodon LRGB Gen2 Tru-Balance 50.8mm, IDAS LPS P2
Guiado: Lunático EZG60 + SXLodestar
Panel de flats: RB Focus eXcalibur
Distribuidor: RB Focus Balinor Pro
Enfoque: RoboFocus Rev 3.1
Software: N.I.N.A. Polemaster, PixInsight Core, Photoshop
PC captura: Lenovo ThinkPad E14 Gen2 i5 1135G7, 16GB RAM
PC procesado: Ryzen 9 5950X, ASRock B550 PG Velocita, RAM 64GB, Samsung 980 Pro

https://www.aipastroimaging.com

- - -
GARCIAIV

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Madrid 
desde: abr, 2018
mensajes: 4
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« respuesta #2 del : Mié, 22-Sep-2021, UTC 17h.15m. »

Gracias AIP por responder
Intentaré mejorar el cableado y quizá jubile la batería de coche para cambiarla por otra de gel similar a la que uso para el minipc pero con más capacidad (me iré cerca de los 100Ah).
Mi idea sigue siendo concentrar equipo para llevar en las salidas el menor número de bultos posible.

- - -
gazul2012

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José Luis

N/A  Almería 
desde: dic, 2011
mensajes: 310
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« respuesta #3 del : Jue, 23-Sep-2021, UTC 09h.48m. »

Te copio un "tochillo" que hice hace tiempo que seguramente te aclarará el tema de distancias y grosor del conductor.

¡¡¡Sabías que seguramente no estás aplicando la tensión
adecuada a tus dispositivos!!!
La corriente continua aplicada a la “Astrofotografía” de CAMPO...¡Esa
gran desconocida!
Nos centramos en conseguir un buen tubo, una buena montura, una buena cámara principal, una buena cámara de
guiado y demás dispositivos necesarios. Nos esmeramos en hacer una buena colimación, la mejor puesta en estación
posible, etc.
Pero prestamos poca atención a una adecuada alimentación de todos estos dispositivos, ¿sabemos cuáles son los
márgenes de tensión que indican los fabricantes de nuestros dispositivos?, ¿tienen todos la misma tolerancia de
tensión de alimentación?, ¿es posible que algún dispositivo necesite una tensión superior a los 12v?...
Con solo mirar las características de cada elemento que componen nuestro equipo ya tendremos resueltas las dudas
anteriores pero ahora surge otra duda más inquietante, ¿has comprobado que tensión les llega a tus dispositivos?
Y no me refiero a la tensión que mide nuestra batería, tampoco me refiero a la tensión que tiene la punta del cable
que conectamos a nuestra cámara, montura, enfocador y demás...
Me refiero a la tensión que cuando conectamos el cable al dispositivo le llega al mismo (no es lo mismo medir el
cable en vacío que puesto en el dispositivo, cuando el cable se conecta se somete a una carga de consumo y esa es la
medida de tensión que le entra al dispositivo).
Comprobadlo y os sorprenderéis, intuyo que en la gran mayoría de los casos (como me paso a mi) no llega la tensión
que esperamos. Una vez lo hemos puesto de manifiesto ahora es cuando vienen las preguntas más importantes;
-¿Sabemos cómo rinde nuestro equipo si trabaja fuera de los márgenes dados por el fabricante?, ¿afectan a nuestro
resultado final?
- ¿Es peligroso para nuestros dispositivos estar sometidos a un rango de tensión fuera de lo indicado?, ¿se pueden
romper?
Ya os respondo yo a estas dos últimas, SI y SI (“sufrido en mis carnes”).
La mayoría honestamente creo que lo desconoce, y esto es así porque pensamos que como nuestra batería es de
12V solo con conectar los dispositivos ya les llegan estos 12V y para toda la sesión. Como antes he comentado,
lamento deciros que no, no basta con medir la punta en vacío, hay que medirla con carga (con el dispositivo
conectado).
Os explico cómo es posible esto desde el origen, empezando por cual es el comportamiento de nuestra batería:
Durante una sesión de al menos seis horas la batería estando bien cargada llegará con 12.9V, dependiendo de los
amperios-hora que tenga nuestra batería y del consumo total de nuestros cacharros, esta ira perdiendo tensión de
forma gradual de forma que a mitad de descarga se situará sobre los 12.2V hasta llegar a los 10.5 como limite
próximo a la descarga total que será sobre los 10.3V (estas medidas son teniendo conectado a la batería nuestro
equipo, no en vacío).
Pero esto no es lo peor, lo peor es que los requisitos en cuanto a la longitud y sección del cable en corriente continua
a una tensión baja como es 12V (diferentes a los de corriente alterna) para mantener una potencia dada, la
intensidad que circula es muchísimo mayor y la sección por lo tanto mucho mayor a este nivel de tensión que a
niveles más altos y pongo un ejemplo;

Tenemos una bombilla de 60W, y la sometemos a dos tensiones diferentes, 220V y 12V, veamos aplicando la “Ley de
Ohm”
I=P/V =60W/220V =0.27 A
La misma lámpara alimentada con 12V
I=P/V =60W/12V =5 A
Vemos que para mantener la misma potencia la corriente se multiplica por 18, por lo tanto el conductor que
necesitamos en el segundo caso debe ser mucho más grueso.
Ya tenemos localizado el primer enemigo de la corriente continua a baja tensión “EL GROSOR DEL CABLE”, ahora
vamos a por el segundo enemigo, “LA CAIDA DE TENSION”, es decir lo que pierde por el camino cuando aplicamos
una tensión a la entrada del cable y medimos a la salida del cable comprobando que llega menos tensión de la
aplicada.
Esta peculiaridad está relacionada con la resistencia del conductor que depende a su vez de dos cosas, el grueso del
cable y la distancia del mismo;
- A mayor grosor del conductor menos resistencia, también a menor longitud menos resistencia.
-A menor grosor del conductor mayor resistencia y también a mayor longitud mayor resistencia.
LA CAIDA DE TENSION por grosor inadecuado
Os pongo un ejemplo de caída de tensión en un conductor de cobre puro a una potencia concreta de consumo y
según varia el grosor;
Cable de 2.5 metros para un dispositivo de 60W de potencia
 Con sección de 6mm2 pierde 0.1V
 Con sección de 4mm2 pierde 0.19V
 Con sección de 2.5mm2 pierde 0.32V
 Con sección de 1.5mm2 pierde 0.53V
 Con sección de 1mm2 pierde 0.75V

LA CAIDA DE TENSION por distancia del cable
Ahora veamos cómo le afecta la distancia, a una potencia concreta de consumo y con el mismo grosor de cable
según varía la distancia;
Dispositivo de 60W de potencia / cable de 1mm2
 Con distancia de 0.5m pierde 0.15V
 Con distancia de 1m pierde 0.3V
 Con distancia de 1.5m pierde 0.45V
 Con distancia de 2m pierde 0.6V
 Con distancia de 2.5m pierde 0.75V
Todo lo anterior es teoría y como no me fio de la mitad de la cuadrilla me dispongo a comprobarlo yo mismo en mi
pequeño laboratorio de electrónica, haciéndome de cable de máxima calidad (de los que se emplean en energía
solar), siendo este el resultado en la práctica;

Todos los cables con una longitud de 2 metros y con una carga de 55W

 6mm2 pierde 0.14V
 2.5mm2 pierde 0.2V
 1.5mm2 pierde 0.5V
 1mm2 pierde 0.7V
 0.75mm2 pierde 0.9V

Ahora cojo el cable que me venía con la montura que es de 18AWG (equivale a 1mm2) de 2,5 metros y compruebo
con los mismos 55W que pierde 1 voltio.
RESULTADO FINAL Y CONCLUSIONES

Y ya para finalizar, si conjugamos todo lo expuesto anteriormente extrapolándolo a una sesión cualquiera de astro-
fotografía en el campo saco las siguientes conclusiones (esto es comprobado y medido en mi propio equipo con cables estándar)

Que tensión les está llegando a los dispositivos, (dividiendo la sesión de 6 horas en tramos de 2 horas);
-Primer tercio (al principio), del orden de 11.5V
-Segundo tercio (a mitad de sesión), sobre los 10.85V
-Ultimo tercio (sobre las últimas horas), sobre los 10.2V
Fijaros de los 12 voltios que espera la cámara o la montura los que le llegan!!!
Si es malo que le llegue más tensión de la aconsejada por el fabricante mucho peor es que le llegue menos
tensión. En el primer caso de ser muy superior el fallo se manifiesta rápido saltando las protecciones, si es
moderada esta sobretensión el limitador de tensión (si está bien diseñado el circuito) va a corregir a niveles
normales la tensión. En el segundo caso (tensión baja) se averían poco a poco y no salta ninguna protección, le va
afectando de forma generalizada a todo y cuando se manifiesta es tarde, esto es debido a que ante la misma
demanda de potencia si la tensión baja la intensidad sube proporcionalmente, conforme la tensión va bajando la
corriente en los circuitos va subiendo y va ocasionando un exceso de temperatura y deterioro de los componentes
que a medio o largo plazo con seguridad se averiaran. Esto se explica mediante la “Ley de Ohm” cómo hemos
visto al inicio;
P=VxI o lo que es lo mismo I=P/V
I=50W/13V; I=3.6 Amp
I=50W/10V; I=5 Amp
En el ejemplo vemos que ante una misma demanda de nuestro equipo (50W) conforme la tensión de la batería
baja pasa de circular una corriente de 3.6A a una corriente de 5A.
Al margen del daño físico de los circuitos descrito, el aumento de corriente ante la bajada de tensión afectará
también y de distinta manera a todo lo conectado (en mayor o menor medida) como a la montura (guiado) y a la
CCD (tomas). La calibración de Ganancia y Offset de una CCD se hace sobre un valor de tensión fijo, el mero hecho
de cambiar el cable de alimentación de nuestra CCD afecta a dicha calibración por la mínima caída de tensión y es
diferente para cada CCD incluso siendo el mismo modelo, cada cámara tiene una calibración de Ganancia y Offset
propia, pero esto es ya hilar muy muy fino (para el que le interese el tema puede ver este resumen
https://drive.google.com/open?id=1Ax1UM2xNvr0n5lE620_yAg-FA5O7yVbO donde explico con más detalle, pero
ese es otro tema de debate).

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GARCIAIV

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Madrid 
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« respuesta #4 del : Jue, 23-Sep-2021, UTC 14h.48m. »

Muchas gracias gazul2012.
Está claro que el cableado tengo que mejorarlo y por otro lado, la batería también...
Estamos trabajando en ello.... Giñar

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