|
|
| Regel 6: |
Regel 6: |
| | }} | | }} |
| | {{Inhoudsopgave||Klein|GeenTekst}} | | {{Inhoudsopgave||Klein|GeenTekst}} |
| | + | |
| | === GoldCap === | | === GoldCap === |
| − | De GoldCap is een dubbellaags elektrolytische condensator (elco). Vakterm: ELDC ofwel ''Electric Double Layer Capacitor''. De GoldCaps hebben een maximale werkspanning van 2,3; 2,5; 2,7; 3,6; 5,5; of 6,3 volt.<br /> | + | De '''GoldCap''' is een dubbellaags elektrolytische condensator (elco), een ''Electric Double layer Capacitor'' of ELDC. De GoldCaps hebben een maximale werkspanning van 2,3; 2,5; 2,7; 3,6; 5,5; of 6,3 volt. De ELDC is o.a. tevens onder de volgende namen in de handel: |
| − | De dubbellaags elektrolytische condensator is o.a. tevens onder de volgende namen in de handel: | |
| | | | |
| | {| | | {| |
| Regel 69: |
Regel 69: |
| | |} | | |} |
| | | | |
| − | Het type GoldCaps dat in de modelspoorwereld veel gebruikt wordt, (het F-type van Panasonic, zie: afbeelding 01), is eigenlijk minder geschikt als anti-knipper toepassing.<br /> | + | Het type GoldCaps 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 GoldCap is gemaakt om langdurig een zeer lage ontlaadstroom (max. 1 milliampère volgens opgave van de fabrikant) te leveren voor bv. CMOS geheugenchips. De grote capaciteit lijkt mooi, maar voor ons doel heeft het weinig nut, de spanning zal meteen een stukje in elkaar zakken (een paar tiende volt's), zodra de GoldCap ontladen wordt. Ook de maximale werkspanning 5,5 volt van de GoldCap, maakt dat het toepassingsgebied bij modelspoor niet erg groot is.
| |
| | | | |
| | + | Wat is nu het probleem? Dit type GoldCap is gemaakt om langdurig een zeer lage ontlaadstroom (max. 1 milliampère volgens opgave van de fabrikant) te leveren voor bv. 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 5,5 volt van de GoldCap, maakt dat het toepassingsgebied bij modelspoor niet erg groot is. |
| | | | |
| | === Spanningsdip === | | === Spanningsdip === |
| − | Wanneer u een led op de GoldCap aansluit, moeten er behoorlijk wat milliampères (8 tot 20 milliampère, 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 (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. |
| − | | |
| − | | |
| − | === Snelladen is niet mogelijk ===
| |
| − | 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.
| |
| | | | |
| | + | === 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. |
| | | | |
| | === Niet geschikt als afvlak-elco === | | === Niet geschikt als afvlak-elco === |
| − | ''<b>Een dubbellaags elektrolytische condensator, zoals bijv. een GoldCap, mag absoluut niet als afvlak-elco in voedingen gebruikt worden</b>'', omdat hij, door de hoge inwendige weerstand, te heet wordt!
| + | Een dubbellaags elektrolytische condensator, zoals bijv. een GoldCap, mag absoluut niet als afvlak-elco in voedingen gebruikt worden, omdat hij door de hoge inwendige weerstand te heet wordt! |
| − | | |
| | | | |
| | === Levensduur === | | === Levensduur === |
| − | Wanneer u d.m.v. een led of meerdere leds verscheidene milliampère uit de Goldcap trekt, 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 Goldcap worden getrokken, dan zal de normale levensduur (8 tot 10 jaar volgens de fabrikant) met aan zekerheid grenzende 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 één ampère) 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 u een aantal leds in serie van spanning kunnen 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 onderstaande 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 ''step-up converter'' of zgn. ladingpomp), zou u een aantal leds in serie van spanning kunnen 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:#E5E4E2;" width="35" | Serie |
| Regel 128: |
Regel 122: |
| | 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 Goldcaps, 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 milliampère (mA) lag, en meteen daarna snel afnam.<br /> | + | De inschakel-laadstroom (''inrush current'') blijft door de vrij grote inwendige weerstand van de Goldcaps 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 milliampère (mA) lag en meteen daarna snel afnam. |
| − | Nieuwsgierig geworden, werd de oscilloscoop aangesloten en over een 2,2 Ω weerstand 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 milliampère en schoot niet kortstondig door.<br />
| |
| − | Nu zou u verwachten dat de GoldCap binnen redelijke tijd volledig geladen zou zijn. Maar dat 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:<br />(de grafiek is hier niet precies op tijdschaal, daar deze anders niet op het scherm paste) | + | 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 milliampère 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) |
| | {{Afbeelding | | {{Afbeelding |
| | |Bestand= Laad_curve.gif | | |Bestand= Laad_curve.gif |
| Regel 141: |
Regel 135: |
| | |Type= Tekening | | |Type= Tekening |
| | }} | | }} |
| − |
| |
| | | | |
| | === Ontlaadgedrag === | | === Ontlaadgedrag === |
| − | Zodra een belasting aangesloten wordt op de GoldCap, zakt de spanning erover een stukje in elkaar. Op een gegeven moment stabiliseert de spanning en verloopt het ontladen 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 ontlaadstroom in een grafiek uitgezet: |
| − |
| |
| | {{Afbeelding | | {{Afbeelding |
| | |Bestand= Ontlaad_curve.gif | | |Bestand= Ontlaad_curve.gif |
| Regel 156: |
Regel 148: |
| | |Type= Tekening | | |Type= Tekening |
| | }} | | }} |
| − | | + | <!-- Original research, niet encyclopedisch. |
| | Dat laad- en ontlaadgedrag, daar moest de auteur meer van weten. Dus in juli '08 een paar GoldCaps besteld en | | 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. | | (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.<br /> | | 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.<br /> |
| | 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.<br /> | | 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.<br /> |
| − | Achteraf bleek dat de auteur van 15-07-'08 tot 19-07-'08 uitgebreide testen uitgevoerd had. | + | Achteraf bleek dat de auteur van 15-07-'08 tot 19-07-'08 uitgebreide testen uitgevoerd had. |
| − | | |
| | | | |
| | === Geen laadpiekstroom bij het getestte type === | | === Geen laadpiekstroom bij het getestte type === |
| Regel 171: |
Regel 162: |
| | | | |
| | <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. Daarmee worden de eigen testresultaten bevestigd. --> |
| − | | |
| | | | |
| | {{Linkssectie begin | | {{Linkssectie begin |
| Regel 236: |
Regel 226: |
| | | <small>Laatste wijziging: 1 feb 2016 15:43 (CET)</small> | | | <small>Laatste wijziging: 1 feb 2016 15:43 (CET)</small> |
| | |} | | |} |
| | + | |
| | [[Categorie: Alles|G]] | | [[Categorie: Alles|G]] |
| | [[Categorie: Artikel|GoldCaps]] | | [[Categorie: Artikel|GoldCaps]] |
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom
GoldCap
De GoldCap is een dubbellaags elektrolytische condensator (elco), een Electric Double layer Capacitor of ELDC. De GoldCaps hebben een maximale werkspanning van 2,3; 2,5; 2,7; 3,6; 5,5; of 6,3 volt. De ELDC 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
|
|
|
| Afbeelding: 01
|
| Goldcaps Type F
|
| Foto gemaakt door: Fred Eikelboom
|
|
|
Het type GoldCaps 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 GoldCap is gemaakt om langdurig een zeer lage ontlaadstroom (max. 1 milliampère volgens opgave van de fabrikant) te leveren voor bv. 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 5,5 volt van de GoldCap, maakt dat het toepassingsgebied bij modelspoor niet erg groot is.
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.
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.
Niet geschikt als afvlak-elco
Een dubbellaags elektrolytische condensator, zoals bijv. een GoldCap, mag absoluut 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 Goldcap worden getrokken, dan zal de normale levensduur (8 tot 10 jaar volgens de fabrikant) met aan zekerheid grenzende 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 converter of zgn. ladingpomp), zou u een aantal leds in serie van spanning kunnen 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-laadstroom (inrush current) blijft door de vrij grote inwendige weerstand van de Goldcaps 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 milliampère (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 milliampère 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)
|
| 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:
|
| Afbeelding: 03
|
| Ontlaadstroom (rode lijn is GoldCap, blauwe lijn is gewone elco)
|
| Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Meer informatie
Externe websites:
|
|
|
Onderdelen.
|
|
|
Informatie over verschillende types PowerCaps (Goldcaps). (pdf, 20Mb, dus lange laadtijd!)
|
|
|
Technische informatie over PowerCaps (Goldcaps). (pdf)
|
|
|
Informatie over verschillende types Goldcaps. (pdf)
|
|
|
Technische informatie over verschillende types Goldcaps. (pdf)
|
|
|
Meer over de elco. (Component)
|
|
|
Meer over de Goldcap (Duits). (Component)
|
|
|
Laatste wijziging: 1 feb 2016 15:43 (CET)
|
