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Visualizza la versione completa : impulso di potenza per fusione fredda



tecnonick
21-01-2010, 22:40
Ciao a tutti, la z-machine non ha nulla a che vedere con la fusione fredda, ma funziona con un principio che avevo sperimentato un paio d'anni fà(nel vecchio forum c'è la discussione), ovvero un impulso di energia enorme dato solo per un breve istante. A quei tempi non sapevo dell'esistenza di questa z-machine, ma ora che ho letto come funziona vedo che si basa sullo stesso principio che avevo provato, ma con una applicazione differente (vuoto, alta tensione etc...). Resta di fatto che si tratta comunque di concentrare un immenso impulso di energia in un breve istante su di una piccola superficie.

Ai tempi pur non essendo in possesso di precisissime strumentazioni, avevo costatato che dando una serie di impulsi a 300 volt prodotti tramite la scarica di alcuni condensatori (non ricordo quanti uF avevo usato) pilotati da mosfet, si otteneva un aumento della velocità di riscaldamento dell'acqua di circa 4 volte rispetto ad una resistenza posta in soluzione, la prova era piuttosto affidabile, in quanto i condensatori venivano caricati tramite una resistenza in serie che offriva quindi un assorbimento di corrente costante e senza sbalzi, e limitato quindi dalla tensione di alimentazione e dalla resistenza stessa. Avevo fatto in modo che l'assorbimento in base al tempo di carica dei condensatori, anche se non lineare, corrispondesse all'assorbimento lineare della resistenza posta nell'altra cella, in poche parole a conti fatti la potenza offerta nel tempo in modo impulsivo dai condensatori corrispondeva a quella offerta in modo continuo dalla resistenza, con la differenza che nel primo caso abbiamo un fortissimo impulso di breve durata (si parlava di picchi di oltre 30KW in un area di 1 millimetro data da un catodo in rame esposto in soluzione solo nella punta).

Visto che la soluzione basica contenuta nella vasca ad impulsi si scaldava circa 4 volte più velocemente rispetto a quella con la resistenza, e visto che il sistema ad impulsi di potenza è utilizzato nella z-machine e in un altro generatore per fusione nucleare(non ricordo il nome), chi mi dice che non sia possibile ottenere lo stesso effetto in soluzione basica o acida? in fin dei conti, se scarico una marea di condensatori in un solo istante all'interno della cella, ho sicuramente l'innesco di un fortissimo plasma, e questo plasma ha sicuramente delle caratteristiche di potenza ben superiori a quelle che si hanno facendo fusione fredda classica, anche se la durata del picco è breve ho a disposizione una potenza enorme, potenza che scaturisce da una superificie di 1 millimetro (chiaramente il millimetro è laparte esposta alla soluzione, ma il catodo reale è ben più spesso per poter sopportare forti correnti), e tra l'altro, pur essendo questa superficie molto piccola, notavo che era in grado di scaricare tutti i condensatori nel tempo previsto dai simulatori, in definitiva non opponeva resistenza.

Che ne dite di fare qualche prova seria? infondo non vi siete mai orientati in questo senso.

Quindi, un forte impulso dato dalla scarica di molti condensatori in un solo istante, il circuito di scarica progettato con tanti mosfet o SCR quanto basta per avere la certezza che non vi siano perdite di potenza da parte degli stessi, perciò impulsi di pilotaggio di ampiezza e corrente tali da far chiudere il mosfet o l'SCR il più rapidamente possibile.

Che ne dite? vedendola in via teorica potrebbe darsi che accada qualcosa di utile?

GabriChan
22-01-2010, 12:36
Ciao si ho verificato anche io che alimentando la cella in modo impulsivo si ha un rendimento migliore di 4 e più, semplicemente parzializzando con un SCR la tensione di rete radrizzata con un ponte a diodi.

mgb2
22-01-2010, 14:48
MODERAZIONE

ragazzi,

state postando nella sezione sbagliata.

quello che dite non c'entra nulla con la fusione fredda.

continuate o spostate la discussione in un'altra sezione.

MGB2

tecnonick
22-01-2010, 18:12
Ciao mgb2, potresti spostare tu la discussione nellasezione giusta? non so come si fa, grazie!

x gabri:

ciao! bene, allora non sono l'unico che ha costatato questo, e allora visto che c'è un certo rendimento perchè non orientarsi in questa direzione? con impulsi di qualche centinaio di kilowatt si potrebbero avere dei risultati interessanti, potremmo fare un esperimento, e quindi valutare bene la resa, tanto non si scappa, se metto 100 e ottengo 400 c'è poco da misurare, è chiaramente visibile anche ad occhio! le misure con strumentazioni precisissime servono soltanto quando le differenze sono minime, tra l'altro le prove sono molto economiche.

GabriChan
23-01-2010, 13:07
Ciao questo è il reattore che ho costruito io alle due candele per auto ho tagliato la L e rasato sulla ceramica il tungsteno... e attaccate al - il cucchiaio in acciaio ricurvo l'o messo al più e poi alimentato con un regime impulsivo il tutto si vottengono dei risulatati interessanti anche a livello di cavitazione....

Credo che la discussione vada spostata in esperimenti...
Fammi sapere cosa ne pensi... Ciao

uforobot
23-01-2010, 13:27
Penso che questo era un possibile schema
http://img51.imageshack.us/img51/3694/impulso.jpg

tecnonick
23-01-2010, 13:51
gabri! pure io avevo provato con le candele, hai visto che botti? va che secondo mè bisogna far sul serio qualche misura!

lo schema di ufo: 100kV? facilissimo ottenerli con impulsi, e si potrebbe provare, certo, un impulso di breve durata ma in alta tensione e alta corrente, si, magari i 100kv dureranno 1 nanosecondo, ma in quell'attimo qualcosa dovrebbe accadere, e siccome quegli attimi si ripetono ad una frequenza abbastanza veloce (3 chilowatt di contatore abbiamo) è facile che in un certo tempo accada qualcosa di buono....


la discussione non so spostarla!

GabriChan
23-01-2010, 17:11
Si io ho usato la tensione di rete non serve poi cosi tanta tensione e corrente... e la scintilla c'è l'hai a 70-80V l'importatnte è il rapporto tra le superfici tra anodo e catodo che deve essere altissima, usavo una frequenza di 100Hz la rete raddrizzata e parzializzata in modo da ottenere un'onda triangolare...
poi ho messo le due candele in asse in modo che le onde d'urto date dalle esplosioni, contemporanee si scontrassero al centro generando dei fonomine di cavitazione molto interessanti. In fatti non so se hai notato ma il contenitore di plastica si è deformato tutto sia per il calore ma anche per le onde d'urto...
Si sicuramente aumentando la tensione e la frequenza degli impulsi facendo un reattore di acciaio bucandolo saldandolo in modo da potergli avvitare delle candele messe in asse magari 4 in asse.... qualcosa di interessante sicuramente salta fuori...
Poi cosa scalda veramente l'acqua e tutto da studiare....
Ciao

brunovr
26-01-2010, 21:04
interessante !
assomiglia a un disegno che avevo fatto molti molti post fa !

gattmes
27-01-2010, 15:53
Premesso l'eventuale OT della discussione in questa sezione ..[omissis]..

Moderazione/Nota:
le discussioni circa lo schema suggerito da uforobot sono state spostate qua:
http://www.energeticambiente.it/l-e-n-r-trasmutazioni-bassa-energia/14725797-discussioni-tecniche-su-circuito-presentato-impulso-di-potenza-per-fusione-fredda.html (http://www.energeticambiente.it/14725797-discussioni-tecniche-su-circuito-presentato-impulso-di-potenza-per-fusione-fredda.html)

GabriChan
27-01-2010, 20:57
Ciao Gattmes si in effetti il progetto in linea teorica è corretto ma realizzarlo è un'altra cosa... credo che per fare le prove basti molto ma molto meno qualche centinaia di volt e pochi mA

tecnonick
28-01-2010, 00:48
Ciao Gatt, ciò che affermi è corretto, è chiaro che ufo da per scontato che sappiamo come si realizzi un elevatore di tensione sfruttando dei trasformatori, personalmente sono in grado di farlo, e in modo corretto, ma in effetti, come dice Gabri, non è detto che elevare la tensione possa portare benefici, anche perchè i 100kV non è detto che restino 100 quando sono applicati in una soluzione alcalina fortemente conduttrice, sicuramente per mantenere quel livello di tensione servirebbe una forte corrente, in definitiva si avrebbe una vera esplosione subaquea non facilmente gestibile credo.

Secondo me, è sufficiente una tensione bassa, purchè abbia una corrente tale da poter essere sfruttata all'interno della soluzione, infatti se per ipotesi prendessimo anche dei condensatori per un totale di 10 farad(ipotesi assurda tanto per capirci) caricati a 300 volt, se la soluzione non ha la giusta capacità di condurre una certa corente, i condensatori non si scaricherebbero in un attimo, ma in un tempo che dipende dalla resistenza interna della soluzione. Per tanto in primo luogo bisogna che la concentrazione del sale utilizzato sia quella giusta per dare la massima conducibilità elettrica, nel caso del KoH potrebbe essere dal 30 al 40%, fatto questo si deve misurare quanta corrente è in grado di condurre la soluzione(con dei calcoli si può già ottenere questo dato, ma non li so fare), a quel punto si possono dimensionare i condensatori in modo da offrire un picco di tensione e corrente molto elevata. Sempre tornando alle prove che avevo fatto, la soluzione che avevo utilizzato andava anche oltre il 40%, e stranamente la miglior resa la ottenevo al di sopra del 40%, stranamente perchè sopra un certo limite di concentrazione dei sali la conduzione della soluzione inevitabilmente peggiora, però sotto al 40% non c'erano risultati particolari.

Probabilmente c'è qualche reazione che viene agevolata dai sali, non so.

In ogni caso anche questo esperimento se bisogna metterlo in pratica va seguito un certo criterio, e va fatto bene, perchè altrimenti si finisce con concludere niente e si hanno solo risultati inutili, quindi come al solito comporta un certo impegno, tempo e molta pazienza.

Però sicuramnte se ben fatto offre la possibilità di avere una potenza molto elevata nei picchi, per tanto è facile che qualcosa accada, perchè se il principio della fusione fredda funziona grazie al calore e al plasma, qui in quel piccolo istante ci sono tutte le caratteristiche che dobbiamo avere, calore, plasma, tensione e corrente, ma molto più elevate rispetto alla classica tipologia, gli impulsi secondo mè è bene che siano controllati manualmente, perchè oltre alla resa, sarebbe bello per esempio dare un solo impulso potentissimo e poi analizzare catodo e soluzione per vedere cosa è successo, quindi senza la necessità di mantenere il plasma in modo pulsante per un lungo perido. Perchè qui si gioca su quell'istante, se un solo istante non mi produce nulla non credo che avendo più istanti continui cambiqualcosa, perchè i parametri resterebbero sempre gli stessi, infatti il catodo non deve consumarsi, per tanto è necessario che non diventi rovente, la soluzione oltre i 100° non può andare, quindi la sua conduttività non cambia nel tempo(salvo presenza di nuovi elementi al suo interno), e la geometria è sempre la stessa.

Quindi: un solo impulso di potenza elevatissima deve già essere in grado di fare questo:

- elevare di tot gradi la temperatura di una certa quantità di soluzione in modo più efficiente rispetto ad una resistenza
- produrre nuovi elementi nella soluzione

ora calcolando la potenza offerta da questo impulso(in watt), la si applica anche ad una semplice resistenza posta all'interno di un altro contenitore con la stessa quantià di soluzione che c'è in quello dove deve avvenire la scarica, misurando la temperatura delle due soluzioni sicuramente si ha un dato reale, e vi assicuro che utilizzando 2-300cc di soluzione basta un solo impulso dato da un parallelo di condensatori da 5-10000uF a 300V per far elevare la temperatura di qualche grado.

Chiaramente, non potendo avere una resistenza che è in grado di offrire la potenza istantanea data dall'impulso dei condensatori, questa resistenza sarà alimentata con una potenza inferiore ma per un tempo più lungo, ma non troppo, perchè altrimenti le perdite termiche del contenitore potrebbero falsare la misura, anche se ben coibentato.

Una volta messo in pratica questo esperimento, se la differenza di rendimento è per esempio 4 volte superiore nel caso dell'impulso, c'è poco da far misure, si vedrà subito una notevole differenza di temperatura nei due contenitori della soluzione, ed il gioco è fatto.

Quindi una prova relativamente semplice ma sicuramente chiara ed efficace, che non può lasciar dubbi, perchè se si notasse soltanto una piccolissima differenza come nel caso della classica fusione fredda, si può anche evitare di proseguire la ricerca, perchè significherebbe che con questo sistema non si ha differenza rispetto a quello classico, mentre se la differenza sarebbe tanta, allora sicuramente avviene qualcosa di strano su cui varrebbe la pena soffermarsi.

Ricordo che il calore per essere sfruttato deve essere convertito in energia elettrica o meccanica, l'energia che produce questo sistema è calore, e sappiamo che il calore è l'energia più fastidiosa da convertire per via dello scarso rendimento di tutti i dispositivi che fanno questo lavoro di conversione, per tanto se la resa non è almeno il doppio di quanto messo in ingresso credo sia inutile stare a perdere tempo.

Quantum Leap
28-01-2010, 08:14
Ciao tecnonick,Gattmes,ufo,GabriChan,

l'idea di sfruttare un singolo impulso può essere certamente interessante, tuttavia se vogliamo rendere costruttiva la discussione e allinearla all'ambito delle reazioni nucleari a debole energia (evitando l'OT) occorrono necessariamente delle precisazioni:

tecnonick, la tua soluzione circuitale è quella schematizzata nel post di uforobot? Perchè, vista l'elevata competenza di Gattmes sul tema si potrebbe realmente arrivare a configurare qualcosa di concreto e interessante.
I tuoi precedenti esperimenti come sono stai eseguiti?

Incominciamo da là.

GabriChan
28-01-2010, 08:36
Ciao Tecnonik
Si l'idea è interessante credo ci sia un rapporto tra conducibilità dell'elettrolita e rapporto superfici tra anodo e catodo.
Più è basso questo rapporto più la tensione deve essere alta. Ma credo che gia con un rapporto 1:5 tra - e + con 300V si inneschi il plasma con soluzione satura a 20°C e con gli elettrodi a 20mm di distanza se poi si vuole aumentere ancora di più la tensione si diminuiscie ancora di più il rapporto tra le superfici.

Ora per misurare quanto si scalda e quanto si dovrebbe scaldare credo una volta misurato esattamente quanti W sono entrati nell'unita di tempo e quanto è il delta di temperatura che si ha avuto si possa rapportare metematicamente con la formula teorica di riscaldamento dell'acqua senza usare quella campione con la resistenza perchè anchessa inseriscie un errore perchè anche la resistenza porta via calore di suo.

Il calore cell'acqua è praticamente quanto questa si agita, ovviamente ora con un solo impulso si agita poco.... si ha un'onda durto che si scarica sulle pareti del recipiente. Con una serie di impulsi invece si creano delle onde e dei punti di cavitazione che possono riscaldare l'acqua in modo anomalo.

Ora dipende da cosa si vuole ottenere.... se si vuole ottenere uno scaldabagno per me si deve provare con una serie di impulsi, se si vuole fare uno studdio di ff allora si da un impulso bello forte e si studiano le eventuali trasmutazioni.... cosa più complicata perchè si devono fare misure per valutare eventuali trasmutazioni.
Perchè il calore generato dalla trasmutazione di qualche atomo in un unico impulso in realtà non è che scaldi più di tanto l'elettrolita.

Ciao

tecnonick
28-01-2010, 09:29
Un solo impulso potrebbe scaldare anche 50 litri di soluzione, dipende da quanto potente è! un solo impulso bello potente potrebbe fare trasmutazione di qualche elemento, perchè è in grado di offrire onda d'urto come dicevi tu, calore e plasma, anche se dura poco hai tutti questi effetti ma di intensità enorme(in base a quanta energia riusciamo a buttare in soluzione secondo appunto le dimensioni degli elettrodi e la conducibilità della soluzione), per tanto paragonandomi sempre alla z-machine, un solo impulso fa fusione nucleare, perciò se lo diamo della giusta potenza ci scommetto quello che volete che otteniamo trasmutazione. Poi è chiaro, uno o più impulsi resta sempre da determinare la resa energatica.... però intanto si potrebbe accertare o meno se c'è trasmutazione, quindi una reazione nucleare, che non è poco no?

Per fare una prova giusta secondo me bisognerebbe procedere in questo modo:

Prendiamo un contenitore per esempio con 300cc di soluzione, in primo luogo bisogna calcolare quanta energia serve per innalzare la temperatura per esempio di 5 gradi, fatto questo dobbiamo dimensionare gli elettrodi in modo da poter essere certi che la scarica dei condensatori sia in grado di immettere questa energia all'interno della soluzione nel più breve tempo possibile(in modo che sia un picco veramente forte) ma allo stesso tempo che sia in grado di innescare un plasma concentrato in un area più piccola possibile, a questo punto dobbiamo calcolare la capacità dei condensatori necessaria per avere questa energia, ora che il tutto è dimensionato basta caricare i condensatori(lentamente, con in serie una resistenza di appropriato valore) e chiudere l'interruttore(che può essere fatto con una serie di mosfet/scr o un teleruttore etc..) e con una sonda di tempratura rapida vedere di quanti gradi è salita la temperatura della soluzione, se la temperatura è oltre i 5 gradi allora sicuramente abbiamo un anomalia.

uforobot
28-01-2010, 19:33
Nel disegno da me postato in precedenza, l'idrogeno non dovrebbe essere rarefatto e anzi!... al contrario dovrebbe essere sotto pressione.
Ripensandoci bene, va bene anche l'acqua del rubinetto perchè l'acqua contiene già tanto idrogeno in poco spazio, che comunque (sottoposto a scarica elettrica...) l'acqua viene elettrolizzata e l'idrogeno si presenta.

E' lo stesso principio della (già sperimentato) fusione nucleare inerziale fatta con le biglie di plastica colpite da un laser.

Ma io mi sono domandato...
Perchè il laser e non la scarica elettrica ?

è ovvio che la densità di popolazione deve essere elevata, come è ovvio che necessita un certo tempo di raffreddamento.

Il tempo di raffrteddamento permette di ottenere un effetto inerziale più efficiente.

Il raffreddamento permette di riavvicinare gli atomi e ripristinare la densità di massa che serve.

Se gli impulsi sono troppo rapidi; l'effetto inerziale non funziona perchè il gas è già espanso e la densità è bassa.

E' ovvio che non l'acqua del rubinetto non ottengo eccesso di energia, ma soltanto la produzione di qualche molecola di acqua pesante.
Successivamente, quando avrò l'acqua pesante, allora si potrà ottenere ANCHE l'eccesso di calore.

Il laser di potenza è uno strumento di fantascienza che solo nei laboratori della NASA è possibile ottenere.

tecnonick
28-01-2010, 23:10
Un catododo in berillio, un anodo cilindrico in torio che circonda il catodo, e una bella serie di impulsi potentissimi, e 3 possibili risultati: eccesso di calore per via dei neutroni emessi dal berillio i quali moderati dall'acqua contenuta in soluzione colpiscono e trasmutano il torio, oppure eccesso di calore dovuto ad altre circostanze, oppure niente...

Si potrebbe tentare, ma il torio dove lo trovo? quel 2% degli elettrodi per saldatura non credo serva a molto...

tecnonick
28-01-2010, 23:24
Ciao tecnonick,Gattmes,ufo,GabriChan,

l'idea di sfruttare un singolo impulso può essere certamente interessante, tuttavia se vogliamo rendere costruttiva la discussione e allinearla all'ambito delle reazioni nucleari a debole energia (evitando l'OT) occorrono necessariamente delle precisazioni:

tecnonick, la tua soluzione circuitale è quella schematizzata nel post di uforobot? Perchè, vista l'elevata competenza di Gattmes sul tema si potrebbe realmente arrivare a configurare qualcosa di concreto e interessante.
I tuoi precedenti esperimenti come sono stai eseguiti?

Incominciamo da là.


Ciao, no, lo schema che utilizzo non ha nulla a che vedere con quello di ufo, lo schema che posta lui è solo un esempio di come ottenere alta tensione utilizzando più trasformatori in serie, e poi scaricare il picco di tensione tramite uno spark gap in vuoto, cosa che si potrebbe tentare.

Gli esperimenti che avevo fatto erano basati sulla scarica di un banco di condensatori mediante l'utilizzo di mosfet in parallelo, il circuito scaricava i condensatori non appena questi aevano raggiunto il massimo livello di carica, ma non li scaricava completamente, soltanto 1/3, perchè la tensione che c'è da 200 volt in giu ci serve solo a fare elettrolisi, cosa praticamente inutile.

I condensatori erano caricati mediante una resistenza, questa resistenza limitava la corrente, per tanto la potenza assorbita dai condensatori nell'unità di tempo era limitata, precisa e facilmente misurabile. Utilizzando un'altra resistenza dello stesso valore posta in un altro contenitore con la stessa quantità di soluzione, e alimentata alla stessa tensione dell'altrea cella, avevo misurato il tempo che impiegavano le soluzioni a salire di temperatura, nel primo caso questo tempo si era rivelato circa 4 volte inferiore rispetto alla cella con la sola resistenza. Questo risultato è stato controllato più volte, si è ripetuto, fino a quando ho deciso di variare la concentrazione dell'elettrolita, variandolo varia anche la resa, e come dicevo, stranamente la resa maggiore l'avevo tenendo la percentuale dell'elettrolita al di sopra del 40%.

Ad un certo punto ho interrotto gli esperimenti perchè credevo di aver sbagliato qualcosa, e perchè il tempo stringeva, quindi non potevo più mettermi a riverificare il tutto, ma vi assicuro che io, i miei strumenti, e un mio amico eravamo testimoni di un dato veramente interessante, che va ben oltre quell'1,35% della classica fusione fredda.

C'è un solo tizio inquesto forum che ha fatto un prototipo in questo senso, e lo ha portato pure a grottamare, ma il suo approccio non è molto chiaro, non ha dati certi, e non vuole mostrare niente a nessuno, ma il concetto che ha utilizzato è praticamente uguale a quello che avevo precedentemente proposto io, con ladifferenza che lui gli impulsi li ottiene senza circuiteria, sfruttando la geometria degli elettrodi e forse con il formarsi delle bolle di vapore che interdicono la conduzione elettrica nella soluzione. lui sostiene di avere rese che vanno oltre il 1000%, ma misure fatte in modo inattendibile a mio parere.... e tra l'altro quando avevo fatto domande mi aveva pure schifato, dandomi del ladro di informazioni o qualcosa del genere, quindi meno lo sento meglio è....

Nabla
29-01-2010, 01:33
Un impulso rettangolare di tensione avente durata di 1 ps ha un inviluppo spettrale piatto da 0 Hz fino a 318 GHz. Ai 318 GHz corrisponde una lunghezza d'onda nel vuoto pari a 943 µm. Affinché il circuito non irradi (ovvero che non si comporti come un'ottima antenna), bisogna farlo con dimensione caratteristica (si può prendere come "dimensione caratteristica" il perimetro del circuito o la sua diagonale maggiore) al massimo pari a 1/10 della lunghezza d'onda suddetta: 94 µm. A complicare le cose c'è il fatto che il circuito non penso lo realizzerete in aria (o nel vuoto); quindi la velocità della luce sarà minore; quindi sarà anche minore la dimensione caratteristica per non irradiare. Il vincolo sulla dimensione caratteristica del circuito può essere rilassato se decidete di progettare il tutto come si progettano i circuiti a microonde, a scapito - però - di grosse complicazioni circuitali e progettuali.

Tecnonick,
non ho capito bene come hai fatto i tuoi esperimenti...


Utilizzando un'altra resistenza dello stesso valore

Dello stesso valore di chi?


la potenza assorbita dai condensatori nell'unità di tempo

Ti sei interessato a una variazione di potenza nel tempo? Cioè, in unità di misura, W/s. O forse intendevi energia nell'unità di tempo?

ElettroRik
29-01-2010, 17:10
Un impulso rettangolare di tensione avente durata di 1 ps...

:oops: Con quella durata e, soprattutto, quella forma, sarebbe già un miracolo ottenerlo !

tecnonick
29-01-2010, 19:32
Ciao Elettro, come va? ricordi molto ma molto tempo fà quando avevo fatto questa prova? ci sono tornato sopra.... sta volta vediamo di raccogliere qualche dato serio...

Ciao Nabla, allora, lasciamo un attimo perdere come ho fatto io la prova, ripartiamo da zero: l'esperimento che propongo è quello di dare dei singoli impulsi molto potenti, e non necessariamente brevi, la durata di questi impulsi dipenderà da 2 fattori: dalla capacità dei condensatori che utilizziamo, e dalla durata che vogliamo ottenere limitando il tempo con un circuito dedicato, quindi per ipotesi potrei avere un banco di condensatori da 1 farad ma poi sfruttare solo un impulso che otterrei con 1000uF, più capacità abbiamo e più lungo potrà essere l'impulso, quindi partendo da dei tempi minimi e man mano salendo fino a quando si ottengono anomalie nelle temperature.

Il concetto della resistenza in serie:

se ho un generatore che offre per ipotesi 100 volt, e voglio ottenere un riscaldatore da 100 watt cosa faccio? prendo una resistenza da 1 ohm e gli applico i 100 volt forniti dal generatore, in questo modo sono sicuro che i watt assorbiti dal riscaldatore non sono più di 100. Sappiamo che la cella per la fusione fredda, nei vari esperimenti proposti, quando è alimentata a 300 volt normalmente non assorbe più di un ampere, quindi 300 watt, ma invece che accade quando aumento la concentrazione dell'elettrolita e do solo impulsi? accade che la cella pare sia quasi un cortocircuito, quindi assorbe molto più di un ampere, si sviluppa comunque calore, ma un plasma decisamente più intenso anche se di breve durata, perciò siamo certi che in quegli attimi vi è una potenza decisamente superiore a quella normalmente utilizzata per la fusione fredda classica, per tanto si potrebbero avere risultati molto differenti. Tornando alla resistenza, dobbiamo trovare il sistema di avere una misura di corrente assorbita che non possa dare errori giusto? bene, come ho fatto:

Utilizziamo una tensione di 300 volt
prendiamo 2 vasce riempite con la stessa quantità di soluzione alla stessa concentrazione di sali, concentrazione al 40%, nella prima mettiamo una resistenza di potenza da 300 ohm alimentata con i 300 volt del generatore, quindi un semplice riscaldatore.

Ora vediamo con attenzione come ho fatto la seconda:

prendo i 300 volt, negativo collegato al negativo del banco di condensatori, positivo collegato ad un altra resistenza di potenza da 300 ohm, l'altro capo di questa resistenza lo collego al positivo del banco di condensatori, quando tiro su l'interruttore di alimentazione i condensatori si caricano in un certo tempo che dipende dalla loro capacità e dai 300 ohm della resistenza, un amplificatore differenziale rileva quando i condensatori sono pienamente carichi(in base al loro livello di tensione raggiunta), a questo punto il differenziale mi da un consenso ad un driver che pilota una serie di mosfet che a loro volta mi scaricano a massa il catodo della cella(l'anodo è fisso al positivo del banco dei condensatori), un altro differenziale si occupa di verificare la scarica dei condensatori, appena rileva che la tensione è a 200 volt disabilita i mosfet e i condensatori ricominciano a caricarsi, e cosi va avanti il ciclo..... (chiaramente ho schematizzato parlando di "differenziale", perchè non basta unsemplice lm358.... ma serve un circuito dotato di flip-flop controllato dai differenziali con tutta la circuiteria del caso, comunque piuttosto semplice da realizzare).

Ora essendo che l'energia iniettata in tutte e due le vasche è comunque vincolata dalla presenza di una resistenza da 300 ohm e una tensione di 300 volt, siamo certi che l'energia iniettata non è mai superiore a 300 watt in entrambi i casi, chiaro il concetto? non ci può essere errore! ora se misurando le temperature delle due vasche noto che quella in cui ci sono gli elettrodi è più alta significa che il rendimento è sicuramente superiore, e non di poco, sapete perchè? perchè la resistenza che sta in serie ai condensatori non è immersa in soluzione, ma scalda quanto quella dell'altra vasca, in questa vasca ho solo i due elettrodi che mi danno questo impulso di potenza, perciò oltre agli elettrodi dovrei immergere anche la resistenza, e nelle prove che avevo fatto ai tempi questa resistenza non era immersa, nonostante ciò vedevo che la soluzione si scaldava in un tempo di circa 4 volte inferiore rispetto alla vasca con la sola resistenza immersa. Mi auguro che questo potrò vederlo ancora, perchè come dicevo cambiando la concentrazione dell'elettrolita cambia tutto, e tra l'altro non ho usato idrossido di potassio, ma IDROSSIDO DI SODIO, che pare sia più indicato quando si ha necessità di avere forte conduzione elettrica.

Elettrorick aveva ipotizzato che questa anomalia nei tempi di riscaldamento poteva essere in parte presente per via del fatto che avendo utilizzato resistenze ceramiche queste impiegano un certo tempo a propagare il calore accumulato nella soluzione, e potrebbe starci, però ricordo che nella seconda cella ci sono soltanto gli elettrodi, per tanto la potenza presente è inferiore rispetto alla cella dove c'è la resistenza a bagno, quindi in parte questa cosa potrebbe compensare quanto ipotizzato da elettrorick, detto questo si può comunque sostituire la resistenza ceramica con del filo resistivo smaltato immerso direttamente in soluzione, oppure si potrebbero rompere le resistenze ceramiche e tenere buono il solo cilindretto al loro interno, isolarlo con uno strato sottile di silicone rosso o nero e siamo aposto, in questo modo la propagazione del calore è quasi immediata.

Quantum Leap
29-01-2010, 20:34
Tecnonick, vedi se ho capito. Il tuo procedimento si divide in due fasi:

prima fase:
- carichi un banco condensatori con una tensione di 300 V
- scarichi tali condensatori su una semplice resistenza da 300 Ohm immersa in soluzione attraverso un circuito progettato in modo tale che, quando la tensione scende a 200 V, la scarica si interrompe.
- controlli l'innalzamento della temperatura della soluzione.

seconda fase:
- carichi un banco condensatori con una tensione di 300 V
- scarichi tali condensatori (con lo stesso dispositivo di prima) su una resistenza in serie a due elettrodi. La resistenza NON è immersa, gli elettrodi sono immersi (quindi vanno in conduzione attraverso la soluzione)
- controlli l'innalzamento della temperatura della soluzione.

E' esatto? E' questa la procedura?
Se mi confermi, continuo con qualche osservazione, altrimenti fammi sapere.

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tecnonick
29-01-2010, 20:41
Tecnonick, vedi se ho capito. Il tuo procedimento si divide in due fasi:

prima fase:
- carichi un banco condensatori con una tensione di 300 V
- scarichi tali condensatori su una semplice resistenza da 300 Ohm immersa in soluzione attraverso un circuito progettato in modo tale che, quando la tensione scende a 200 V, la scarica si interrompe.
- controlli l'innalzamento della temperatura della soluzione.

seconda fase:
- carichi un banco condensatori con una tensione di 300 V
- scarichi tali condensatori (con lo stesso dispositivo di prima) su una resistenza in serie a due elettrodi. La resistenza NON è immersa, gli elettrodi sono immersi (quindi vanno in conduzione attraverso la soluzione)
- controlli l'innalzamento della temperatura della soluzione.

E' esatto? E' questa la procedura?
Se mi confermi, continuo con qualche osservazione, altrimenti fammi sapere.

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No, allora, molto velocemente:

- ho una resistenza da 300 ohm sempre alimentata e immersa nella prima cella

- ho una resistenza da 300 ohm che mi va a caricare i condensatori, quando questi sono carichi prendo tutta la loro energia a la applico in modo istantaneo gli elettrodi della seconda cella tramite un "interruttore" a mosfet comandato dal circuito di pilotaggio (ampli differenziali + flip-flop)



risultato: in tutti e due i casi, con una tensione di 300 volt l'assorbimento massimo continuo è di 300 watt perchè è determinato dalla resistenza da 300 ohm (300volt / 300ohm = 1ampere, 1ampere x 300 volt = 300 watt), essendo che la resistenza che mi carica i condensatori scalda e non è immersa nella seconda cella, ho un residuo di potenza inutilizzata, che se si va a sommare a quella fornita dalla scarica dei condensatori aumenta ulteriormente la resa (che nel caso non fosse superiore a 1 sarebbe pari alla resa dell'altra cella meno la perdita di energia da parte dei condensatori in fase di carica e scarica per via della loro resistenza interna)

Uno schizzo veloce e primitivo del sistema lo trovi cliccando qui sotto:

Quantum Leap
30-01-2010, 17:28
Dunque




- ho una resistenza da 300 ohm sempre alimentata e immersa nella prima cella

- ho una resistenza da 300 ohm che mi va a caricare i condensatori, quando questi sono carichi prendo tutta la loro energia a la applico in modo istantaneo gli elettrodi della seconda cella tramite un "interruttore" a mosfet comandato dal circuito di pilotaggio (ampli differenziali + flip-flop)



Fin qui tutto ok



risultato: in tutti e due i casi, con una tensione di 300 volt l'assorbimento massimo continuo è di 300 watt perchè è determinato dalla resistenza da 300 ohm (300volt / 300ohm = 1ampere, 1ampere x 300 volt = 300 watt),


Ok, ma mentre nel circuito con la sola resistenza hai sempre 300 W di assorbimento, nell'altro dotato di condensatori e resistori in serie hai tale assorbimento solo per pochi istanti iniziali.



essendo che la resistenza che mi carica i condensatori scalda e non è immersa nella seconda cella, ho un residuo di potenza inutilizzata, che se si va a sommare a quella fornita dalla scarica dei condensatori


In questa descrizione c'è un errore concettuale di fondo.
E' vero che non sfrutti la potenza assorbita dal resistore (in quanto non immerso), ma questa potenza NON può essere considerata sommabile a quella fornita dalla scarica dei condensatori. Tale potenza, quando scarichi i condensatori sulla cella, è nulla.

Semplificando:
Durante la fase di carica a 300 V dei condensatori hai solo un certo periodo in cui le potenze assorbite si aggirano intorno ai 300 W (tale periodo dipende dalla capacità dei condensatori e dal valore della resistenza - in questo caso 300 ohm).
Durante la fase di scarica hai una certa energia accumulata nei condensatori, facilmente calcolabile, che si scaricherà nella cella in un certo tempo e che dipenderà dal carico R della soluzione (oltre che dalla C dei condensatori).

In pratica le due celle (quella costituita dal solo resistore e quella più complessa fatta di resistenza e condensatore) non sono confrontabili.

tecnonick
30-01-2010, 18:26
Non so,forse sono io che mi spiego male?

Entrambe le celle sono alimentate tramite resistenza di egual valore, la prima assorbe tutti i 100 watt di calore emessi dalla resistenza, la seconda no, perchè: i condensatori vengono caricati tramite la resistenza, la potenza che si riversa nella soluzione è equivalente alla carica dei condensatori, con la differenza che al posto di essere 100 watt continui potrebbero essere 10kW per un istante, il tempo in cui si scaricano i condensatori. Detto questo è evidente che in questa cella non ci sono 100 watt di energia, ma molto meno, perchè i 300 volt prima di arrivare ai condensatori passano dalla resistenza da 300 ohm, e questa inevitabilmente si scalda, e siccome non è immersa in soluzione questo calore è perso, in soluzione abbiamo solo gli impulsi, tuttavia pur essendo la potenza inferiore, la temperatura impiega meno tempo a salire rispetto alla cella dove ho i 100 watt continui, tutto chiaro?

Quantum Leap
31-01-2010, 12:33
Mumble


Non so,forse sono io che mi spiego male?

Entrambe le celle sono alimentate tramite resistenza di egual valore, la prima assorbe tutti i 100 watt di calore emessi dalla resistenza,


D'accordo. Anche se i watt del ragionamento erano 300.



la seconda no, perchè: i condensatori vengono caricati tramite la resistenza, la potenza che si riversa nella soluzione è equivalente alla carica dei condensatori, con la differenza che al posto di essere 100 watt continui potrebbero essere 10kW per un istante, il tempo in cui si scaricano i condensatori.


E' proprio questo il punto.

Seguimi nel ragionamento.

La prima cella è alimentata in continuo assorbendo istante per istante 300W che rilascia alla soluzione sotto forma di calore.

La seconda cella NON è alimentata in modo da assorbire 300 W continuamente perchè
in serie alla resistenza ci sono dei condensatori che si caricano. Se analizzi le dinamiche di carica e scarica di un condensatore in un circuito RC ti accorgi che il suo massimo assorbimento lo hai solo negli istanti iniziali della fase di carica del condensatore. Man a mano che il condensatore si carica, l'assorbimento del circuito (in termini di potenza) cala, fino ad arrivare a zero quando il condensatore è completamente carico (infatti il circuito, in queste condizioni, si può considerare APERTO).

Se hai un sistema esterno che, sistematicamente, devia la corrente portandola a scaricare i condensatori sulla cella e, alternativamente, a caricare i condensatori ponendoli in serie alla rersistenza, avrai un sistema che ti automatizza la carica e la scarica di questi.

Il problema è che, volendo rendere confrontabili i due sistemi, NON puoi ragionare considerando le POTENZE elettriche assorbite, in quanto i modi di funzionamento sono completamente differenti.
Il primo sistema lavora con assorbimento di corrente continuo e costante, il secondo ha un assorbimento di tipo intermittente (assorbe quando carica i condensatori, non assorbe quando scarica i condensatori sulla soluzione).

Se proprio vuoi eseguire un confronto, seppur non correttissimo, fra i due sistemi potresti operare lavorando non con le POTENZE ma con le ENERGIE.

Potresti per esempio operare in questo modo:

Nota la capacità C dei condensatori e la tensione a cui alimenti il circuito, si sa dall'elettrotecnica, che l'energia accumulata è pari a :

E=½*C*V^2

questa è l'energia (in Joule) posseduta dal tuo condensatore carico.

Quando scarichi questo condensatore sulla cella rilasci ad essa tutta questa energia.

Se vuoi sapere la potenza che il tuo condensatore rilascia alla cella nella fase di scarica, istante per istante, devi fare un'analisi, non banale ma semplice, dell'andamento della tensione e della corrente in esso.
Per fare tale analisi puoi considerare, in prima approssimazione, la soluzione elettrolitica come un carico ohmico.

Una volta nota la resistenza ohmica R della cella, essendo già nota la capacità dei condensatori C, avrai che la tensione avrà andamento

V(t)=Vo*e^(t/RC)
i(t)=(Vo/R)*e^(t/RC)

Attraverso questa analisi sai quanto tempo dura la scarica e con che modalità l'energia cumulata nel condensatore (E=½*C*V^2) viene rilasciata alla soluzione.

Per confrontare questo comportamento con la cella dotata di solo resistore di 300 ohm, è necessario seguire questa procedura:
- calcolare l'energia che il condensatore ha rilasciato alla soluzione (E=½*C*V^2)
- dividere il valore ottenuto per i 300 W assorbiti dal resistore. In questo modo conosci il tempo, in secondi, in cui devi tenere in funzione il circuito col resistore per far si che anche la cella col solo resistore assorba la medesima energia fornita dal condensatore.


Detto questo è evidente che in questa cella non ci sono 300 watt di energia, ma molto meno, perchè i 300 volt prima di arrivare ai condensatori passano dalla resistenza da 300 ohm, e questa inevitabilmente si scalda, e siccome non è immersa in soluzione questo calore è perso, in soluzione abbiamo solo gli impulsi, tuttavia pur essendo la potenza inferiore, la temperatura impiega meno tempo a salire rispetto alla cella dove ho i 300 watt continui, tutto chiaro?

E' tutto chiaro, ma il ragionamento non regge. Non puoi confrontare due circuiti completamente differenti, con assorbimenti differenti, con modalità di funzionamento differenti.
L'unico confronto che puoi fare lo puoi fare attraverso le energie fornite alla soluzione.
Nel primo caso questa deriva da un resistore.
Nel secondo caso questa deriva da un condensatore che scarica sulla soluzione.
Facendo attenzione che entrambi i sistemi siano alimentati con la stessa energia.


Ovviamente ci sarebbero molte altre cose da aggiungere, ma occorre prima capirci sull'approccio.

-

tecnonick
31-01-2010, 13:20
Gatt nessuno ha fatto alcun elevatore di tensione, quello è uno schema che ha postato ufo, la sua idea....

x quantum:

non mi interessa rapportare le due celle, e nemmeno fare il modo di far assorbere a tutte e due 300 watt, il concetto è molto semplice: nella prima cella ho messo sti benedetti 300 watt ok? nella seconda non so quanti ne ho messi, ma SONO CERTO che non ne ho messi a disposizione MASSIMO 300, quindi se la seconda cella scalda 4 volte più velocemente della prima non è certo perchè gli sto dando più di 300 watt, perchè essendoci in serie una resistenza da 300 ohm e avendo in principio una tensione stabilizzata di 300 volt NON POSSO AVERE A DISPOSIZIONE PIU' DI 300 WATT! ora hai capito cosa voglio dire?

Poi è chiaro che se vuoi indagare su qual'è l'assorbimento di questa cella per poi determinare se per ipotesi con 1 watt te ne rende 10 allora ok, bisogna iniziare a fare i calcoli, ma per ora quello che voglio è rimettere in sesto la prova e vedere ancora questa differenza.

Quantum Leap
31-01-2010, 17:23
La chiave dell'incomprensione è in questo concetto:


nella seconda non so quanti ne ho messi, ma SONO CERTO che non ne ho messi a disposizione MASSIMO 300, quindi se la seconda cella scalda 4 volte più velocemente della prima non è certo perchè gli sto dando più di 300 watt, perchè essendoci in serie una resistenza da 300 ohm e avendo in principio una tensione stabilizzata di 300 volt NON POSSO AVERE A DISPOSIZIONE PIU' DI 300 WATT!


Il concetto corretto in realtà è che tu alimenti il banco condensatori mettendo a disposizione al massimo 300 W.

E fin qui tutto ok.

Se però, una volta caricato il banco condensatori, lo scarichi sulla soluzione, fornisci un impulso (la cui brevità dipende da tau) che raggiunge picchi di potenza BEN superiori ai 300 Watt. Quindi, seppure per caricare i condensatori impieghi al massimo 300 Watt, quando scarichi questi condensatori sulla soluzione PUOI AVERE A DISPOSIZIONE PIU' DI 300 WATT, anche se per breve tempo.
La resistenza di 300 ohm va considerata in serie al circuito solo nella fase di carica dei condensatori. Nella fase di scarica il circuito è costituito dal banco condensatori in serie con la cella, mentre la resistenza da 300 ohm non prende parte.



ma per ora quello che voglio è rimettere in sesto la prova e vedere ancora questa differenza.

E questa è una ottima idea.
Con un esperimento vero e con prove vere i ragionamenti sono molto più focalizzati, utili e verificabili.

Ti manca molto per poter avere un sistema pronto e 'testabile'?


Per Gattmes: lo schema a cui ti riferisci è quello di uforobot che non è mai stato realizzato fisicamente. Il ragionamento che stiamo portando avanti è relativo allo schema a blocchi di tecnonick riportato nel post #23 e su cui ha già eseguito in passato alcune sperimentazioni che potrebbero rivelarsi interessanti.

tecnonick
31-01-2010, 18:04
CONCORDO CON UFO.


Torniamo a noi:

ora che il concetto è chiaro possiamo iniziare a pensare come fare l'esperimento.

Per prima cosa dobbiamo stabilire con quale potenza ci interessa lavorare, e io direi che 300 watt potrebbero essere un buon inizio, quindi utilizzeremo una tensione di 300 volt STABILIZZATA, e del filo resistivo quanto basta per ottenere una resistrenza di 300 ohm, lo andremo a smaltare in modo da evitare il contatto diretto con la soluzione e avere un ottima velocità nel trasferimento del calore.

La prima cella è composta da resistenza di 300 ohm e soluzione di NaOH al 40%, la soluzione è 300cc.

La seconda cella è composta da catodo, anodo, e sta volta ci mettiamo anche la resistenza immersa, quindi la resistenza da 300 ohm tramite la quale andiamo a caricare i condensatori.

Ora mi riprogetto il circuito di controllo, questo circuito dovrà avere queste caratteristiche:

dovrà rilevare quando la tensione ai capi dei condensatori arriva a 300 volt, a questo punto mi abilita l'interruttore elettronico composto da mosfet che a sua volta mi inizierà a far scaricare i condensatori nella cella, non appena la tensione dei condensatori scende a 200 volt il circuito dovrà aprire l'interruttore di scarica e attendere nuovamente che i condensatori siano carichi a 300 volt, e il ciclo va avanti all'infinito.

Fatto questo ci rimane da decidere quale potrebbe essere la migliore geometria degli elettrodi e le loro dimensioni, considerando che l'impulso deve essere il più potente e breve possibile, ma deve avere anche una durata sufficiente per essere rilevato dagli operazionali che controllano la carica dei condensatori e per non trasformarsi in onda radio, perchè in questo caso parte dell'energia potrebbe disperdersi nell'aria sotto forma di onda elettromagnetica, e ciònon deve accadere. Dovremo calcolare la sezione dei conduttori che andranno agli elettrodi affinchè la loro resistenza sia la più bassa possibile considerata l'intensità del picco in corrente, e per finire dovremo utilizzare una serie di mosfet in grado di chiudere nel tempo più breve possibile, che sopportino picchi di corrente più alti possibile alla tensione di 300 volt, per pilotare questi mosfet servirà un driver veloce e che sia ingrado di fornire una buona corrente di pilotaggio sul gate dei mosfet.

Per questi particolari sono ben accetti consigli!

PS.
mi sa che evito il filo resistivo, prendo 3 resistenze da 100 ohm 20 watt, gli tolgo la carcassa, smalto gli avvolgimenti, isolo per bene i conduttori con del silicone, e le metto a mollo....

tecnonick
31-01-2010, 19:59
Nel frattempo, vorrei che qualcuno di voi facesse questo semplicissimo esperimento e mi dica cosa ne pensa:

utulizzate un anodo di acciaio inox oppure grafite abbastanza ampio rispetto al catodo, un catodo fatto con un filo di rame sottile, 1mm è anche troppo, sguainatelo solo per 10mm, tensione di 30-40 volt, tutto immerso in acido cloridrico 5-10%(quello del supermercato va bene)e vedrete solo plasma sul catodo senza elettrolisi, con generazione di idrogeno, un plasma he pare emetta fortemente nell'infrarosso (la luce per essendo variabile dal blu-rosso e verde, agli occhi di una fotocamera si presenta bianca, come gli infrarossi).

Utilizzando un anodo di rame, dop un pò il cloridrico diventa verde per via dell'ossidazione del rame, il plasma è verde, ma agli occhi della fotocamera è sempre bianco.

tecnonick
31-01-2010, 23:10
ecco uno schema con il quale possiamo fornire impulsi della durata di circa 740uS con una potenza media di 11 chilowatt, ho messo anche il file per chi ha micro-cap e lo vuole simulare (impostate time range 1000ms - time step 400us), con una resistenza in serie di valore minore possiamo aumentare la velocità degli impulsi, oppure tenere la stessa velocità ma aumentare la capacità dei condensatori per aumentare la potenza (vorrei arrivare almeno a 100 chilowatt, e in questo caso bisognarà variare anche la resistenza che scalda l'altra cella). La resistenza da 4,7 serve per limitare il picco di ogni mosfet intorno ai 10 ampere, se mettiamo una resistenza da2,2 ohm possiamo metere 12 mosfet e quindi avere un picco intorno ai 22 kilowatt, i mosfet che ho previsto sono irf840, ma si possono anche modificare con modelli più potenti. Però mi sa che il picco attuale disintegra tutti i mosfet al primo colpo, perchè la loro portata non arriva neanche a 1000 watt, per cui sicuramente o li aumento di numero o cambio modello.

Dimenticavo, tutto ciò premesso che la cella si comporti come una resistenza di valore zero, se cosi non fosse bisognerà dimensionarla in modo che offra la minor resistenza possibile, la cella andrebbe messa tra il condensatore e la resistenza da 4,7ohm.

Vedi allegato:

uforobot
01-02-2010, 08:15
La distanza tra gli elettrodi quant'è ?

Faccio questa domanda strana perchè l'intensità di corrente dipende dall'impedenza dell'acqua o resistenza dell'acqua (o gas se si tratta di gas).

A sua volta la resisteza dipende dalla resistività e dalla DISTANZA.

Io penso che la distanza tra gli elettrodi è importante, ad occhio e croce NON dovrebbe essere maggiore di 1 millimetro, ma finora non ho avuto ancora tempo per fare calcoli che possano dimostrare qualcosa.

tecnonick
02-02-2010, 21:11
Allora, veniamo un attimo alla pratica, per scaricare un picco di energia istantaneo e molto forte c'è bisogno di mosfet potenti, e per trovarli non mi resta altro che dere un occhio ai loro datasheet, ora ho bisogno il vostro aiuto:

prendiamo come ipotesi il mosfet IRF840 ormai noto come STP9NB50, questo sicuramente non è uno tra i più potenti, ma la lettura dei datasheet è lastessa. Nel caso di questo mosfet si ha che:

IDM(·) Drain Current (pulsed) 32 A

dove il punto vicino a IDM:

(·) Pulse width limited by safe operating area (1) ISD £ 8A, di/dt £ 100 A/ms, VDD £ V(BR)DSS, Tj £ TJMAX


dove il massimo picco sopportato è:

EAS Single Pulse Avalanche Energy
(starting Tj = 25 oC, ID = IAR, VDD = 50 V) = 520mJ dove IAR = 8 ampere

dando un occhiata al grafico della Safe Operating Area pare che per un millisecondo posso far condurre al mosfet circa 10 ampere alla tensione di 300 volt, che sono 3000 watt.

Mi potete confermare?

tecnonick
03-02-2010, 12:46
Ok, tutto chiaro.... ora però torniamo in noi, avrei bisogno di una conferma riguardo il mio post precedente (potenza mosfet) e una risposta a questa domanda:

con 300 watt quanto tempo mi serve per aumentare la temperatura di 50° a 300cc di soluzione al 40% di NaOH? (ipotizzando che la temperatura iniziale è di 20° e che il contenitore è coibentato per bene e che non ho dispersioni di calore).

gattmes
03-02-2010, 15:42
EAS Single Pulse Avalanche EnergyQuesta NON è da usare in funzionamento normale.. nemmeno la "repetitive".. sono per applicazioni/situazioni ..diciamo.. "strane"


dando un occhiata al grafico della Safe Operating Area pare che per un millisecondo posso far condurre al mosfet circa 10 ampere alla tensione di 300 volt, che sono 3000 watt.A 25°C di contenitore! (Tc) ..non finisce qui singolo impulso! (che ti porta la giunzione a 150°C.. poi devi aspettare che si raffreddi... "2 giorni"..)

Dai un occhio anche al grafico dell'impedenza termica (ovvero ..diciamola così.. che tiene conto della ripetitività dell'impulso, oltre che della sua durata.. [delta]...e dell'inerzia termica del componente/massa.. quindi dell'innalzamento istantaneo termico..e successivo smaltimento)

Comunque se stai facendo chiudere il mos.. vuol dire che stai facendo salire la corrente al suo interno.. MA probabilmente stai facendo scendere la tensione ai suoi capi (quando il mos sarà chiuso ..e ben pilotato <-, avrai una tensione pari a RDSon x Id)

Il problema con i mosfet (almeno in quella applicazione) è ..il pilotaggio.

La domanda è: se si vuole scaricare "TUTTO" un impulso.. perchè usare i mosfet.. considerato che lavoreresti in alta tensione? (Così mi sembra di capire)
Per la tensione sarebbero opportuni dispositivi con "caratteristiche d'uscita" più del tipo BJT...
e per il discorso "scarica impulso" allora non serve proprio un IGBT o equivalenti.. ma un dispositivo ad innesco tipo SCR forse potrebbe andar bene:
lo inneschi.. e rimane attivo fino a che c'è una certa corrente di "holding" (quasi come lo scaricatore)...

(intanto penso a come spostare organizzare gli "altri" messaggi..)

PS

dando un occhiata al grafico della Safe Operating Area pare che per un millisecondo posso far condurre al mosfet circa 10 ampere alla tensione di 300 voltSul catalogo IRF840 della Internactional Rectifier.. circa la SOA vedo che intercetta 1mS 10A con "10 alla 2" Volt (100V), non 300V!


-----------------------------



con 300 watt quanto tempo mi serve per aumentare la temperatura di 50° a 300cc di soluzione al 40% di NaOH? (ipotizzando che la temperatura iniziale è di 20° e che il contenitore è coibentato per bene e che non ho dispersioni di calore).Premesso che mi limito alla parte elettrica (e di potenza/alimentazione, possibilmente..).. per questioni di conoscenze... e lascio quindi rispondere a chi più afferrato su questa materia.. ma direi che un dato manca, ovvero le questione termiche relative al contenitore di quella soluzione (massa termica e/o dissipazione-isolamento, ecc.)
A titolo indicativo (ho letto -> "il contenitore è coibentato per bene e che non ho dispersioni di calore") persino nel vuoto avresti irraggiamento che può non essere trascurabile... se non schermi nell'IR.. ecc.

tecnonick
03-02-2010, 18:12
E' importante rispondere ala seconda domanda che ripropongo:

con 300 watt quanto tempo mi serve per aumentare la temperatura di 50° a 300cc di soluzione al 40% di NaOH? (ipotizzando che la temperatura iniziale è di 20° e che il contenitore è coibentato per bene e che non ho dispersioni di calore).


Riguardo il mosfet farò delle prove pratiche, anche perchè nello schema che ho postato non ho previsto il driver di pilotaggio ma solo una resistenza da 1k, il chè implica sicuramente una non conduzione corretta del mosfet.

uforobot
03-02-2010, 21:26
Potenza = Energia / tempo

Inversamente...

Tempo = Energia / potenza

tempo = (volume * cs * (t2-t1) * 4186) / potenza

dove cs è il calore specifico
t2 è la temperatura che si vuole raggiungere
t1 è la temperatura iniziale
4186 è la costante di conversione caloria joule.

NaoH ha un calore specifico simile all'acqua.
L'acqua ha un calore specifico di 1.

Quindi basta sostituire i simboli con i valori numerici e il gioco è fatto.

tempo = (0.3 * 1 * (50-20) * 4186) / 300

tempo = 125,58 secondi.

----------------------------
Però ho sprecato tempo a fare caolcoli inutili perchè 50 gradi celsisus non servono a niente.

Per sperare in qualche reazione nucleare occorre sostituire quel 50 con 100 milioni, temperatura necessaria.
Sempre l'equazione è quella ma occorre fare quella sostituzione.

tempo = (0.3 * 1 * (100000000-20) * 4186) / 300

decisamente risulta un tempo troppo esagerato ed improponibile.

Quindi le cose sono 2:
O si aumenta la potenza oppure si deve diminuire la quantita di liquido.
Io consiglierei di lasciare inalterato quel 300 watt e diminuire la quantità di liquido.

Quindi mano alla calcolatrice, e rifare i calcoli.

Adesso però non ho tempo, domani ci riprovo ancora.

tecnonick
03-02-2010, 21:42
gaetà, il tempo che impiega l'acqua a salire di temperatura non è quello che serve per avere una reazione, come nemmeno i 50 gradi, ma è quello che serve per capire se la potenza immessa per elevare di tot gradi corrisponde o meno a quella che realmente servirebbe....... nel caso in cui questi 125 secondi dovessero essere per ipotesi 45, allora è chiaro che la potenza in uscita è superiore a quella in ingresso.... grazie per i calcoli, ho preso nota.

Allora, ho appena messo a punto un circuito funzionante(vedi allegato sotto), ecco la descrizione:

Abbiamo 2 tensioni, V1 e V2, rispettivamente 300 volt e 30 volt, la prima serve per dare carica ai condensatori tramite la resistenza R3 che in questo caso è da 3,3K contro i 300ohm che dovrebbe essere, ho scelto questo valore per effettuare un controllo preciso sull'impulso, infatti se avessi scelto la 300ohm non sarebbe stato semplice ottenere un impulso a lunga distanza dall'altro, infatti la velocità degli impulsi dipende unicamente dal tempo di carica dei condensatori, volendo avrei potuto sostituire la capacità di 200uF che ho utilizzato magari con 20000uF, ma questo sarebbe stato pericoloso per i mosfet, infatti già con 200uF ci sono delle esplosioni piuttosto forti. Il trimmer X2 accoppiato con la resistenza R4 serve a ridurre la tensione per fare il modo che il trigger 74hc14 legga valori compresi nel suo range di commutazione(valore di centro pari a 2,5V), non appena la tensione ai capi di questo trigger sale oltre i 2,5 volt lui commuta la sua uscita a 0 portando quindi in interdizione il transistor Q1, questo transistor è collegato in modo da interrompere o attivare la tensione sul gate del mosfet data dalla resistenza R2, quando questo è in interdizione sul gate del mosfet troviamo 30 volt con 0,3A disponibili, il mosfet conduce scaricando il condensatore attraverso gli elettrodi della cella. Non appena la tensione ai capi del condensatore scende sotto i 200 volt circa, il trigger 74hc14 si trova una tensione in ingresso inferiore a 2,5 volt, pertanto porta la sua uscita a livello logico 1 (5 volt), quindi il transistor Q1 va in conduzione e scarica a massa la tensione sul gate del mosfet, quest'ultimo non conduce più, e quindi i condensatori riiniziano a caricarsi per continuare il ciclo all'infinito. In poche parole è un semplice oscillatore di potenza.

Con questa configurazione i mosfet non scaldano, tuttavia la frequenza tra un impulso e l'altro è molto bassa, si parla di circa un secondo, e la capacità dei condensatori è di soli 200uF(2 in parallelo da 100uF 350V), la durata di ogni singolo impulso di scarica dei condensatori è di 150uS circa(misure effettuate con datalogger e oscilloscopio), la tensione sul gate del mosfet nel momento ON è perfettamente stabile a 30 volt, la rampa di salita è ripidissima, un perfetto rettangolo. L'onda di carica e scarica dei condensatori è perfetta e rispecchia la simulazione fatta sul PC.

La cella è composta da 2 elettrodi ai soli fini di prova: un cerchio di rame dello spessore di 2mm e diametro 1cm che funge da ANODO (positivo), un cavo di rame di sezione 1mm spelato per 2mm all'estremita, questa estremità è collocata al centro dell'anodo e funge da CATODO (negativo), le soluzioni su cui ho effettuato le prove sono le seguenti: acido cloridrico 10%, NaOH 40%, in tutti e due i casi ho delle esplosioni con un onda d'urto notevole, nell'acido cloridrico il colore della scintilla è tra il viola e il blu, mentre nel NaOH è nettamente bianca e molto intensa, riducendo la tensione del condensatore la scintilla in NaOH diventa gialla mentre nel cloridrico diventa viola.

Tutto è stato fatto in modo piuttosto scrupoloso, un pò alla volta realizzarò un prototipo su cui si potrà verificare se effettivamente c'è o meno un rendimento superiore rispetto all'energia immessa. Purtroppo il tempo a mia disposizione non è molto, e non sempre posso applicarmi, vedrò di fare del mio meglio.

Avrei piacere di confrontarmi con qualcuno che abbia modo di mettere in pratica questo esperimento, cosi da poter capire bene di cosa stiamo parlando.

Allegato:

Nabla
04-02-2010, 00:45
Sempre l'equazione è quella...
Ma non è assolutamente quella!! Ma ti pare ragionevole, prima ancora che fisicamente sensato, che quell'equazione valga anche a 100 MK ???

gattmes
04-02-2010, 08:55
Ho dato un'occhiata veloce allo schema (di tecnonick Nota: gli schemi sono già "contorti" per fatti loro.. ti chiedo se puoi fare il possibile per semplificarli... e non complicarli ulteriormente. Il "filo" in alto a cui sono collegati i generatori 300V e 30V è il "ritorno"/gnd in basso [lo scrivo per quelli che non lo avessero notato].. sarebbe meglio metterlo fisicamente in basso; diventa tutto più ..."immediato"!)... e stavo iniziando a leggere quando ho notato subito un problemino (anche altri.. ma fermiamoci al primo muretto):
hai messo 30V di pilotaggio per i mosfets!

1) vero che quella sigla richiamata è data per+-30V di gate.. ma chi li cambia con, esempio, IRF840.. sfonda già tutto perchè sono +-20V (ricordo che i mosfets NON hanno una giunzione di base-emmitter che "clampa"!

2) anche ammesso l'uso di un mos +-30V non va assolutamente bene fornire il massimo. Ricordo che il gate-source è "come" un condensatore e quella rappresenta la tensione di "rottura" dell'isolamento. Non dimenticandoci che varia in funzione di alcuni parametri (esempio temperatura), e di alcuni comportamenti circuitali (esempio dV su induttanza di "bounding" di source, ecc.) la domanda è perchè ti servono 30V di gate? Forse non hai chiaro il funzionamento (fermiamoci alla parte pilotaggio) dei mosfets.

Ti consiglio allora un approfondimento in zona "servizi&utilità>manualistica>elettronica"

:bye1:

GabriChan
04-02-2010, 10:28
Ciao Tecnonik scusa una domanda ma non sarebbe più facile pilotare col mosfet il primario di un trasformatore non so 24V primario 350V secondario e poi raddrizzi e vai alla cella col secondario. ?

tecnonick
04-02-2010, 11:40
Ciao gatt, dimentichi che i mosfet hanno una tolleranza, e con 30 volt vanno benissimo, e gli irf840 possono essere pilotati a 30 volt, non a 20, perciò ti consiglio di leggerti i datasheet.... (VGS Gate-source voltage - ± 30 V per irf840)

schemi contorti e complicati? forse non hai molta esperienza.... uno schema più semplice di quello che ho postato non esiste! non c'è bisogno di regolare il duty, il tempo dipende dalla capacità del condensatore della cella, la commutazione è perfetta, la rampa di salita rispecchia il time-on del mosfet, che vuoi di più? più automatico di cosi!


x gabri:

no, assolutamente no, perchè quando dai un impulso sul primario di un trasformatore hai un impulso sul secondario che non è un onda quadra, ma un onda sinusoidale che parte da una tensione inversa a quella applicata al primario per poi raggiungere il suo massimo che è dato dal rapporto delle spire primario-secondario. Non avresti mai e poi mai nemmeno l'1% dell'energia che è in grado di fornirti un condensatore in un istante.

Lo schema che va utilizzato è quello che ho postato, questo schema offre un periodo positivo di +300volt che dura nel mio caso 150uS, un picco come deve essere.

Lo schema chiaramente potete modificarvelo a vostro piacimento, in base alla potenza che volete ottenere, i tempi etc... dimenitcavo, il condensatore che c'è tra l'ingresso del trigger e la massa serve per evitare indecisioni del trigger, e stabilizzare la durata dell'impulso l'impulso fino ad una certa tensione di soglia, è indispensabile aumentare il suo valore nel caso si aumenta la capacità dei condensatori di scarica della cella.

gattmes
04-02-2010, 12:43
...dimentichi che i mosfet hanno una tolleranza, e con 30 volt vanno benissimo, e gli irf840 possono essere pilotati a 30 volt, non a 20, perciò ti consiglio di leggerti i datasheet.... (VGS Gate-source voltage - ± 30 V per irf840)...
[omissis]..forse non hai molta esperienza.... [omissis]la commutazione è perfetta, la rampa di salita rispecchia il time-on del mosfet, che vuoi di più? più automatico di cosi!tu forse dimentichi che le persone qui non stanno leggendo il giornale ..o un libro.. o assistendo a un talk show tipo "Porta a Porta".. MA sono collegate in rete/internet.
Conseguentemente senza la "nostra" eventuale conoscenza/esperienza professionale o meno.. che ci permette di andare direttamente a visitare i siti dei "noti" costruttori.. tutti possono più semplicemente scrivere su un motore di ricerca, tipo "google":

IRF840 datasheettra le risposte che giungono ci sono alcuni siti che forniscono un elenco di "pdf" di più fornitori.. ad esempio:
IRF840 Datasheet pdf - 500V Single N-Channel HEXFET Power MOSFET in a TO-220AB package - International Rectifier (http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/I/R/F/8/IRF840.shtml)

E visto che io non chiedo di aver "fede in me",.. di prendere le mie parole per "oro colato", ecc.. ecc. , ma preferisco fornire gli elementi, collegamenti .. e quant'altro per ragionare con la propria testa...
.. quel sito citato (esempio) fornisce i pdf di:
IR http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/irf840.pdf
Motorola http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/motorola/IRF843.pdf
Philips http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/philips/IRF840.pdf
ST http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/stmicroelectronics/3013.pdf
Fairchild http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/fairchild/IRF840.pdf
Intersil http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/70/284090_DS.pdf
Samsung http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/320/284089_DS.pdf
...
che SE andiamo a leggere ... intanto danno (solitamente tra i primi dati) una tabella di ABSOLUTE MAXIMUM RATING.. sulla quale non c'è nessuna tolleranza ma è il massimo (maximum) dei massimi (absolute!)

In questa tabella .. che non è la recomended.. ne la operational.. ecc.. ecc. (solitamente più conservative) per TUTTI I PDF dei datasheet SOPRA ELENCATI, che ti consiglio di leggere , e CON LA SOLA ECCEZIONE DI PHILIPS... leggiamo che la tensione gate source è di 20V massimi e, appunto, per il solo Philips (tra l'altro a me nota per "evanescenza" su tali dati..) è 30V come da te indicato.

Conseguentemente.. se prendi un "generico" IRF830.. considerando le probabilità dei numeri di "pescare" un Philips è MOOOOLTO probabile che a 30V eccedi del 50% gli "absolute" (e ben di più gli operating/recomended et affini)

Inoltre:
dal momento che dici che io non ho molta esperienza chiedo allora a te il motivo tecnico..ovvero di rispondermi (non "a senzazioni") alla mia (già esposta) domanda:

perchè ti servono 30V di gate?..e non 20V... o 10V.. o altro?

Grazie 1000
:bye1:

tecnonick
04-02-2010, 12:50
Ho capito, ma secondo tè posso mettermi a considerare tutte le possibile varianti che esistono in elettronica? ma sarà anche compito di chi decide di sperimentare cercare di capire cosa fare no? si da lo spunto, e poi ogniuno dovrà cercare di risolvere gli eventuali problemi che incontra, e in caso di dubbi potrà chiedere senza necessariamente aspettare che gli sia spiegato che per bere un bicchiera d'acqua prima lo deve riempire d'acqua!

Non ti ho interpellato per fare polemica, quindi se vuoi essere costruttivo bene, altrimenti posso fare a meno del tuo parere, perchè su 4 post che hai scritto continui a polemizzare e fare critiche, allora? cerchiamo di essere più pazienti, spiegare le cose con EDUCAZIONE, RISPETTO E MOLTA CALMA, perchè non tutti sono maestrini come te.

Evitiamo di dare giudizi quando non richiesti, ma solo cerchiamo di offrire spiegazioni quando richieste e senza la presunzione di essere geni, ok?

gattmes
04-02-2010, 13:22
stavo continuando/modificando il messaggio mentre tu rispondevi (forse meglio che riverifichi/rileggi)


cerchiamo di offrire spiegazioni quando richieste e senza la presunzione di essere geni, ok?È quello che sto cercando di fare.. citando fonti, collegamenti, dati e quant'altro.. ovvero tentando (con molta fatica) di condividere quel poco di esperienza che eventualmente ho su limitate materie (tra cui non fidarsi mai del primo dato/pdf che si trova... e nemmeno 100% di quello che io scrivo: verificate sempre!).
:)

tecnonick
04-02-2010, 13:27
E' ok gatt, perchè è inutile star li a discutere su concetti che alla fine possono avere inumerevoli varianti, io ho deciso una strada da intraprendere, cioè realizzare una cella dove buttiamo picchi di oltre 100 chilowatt, ora non ci resta altro che farla. Lo schema che ho postato funziona molto bene, e ti invito a metterlo in pratica per renderti conto. Ora lo potenzio, e poi dovremo cercare di capire che picco offre, quindi la potenza che ho in quei 150uS. Fatto questo, nell'ipotesi che avessi anche soltanto 1 chilowatt, me ne frego, metto 200 mosfet, aumento la capacità, e tiro 100 chilowatt (poi mi andrò a nascondere quando premo l'interruttore),

gattmes
04-02-2010, 13:39
Moderazione/Nota:
le discussioni circa lo schema suggerito da uforobot , ecc. sono state spostate qua:
http://www.energeticambiente.it/l-e-n-r-trasmutazioni-bassa-energia/14725797-discussioni-tecniche-su-circuito-presentato-impulso-di-potenza-per-fusione-fredda.html

tecnonick
04-02-2010, 18:07
Gatt, giusto per tornare l discoro di pilotaggio dei mosfet, sono arrivto anche a dare 50 volt in gate agli irf840 senza ciularli, è chiaro che in queste condizioni si deteriorano prima del previsto, ma non per questo non funzionano, e a 30 volt vanno bene, vuoi proprio essere sicuro? ok dagli 29 volt :) un pò come i led bianchi no? massima corrente continua 20mA, ma anche se gliene dai 100 vanno bene, semplicemente vivono di meno...

PS
lavoro solo su datasheet della ST, il resto non lo calcolo nemmeno...

uforobot
04-02-2010, 18:11
Per quanto riguarda l'impulso di potenza per fusione fredda, il parametro fondamentale è la distanza tra gli elettrodi; quasi tutto dipende da quello.
Approssimatamente il volume coinvolto nell'impulso è il cubo della distanza, questa approssimazione è necessaria altrimenti non posso applicare la seguente equazione la quale chiede il volume e non la distanza.
http://img189.imageshack.us/img189/1817/equazione1.png

Osservando l'equazione sopra indicata è intuitivo che se la potenza a disposizione è limitata, il volume coinvolto nell'inpulso deve essere il più piccolo possibile e questo significa che anche la distanza tra gli elettrodi deve essere più piccola possibile.
http://img269.imageshack.us/img269/2424/punte.png

Secondo il mio parere, la distanza tra gli elettrodi non dovrebbe essere maggiore di 1 decimo di millimetro, questo significa interporre tra i 2 elettrodi un foglio di carta e avvicinare i 2 elettrodi fino a farli toccare con la carta, fissare gli elettrodi, quindi rimuovere il foglio.
Successivamente è possibile verificare se c'è 0,1 millimetri interponendo il foglio fra i 2 elettrodi e poi rimuoverlo.

Ho calcolato che se l'impulso dura 150 microsecondi e se la potenza è 100 kw, la temperatura generata è approssimatamente 3,5 milioni di gradi.
Il calcolo è stato eseguito con il seguente programmino java.
http://www.gencodex.com/caloria.zip

Per default sono già inseriti i dati che pensava tecnonik che sono
potenza = 100 kwatt (che è lo stesso di 1*10^5 watt)
tempo = 150 microsecondi (che è lo stesso di 1,5 *10^-4 sec)

Invece la distanza l'ho decisa io, 1*10^-4 metri cioè 0,1 millimetri.

0,1 millimetri

Nabla
04-02-2010, 19:13
altrimenti non posso applicare la seguente equazione
Ma infatti non puoi comunque! L'avevo anche già scritto sopra.
Quell'equazione non vale più oltre un certo valore della temperatura!!

GabriChan
04-02-2010, 20:06
Ciao quoto nabla.....
I parametri da tenere in considerazione sono conducibilità dell'elettrolita, della superficie degli elettrodo dalla distanza di questi e e poi della tensioni in gioco e in fine il comportamento dell'acqua sottoposta a un ddp.
e credo sia proppio questo il punto cosa succede all'acqua sottoposta a una ddp cosi alta e dalla disranza tra gli elettrodi.
Se sono troppo vicini si ottiene un'arco voltaico e non succede nulla semplicemente si scaricano su se stessi e l'aqua semplicenete si sposta verso il meno e verso il più dipende dalla posizione in quel momento delle molecole.
Per coinvolgere il numero di molecole maggiore per me bisogna lavorare a una certa distanza direi 20mm e con un rapporto tra katodo- e anodo+ di 1:2... 1:3 bisogna provare... com una superficie di katodo di 18..20 mmquadri e anodo da 36..40mmquadri. Con la potenza che gli vuoi scaricare dentro in effetti se fossi in te mi metterei al ripareo. :)
Ciao.

tecnonick
04-02-2010, 20:34
Procederò aumentando la potenza poco alla volta, perchè come vi dicevo già con la sola scarica di 2 condensatori da 100uf ho dei colpi non indifferenti e la luce è bianca-azzurrognola, quindi già siamo a temperature piuttosto alte, magari aumentando l'energia probabilmente si produrranno anche raggi x, perciò ufo a breve catapulati da me con i tuoi strumenti che vediamo di fare qulche rilievo, e se magari recuperi una pellicola sensibile ai raggi x vediamo di fare qualche lastra (quando avrò incrementato la potenza per bene).

Adesso sto realizzando un primo contenitore in vetro immerso in polietilene fuso per reistere agli urti, ai tempi con un condensatore da 1000uf i contenitori in vetro scoppiavano, lo spessore di questo contenitore è di circa 20mm, alzerò la potenza poco alla volta fino a quando questo si spaccherà, dopodichè passerò all'inox.

gattmes
05-02-2010, 11:04
...sono arrivto anche a dare 50 volt in gate agli irf840 senza ciularli, è chiaro che in queste condizioni si deteriorano prima del previsto, ma non per questo non funzionano, e a 30 volt vanno bene, vuoi proprio essere sicuro? ok dagli 29 volt :) un pò come i led bianchi no? massima corrente continua 20mA, ma anche se gliene dai 100 vanno bene, semplicemente vivono di meno...
.. mi sono già espresso su questo argomento (pilotaggio).. circa il modo (mio) di vedere la cosa.

NOTA BENE: il LED è una giunzione (come anche una base-emittore per un transistor BJT)... la Gate-Source NO! non a caso in un precedente messaggio, prevedendo l'associazione [a mio avviso non corretta], avevo scritto:

ricordo che i mosfets NON hanno una giunzione di base-emmitter che "clampa"!

Ricapitolando e cercando di dettagliare ancora un poco (poi la finisco), sempre per come io a grandi linee procedo/vedo la cosa:
-1) decido quali fornitori tratto
0)...ne "normalizzo" i dati/parametri. Nel caso di absolute maximum rating per la tensione gate-source, prendo il minore di tutti. Esempio pratico: usando i fornitori elencati nel mio prec. messaggio il dato è +-20V
1) dal dato normalizzato, ricavo il dato "declassato" (derating) in funzione di tutte le possibili situazioni (diciamo.. "statiche") di funzionamento dell'oggetto che vado a progettare. Per esempio per quelle tipicamente ambientali potrebbe esserci una riduzione (sparo un dato a caso come "esempio": va visto in funzione di Tmin-Tmax, ecc.) del 10%.. da cui ricavo (nel caso di Vgs max) esempio (sparo un dato...) 18V.
2) definito il valore che NON devo superare se voglio evitare di iniziare a distruggere qualcuno delle centinaia di mossini elementari di cui è magari composto il mio oggetto (=degrado... +- lento) ...mi riferisco ovviamente al caso citato con un mospower HexFet ... o V-mos (Vertical mos)[Siliconix].. o T-mos [Motorola] o.. altra [I]struttura...
...dicevo/scrivevo.. vado a calcolare la massima tensione di pilotaggio "verso" il gate-source (quella di prima infatti è quella all'interno del mos..e non all'esterno) in funzione di alcuni parametri costruttivi (compreso layout circuito stampato) e "commutativi" (esempio effetto dell'induttanza di "source" in funzione della corrente e dei tempi di commutazione.. eventuali riporti di Miller in funzione della "bontà"/impedenza del pilotaggio/driver, ecc. ecc.)
Trovato questo ultimo numero.. esempio 16Vmax...
3) ...vado a verificare l'effettiva tensione di pilotaggio che mi servirebbe (per questo la chiedevo...) che è in funzione tipicamente di quello che il mos deve fare "lato uscita" (drain-source).. oltre che delle caratteristiche intrinseche del mos che sto usando (tensione di soglia,.. "gm",.. ecc... e con tutte le possibili dispersioni di caratteristiche [vedi min-max].. riparametrate nel campo di temperature [le min max di solito sono date SOLO a una temp.. esempio a 25°C]
4) se il dato "3" eccede il dato "2" significa che quel mos e/o quella configurazione non va bene e devo cambiare qualcosa (tipo di mos e/o più mos in parallelo e/o tipo di layout e/o pilotaggio, ecc. ecc.)
5) ...

(nb i numeri prima di "1" riguardano un qualcosa di generale, non strettamente legato a "un progetto")
:bye1:

tecnonick
05-02-2010, 12:12
Ciao gatt, la tua teoria è corretta, ma ai fini pratici possiamo anche tralasciare certe finezze, infatti devi tenere in considerazione che non sto realizzando un dispositivo commerciale, ma solo un dispositivo che dovrà funzionare per 5 minuti.... in questo tempo avrò modo di verificare l'efficienza della cella. Comunque è un attimo ridurre la tensione di gate in caso di problemi, tanto i test inizierò a farli con i 2 mosfet, devo vedere tenendoli attaccati per un pò quanto scaldano e se reggono, dopodichè aumento la potenza. Certo i mosfet che ho usato fanno un pò ridere, come del resto l'irf840, infatti se la commutazione è perfetta altro che 10 ampere, per un istante il picco di scarica potrebbe essere anche di 300 ampere, quindi servirebbero dei mosfet molto più potenti per evitare di usarne sul serio 200 e passa....

Mi pare che gli scr si possano pilotare facendoli condurre anche in base all'impulso di gate, ovvero che non necessariamente restano chiusi dando un impulso, basta darlo in un certo modo, tu sai qualcosa in merito?

Poiu un altra cosa, il fatto che ho preferito far scaricare i condensatori solo di 1/3 è perchè IPOTIZZO che quella parte di tensione da 200 a 0 volt non abbia una grande importanza, perchè probabilmente il plasma si disattiverebbe stando sotto una certa tensione, tu proponevi di usare gli scr per far scaricare COMPLETAMENTE i condensatori, dici che con questa impostazione abbiamo comunque un plasma che si mantiene fino alla completa scarica?

gattmes
06-02-2010, 11:45
ohhh intanto cominciamo a venire al "dunque", con alcuni dati/specifiche ecc.

..ma ai fini pratici possiamo anche tralasciare certe finezze, infatti devi tenere in considerazione che non sto realizzando un dispositivo commerciale, ma solo un dispositivo che dovrà funzionare per 5 minuti...non puoi che trovarmi 99,9% in accordo... quindi certe declassamenti possono essere tralasciati (eccetto il discorso dei +-20V, sempre secondo il mio punto di vista..) ..

..faccio un passo avanti e poi ritorno sul discorso "pilotaggio":

..Mi pare che gli scr si possano pilotare.. [omissis].. ovvero che non necessariamente restano chiusi dando un impulso, basta darlo in un certo modo...Ci sono alcuni "trucchetti", forse applicabili, forse no (bisognerebbe vedere bene tutto l'insieme). Tuttavia consiglio dispositivi ad innesco (SCR, TRIAC) solo se non sono da "spegnere" su commando. Viceversa il ripiego su transistors e/o affini è ampiamente saggio.


...ho preferito far scaricare i condensatori solo di 1/3 è perchè.. [omissis]... probabilmente il plasma si disattiverebbe stando sotto una certa tensione, tu proponevi di usare gli scr per far scaricare COMPLETAMENTE i condensatori, dici che con questa impostazione abbiamo comunque un plasma che si mantiene fino alla completa scarica?...Qua la mia ignoranza è pressochè totale. Posso solo appoggiarvi quando vedo questioni elettroniche (diciamo "di potenza") che non reputo molto corrette.. e circa le quali posso magari fornire alternative/consigli.

Torniamo al pilotaggio.
Bisogna vedere bene come e cosa è un mos come ... comando.
Il gate(-source) possiamo considerarlo come un condensatore (è ben diverso: non ho scritto che "è"... ma che "possiamo..")
Se fosse equiparabile osserviamo ad esempio che caricandolo a corrente costante (non è detto che il pilota/driver si comporti così..) vediamo che la tensione ai capi sale a rampa ..e proporzionalmente.
Va da se che per arrivare caricarlo (=chiudere il mos) a 20V.. ci si mette esattamente il doppio che per arrivare a 10V (a 30.. 50.. amesso che per qualche motivo "tenga", ancor di più... ovviamente).. e lo stesso per scaricarlo(=interdire il mos). (NB tutto questo è scritto in zona servizi&utilità>manualistica>elettronica.. che più volte ho invitato [generico] a leggere)
Per non parlare dell'energia spesa per il pilotaggio (che il driver deve dare) che invece va con un quadrato (E=1/2 C*V*V).

La domanda che ho voluto più volte suggerire:
lato "uscita" mos (drain-source) cosa cambia tra 10 e 20 (o più) Volt di pilotaggio tra gate source????
Perchè se non siamo in zona attiva (parte piatta delle curve, in cui il mos "assomiglia" a un limitatore di corrente..) .. ma in saturazione ..e la RDSon scende di poco (esempio 5%) è chiaro che è una scelta (che io reputo) sbagliata e complica soltanto la vita (oltre che enormemente il pilotaggio e la sua flessibilità)...

tecnonick
06-02-2010, 12:57
Ok, quindi gli SCR li mettiamo da parte un attimo... Restiamo sui mosfet: perchè ho scelto di pilotarlo a 30 e non a 20? perchè in fase di simulazione del circuito, noto che se carico a 20 ho un picco massimo di conduzione del mosfet che è inferiore a quello che ottengo con 30 volt, in simulazione chiaramente non ho a disposizione una cella, quindi mi sono scaricato la capacità a massa, ora considerando che la cella potrebbe essere un cortocircuito o quasi, ho necesità di buttare dentro la massima corrente possibile, ora stando a 30 volt con un buon driver ho dei picchi di potenza altissimi, anche se il tempo di carica è leggermente superiore, fatte le prove al simulatore sono passato alLa pratica, e costato che anche in questo caso c'è una bella differenza! A prescindere da quale sia la tensione di gate, ho la seria necessità di far sforzare al massimo ogni singolo mosfet peR evitare di doverne mettere troppi, quindi ho optato per questa soluzione. Adesso ho realizzato un nuovo circuito che incorpora un driver con meno dispedioso del precedente, infatti se hai notato ho utilizzato una resistenza da 100ohm in serie al bd139, questa a 30 volt si mangia già di suo circa 10 watt ("circa" perchè devi togliere i tempi in cui non conduce), per cui se uso per ipotesi 100 coppie di mosfet avrei 1kW buttato... Questo circuito incorpora 6 mosfet e una capacità di 600uf, quindi rispetto a prima ho messo a dispoizione il triplo dell'energia, lo posto appena ho finito di testarlo, se hai voglia posta tu lo schema che utilizzaresti per pilotare la cella, purchè sia il meno incasinato possibile, non perchè non ci capisco, ma perchè non è la mia passione saldare componenti:)

gattmes
06-02-2010, 20:13
..perchè in fase di simulazione del circuito,.. ahhh.. forse inizia a spiegarsi qualcosa... Occhio che i simulatori a volte hanno dentro un mos "generico" che va poi adattato con i parametri giusti.

Se stai usando gli IRF840... vediamo un attimo 2 cosine.
Pendo il primo dei pdf elencati in qualche mio messaggio fa.. e cioè quello della IR: http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/irf840.pdf
Se andiamo a pag 3 in alto a sinistra abbiamo il grafico di fig. 1 "Typical Output Characteristic" [Caratteristiche tipiche d'uscita] (a 25°C.. quello della fig 2 è a 150°C)
Notiamo che la curva in basso si riferisce a una Vgs di 4,5V (occhio! Tipici.. la VgTh[soglia] spazia da 2 a 4V.. e di conseguenza possono spostarsi le curve.. diciamo che quelle sono relative a Vgsth= circa 3).. che abbandona subito il "fascio" di tutte le altre per correnti di drain poco oltre 1A (ovvero se tentiamo di far passare/forziamo più di quella corrente il mos [con 4,5V tipici di pilotaggio] tende ad aprirsi quasi come un limitatore di corrente [pompa di corrente] andando in zona attiva) le curve superiori si riferiscono alle Vgs come nel quadrettino in alto a sinistra del grafico.
Notiamo che per le ultime curve non c'è distinzione percepibile.. siamo nel "fascio" che ci sta dicendo che il mos è quasi una resistenza (infatti il fascio sale quasi come una rampa).. ovvero dare 10... o 15V non cambia niente lato uscita (NB a riprova si può prendere il pdf della Philips (vedere qualche mio messaggio fa) che da [fig.6 pag 3 in basso] un grafico della RDSon in funzione della corrente ID e della VGS: si vede che oltre i 7V gate-source.. non diminuisce più ulteriormente in modo apprezzabile)

Andiamo ora alla fig. 6 in alto a destra di pag 4.. "Typical Gate Charge Versus Gate-toSource Voltage" [Carica di Gate tipica in funzione della tensione gate-source].. formata da una rampa che sale ..poi diventa quasi piatta.. e poi riprende a salire.
La prima rampa ..fino a quasi 5-6V e poco meno di 7,5 nanoCoulomb è la zona d'interdizione (NB la soglia tipica è da 2 a 4.. ma quella curva si riferisce a ID=8A.. come ci dice il riquadro in alto a sinistra del grafico).. poi inizia la zona circa piatta: è la fase di transito in zona attiva... è piatta principalmente per via dell'effetto Miller (più noi cerchiamo di far salire il gate.. caricando la capacità gate-source.. più il drain "viene giù" verso il source.. e quindi la capacità gate-drain ci riporta questo delta V in gate, frenandoci nei nostri intenti)
Il punto dove la rampa riprende a salire è dove il mos è completamente chiuso (il drain non si muove più) ...la salita è lievemente diversa perchè la capacità gate-drain si trova in parallelo alla gate-source, inoltre sono un poco variate.. visto le variazioni elettriche li intorno (facciamola breve)..
Abbiamo qui un po più di tensione di prima (ma proprio poco.. a riprova che il gm è alto) .. e un totale di circa 30nC. Si vede che ci sono varie curve in funzione della tensione (più è alta la VDS più ci mette il C gate-drain a .."venir giù"!) .. ma siamo sempre li..
Diciamo che per sicurezza possiamo arrivare a 40-45nC oltre non serve andare (è del tutto inutile ai fini "uscita").. e quindi vediamo che la tensione corrispondente è 9-10V. NB questo ci conferma anche le curve del grafico di fig 1...
Possiamo salire eventualmente a 12-15V se consideriamo una Vgsth al max (4V)...escursioni termiche.. gm al min.. ecc. Ma stiamo già andando per il sottile.

Chiaramente cambiando mos le cose cambiano.. ma i ragionamenti si possono riapplicare pari pari.
Che corrente deve dare il pilota/driver? Beh.. una volta visti i nC è abbastanza semplice.. infatti quel numero lega corrente (del pilota) e tempi.. di commutazione!
Sapendo che Q=i * t...... assumendo 10V di pilotaggio (partendo a 0), quindi 45nC dal grafico.. per esempio con 1A avremo.. 45nS teorici...per chiudere il mos! (E altrettanto per aprirlo se le cose non cambiano)
[NB non ho preso in considerazione induttanze di source, ecc.]
Un bel pilota TC4420 (o 29 se bisogna negare) è più che sufficiente, accoppiato all'immancabile zener gate source di protezione, qualche ohm serie, un buon C ceramico sull'alimentazione del pilota stesso, un buon layout (ma garantisco che se si va oltre 16.. 18Vmax Il 4420 si schianta al 120%)

..Vi ho... svelato.. un arcano... che non molti svelano (o forse... sanno).. non mi riferisco al forum.. ma un po più in la.. sul terzo in orbita intorno alla stella :dev:

tecnonick
06-02-2010, 21:40
Grazie gatt, sei stato chiarissimo, anche se già ero al corrente in parte di tutto ciò, ma evidentemente ho tralasciato alcuni particolari, che però poi a livello pratico non coincidono con le reraltà teoriche, ma che ce ne frega.... ho ordinato i sample in microchip, appena mi arrivano faccio su il prototipino e iniziamo a fare qualche test, però con soli 5 mosfet(i sample dei tc4220 sono 5). Adesso già che ci sei, hai qualche sigla di mosfet che sia in grado di sopportare picchi di corrente più elevata? purtroppo a quella tensione dove mi servo io al massimo mi danno 10 ampere(irf840 appunto).

gattmes
07-02-2010, 12:21
Cercando di esser breve..

..i pilota possono sopportare diversi mos in parallelo.
Quel che succede è che la loro... capacità .. di pilotaggio è divisa tra i vari. conseguentemente scende la corrente "utile" e si allungano i tempi (ma potrebbero essere ok ... e direi così anche per la tua applicazione)

Il grosso problema sta nel parallelare i mosfets.. è l'ennesima volta che lo scrivo/dico (non mi riferisco al forum)... quasi mai letto/sentito per quel che dovrebbe (non a caso il mio 2ndo nick è Cassandra.. e credo che tu ne comprendi il motivo).
È una di quelle cose dove purtroppo bisogna sbattere la testa ..più e più volte.. fino a far "entrare" il concetto.. comunque (per quel che vale):

Layout) I mosfet devono essere collegati con collegamenti simmetrici (il più possibile), soprattutto per quanto riguarda il path["percorso"] di gate e source (il drain è solo, ripeto solo, un po' meno critico). Se per esempio ci sono 3 mos in fila.. il pilota andrebbe messo in posizione mediana.. inoltre il mos mediano dovrebbe essere avanzato per far assumere ai collegamenti di gate la stessa forma ..ma non troppo da incasinare quelli di source e gli eventuali accoppiamenti meccanici sul dissipatore (già qua si evince che è impresa ardua)

Pilotaggio) occorre disaccoppiare i gate (anche tra loro) con una resistenza serie pilota-mos e per ogni gate.. che non può essere tanto piccola (dove per piccola intendo ohm), in genere va aumentata tanto più il resto è asimmetrico.

Prestazioni) anche così le prestazioni totali (corrente) non sono la somma dei singoli mos.. Bisogna scalare tanto più oggetti sono in parallelo, tanto più velocemente si commuta, ecc.

Tanto per capirci se si adottano quelle tecniche non importa se metti un IR insieme a un Motorola, ecc. (stessa sigla!)... ma se non lo fai bastano due IR di lotti differenti e quando sali poco oltre le prestazioni (corrente) di uno di loro (dove il parallelo ..diciamo.. inizia a "lavorare"..).. booom!
(Per quel che può servire...)
:bye1:

PS Non sto sancendo che è falso quel che si dice circa la facilità di parallelo (uso on/off) dei mosfets!
Sto dicendo/scrivendo che un conto è far accendere e spegnere... con calma.. un LED... un altro conto è commutare esempio 100A a 100V in 30 nanosecondi [ 0,000.03 secondi].. cosa che, da quel che dici/scrivi nei tuoi messaggi circa la conoscenza/esperienza, dovresti pienamente concordare!

tecnonick
07-02-2010, 22:12
gatt, concordo pienamente con quel che dici, ma dimentichi sempre che tra teoria e pratica c'è una bella differenza, non ha caso ti avevo invitato a fare una prova....

Quando si tratta di fare un esperimento veloce tutte queste accortezze possiamo anche limitarle, mentre quando si realizza qualcosa di commerciale allora bisogna prendere in consierazione tutto, quantomeno per fare il modo che il prodotto non duri meno di 2 anni(la garanzia...).

Nella pratica possiamo anche fare a meno della resistenza di gate su più mosfet in parallelo, ma comunque l'avrei messa, non basarti troppo su quello schema veloce che ho postato, infatti trattasi di concetto più che di utilità capisci? ovviamente quello schema era una base dalla quale partire per poi apportare tutte le necessarie modifiche, ma pur essendo cosi semplice e non "calibrato" ti permette di capire cosa accade in quella cella quando dai un impulso di una certa potenza (e credo che ad oggi qualcuno avrà sperimentato, e sarà daccordo con me quando dico che regge e non si brucia niente se lo usi per 5 minuti).

So bene che quei driver possono pilotare più mosfet in parallelo, però siccome voglio il MASSIMO da ogni mosfet, li userò singolarmente, per ogni mosfet il suo driver, anche perchè nel caso dovessi utilizzare mosfet che neccesitano di più corrente in gate non ho bisogno di modificare il circuito.

Ad ogni modo i sample da microchip sono già partiti, credo in 4-5 giorni di riceverli(solitamente è cosi), appena mi arrivno inizierò a buttare giù un circuito, lo proverò e poi posto lo schema, schema che chiaramente avrà bisogno di migliorie....

Piuttosto, ti avevo chiesto se conosci delle sigle di mosfet di potenza meglio di irf840, hai qualche sigla?

gattmes
08-02-2010, 12:40
...dimentichi sempre che tra teoria e pratica c'è una bella differenza..Possono bastare circa un terzo di secolo (secolo->100 anni terrestri) di cui oltre un quarto passato in R&D et simila?

..non ha caso ti avevo invitato a fare una prova....No, non ho assolutamente tempo per far io le Vs prove! Non seguo questo argomento "praticamente" (Fusione fredda & C.). Sono qui per dare una mano.. aiutare.. insomma far un po' di consulenza.. su elettronica "di potenza".. diverso da sviluppare tutti i discorsi e il tutto (mi mancherebbero poi parecchie conoscenze specifiche sull'argomento.. che Voi invece possedete)


Nella pratica possiamo anche fare a meno della resistenza di gate su più mosfet in parallelo,Avevo già scritto/premesso che quel che io scrivo/dico e quasi mai letto/sentito per quel che dovrebbe.. e che sarebbe stato vano ripeterlo nel mio messaggio [...comunque (per quel che vale).. ]
Quanto scrivi non fa che confermare la regola!


Piuttosto, ti avevo chiesto se conosci delle sigle di mosfet di potenza meglio di irf840, hai qualche sigla? Non avevo risposto perchè lo ritenevo superfluo/ovvio.
Da quel che scrivi/dici dovresti conoscere almeno i principali fabbricanti/fornitori, i loro siti e i semplici sistemi di ricerca paramentrica al loro interno.
Quindi dovresti sapere che se ne trovano parecchi a correnti ben più alte e resistenza ben più bassa (da svariate decine di modelli per fattori intorno a x2... x3.. fino a qualche esemplare per quanto riguarda valori di "un ordine di grandezza")..

..o no?

Cerchiamo di fare chiarezza per chi ci legge..
..perchè da una parte con quel che dici/scrivi sembra che vuoi sottolineare una discreta conoscenza e/o esperienza su questi componenti, dall'altra alcune piccole difficoltà sul reperire fornitori, sigle, ecc. sembrano far nascere dubbi su quanto sopra.

Conseguentemente chi legge può prendere ogni tua indicazione/suggerimento come "oro colato", cosa che potrebbe anche essere corretta (sebbene io consiglio di non farlo mai, ma di valutare sempre anche con la propria testa... compreso quel che scrive il sottoscritto!) nel caso la prima supposizione fosse reale.. ma nel caso lo fosse la seconda sarebbe invece da seguire con più cautela, considerato il fatto che (mi sembra di capire) si opera qui con tensioni pericolose, ben maggiori di 50Vdc
(sono obbligato a scriverlo).

tecnonick
08-02-2010, 18:54
Gatt, io lavoro 10 ore al giorno, il tempo che ho per fare queste ricerche di componenti e prove varie è veramente poco, se ti chiedo di darmi qualche sigla è solo per questo, abbi pazienza... e sopratutto come puoi notare, prima di mettermi a pubblicare uno schema lo testo, onde evitare spiacevoli sorprese a chi vuole provarlo!

Non ho mai utilizzato mosfet di potenza superiore agli irf840 in alta tensione, se non gli stp9nb60(non ne ho mai avuto necessità), non sono un esperto ne di elettronica ne di fisica o chimica, mi diletto come molti altri a sperimentare, ho discrete conoscenze un pò in tutti i campi per via di studi passati e attuali (attuali però molto limitati), non ho il tempo di studiare e ne la mente libera per farlo, ci provo, ma oggi non è facile assimilare certi concetti, un pò per via del mio lavoro che mi porta via molte risorse mentali e un pò perchè gli anni sono passati.....

Detto questo, ogni mia domanda o affermazione non deve MAI eserre scambiata per PRESUNZIONE, non ho alcun motivo di dover dimostrare niente a nessuno, sono solo appassionato da certe cose e mi piacerebbe ogni tanto poter dire "ci sono riuscito", capisco che purtroppo servono conoscenze fisiche chimiche ed elettroniche non indifferenti per raggiungere certi risultati, come so bene che in questo forum ci potrebbe essere qualcuno che mi potrebbe dire: lascia perdere, stai solo perdendo tempo perchè con questo esperimento non potrai mai ottenere nulla per queste ragioni.... ecco, ma siccome nessuno si pronuncia in tal senso, vado avanti e comunque ti ringrazio per l'aiuto che mi stai dando, e credimi, lo tengo molto in considerazione, ogni tuo calcolo e riga scritta! ma ovviamente, se poi nel lato pratico noto che certi particolari posso tralasciarli li tralascio, il tempo come ti dicevo è quello che è...

gattmes
10-02-2010, 08:42
..lavoro che mi porta via molte risorse mentali e un pò perchè gli anni sono passati.....
ehhh a chi lo dici.. sfondi una porta aperta...

Comunque butta giù 2 dati di RDSonmax di IDmin e VDSbreakdown.. quando trovo pure io un po' di tempo qualche sigla la posto..
;)

tecnonick
10-02-2010, 11:40
Ma guarda gatt, è indifferente, possiamo adattare qualunque mosfet, purchè abbia i tempi di commutazione più corti possibile e la maggior corrente possibile, la tensione di lavoro intorno a 500 volt, iniziamo a fare delle prove con questa tensione, poi al limite in altre prove potremo elevarla riducendo la corrente, inutile stare su tempi di commutazione superiori a quelli del 840 perchè quello che ci interessa è fornire la maggior energia possibile nel più breve istante possibile.

tecnonick
23-02-2010, 17:17
Ei gatt che fine hai fatto? allora hai una dritta sui mosfet? qui non mi hanno consegnato i campioni, mi sa che i driver è meglio che me li faccio da me....