No caso dos cabos, como eu instalei as baterias do lado de fora, em área ventilada (devido à possibilidade de produção de hidrogênio) tive que usar um cabo de cinco metros de comprimento, totalizando 10 metros se considerarmos que o circuito tem ida e volta. Optei por um cabo de 16 mm2 (0,001 Ohm/m, vide http://www.mcm.ind.br/download/Tabela-condutores-cobre-AWG-x-MM.pdf), com resistência total de 10 miliohm.
Quanto aos conectores, se você usar a bateria ligada ao radio através de um carregador, certamente haverá dois conectores entre a bateria e o radio, um entre a bateria e o carregador e outro entre o carregador e o rádio (vide figura). São conectores com dois bornes, logo, bipolares.
Lembre-se que o carregador tem, normalmente, três conexões: uma para o equipamento, uma para a bateria e uma para a fonte de alimentação. Se a fonte já tem entrada para a bateria, então serão duas conexões, uma para o equipamento e uma para a bateria, mantendo-se igualmente os dois conectores bipolares entre bateria e equipamento.
Configuração mínima para no-break nos 13,8V
Como cada conector bipolar é composto de dois conectores monopolares, a queda nestes quatro conectores em série no circuito deve ser contabilizada. Se os conectores forem aparafusados, a queda deve ser desprezível. Se forem conectores de engate rápido, tipo pino banana, as quedas de tensão devem ser medidas, principalmente se não forem de grande qualidade. Lembre que os picos de corrente são altos e há pouca margem para queda de tensão, considerando todas as quedas e o limite mínimo do equipamento, que será de 11,73 V se a tolerância da alimentação for de 15%. Se a tolerância for de apenas 10%, pior ainda, pois o limite mínimo será de 12,42 V !
Conforme já dito, há, também, que se considerar a queda de tensão interna ao próprio carregador, ou seja, a queda entre a conexão da bateria e a conexão do rádio pois, via de regra, há um elemento semicondutor neste caminho, dando uma queda de tensão que pode chegar a 0,5V nos picos de corrente.
Os conectores que usei foram os Powerpoles da Anderson Power Products (www.andersonpower.com). Gostei muito. Dentre outras vantagens, medi uma resistência de cerca de 1miliohm por conector (a medição tem que ser feita a quatro fios para valores resistivos tão baixos! - Esta medição é descrita ao final desta seção sobre baterias). E esta resistência pouco alterou com sucessivas desconexões e reconexões. Não sei ao longo de seu uso, mas, evidentemente, é importante que se use o conector adequado para a corrente que se espera passar por eles. Há conectores de diversas capacidades.
Também é sempre interessante medir a resistência do conjunto porta-fusível/fusível para se ter uma ideia da queda nele imposta. É importante usar um fusível em cada um dos cabos, junto aos bornes da bateria, por proteção. Eles também podem ser usados para se conectar/desconectar a bateria, conforme a necessidade, sem ter que soltar os bornes dos terminais, usando chave de boca etc. É bem prático.
Assim, no caso simples de um sistema com o rádio, um carregador e a bateria, esta com um fusível em cada borne, tem-se uma queda de tensão total ao longo dos cabos, de quatro conectores, dois conjuntos fusível/porta-fusível e a queda interna ao regulador, que deve ser especificada pelo fabricante.
Se você medir a resistência de cada componente destes, sabendo o pico de corrente, você saberá a queda de tensão em cada um e a queda total. A tensão no rádio será a tensão da bateria (entregando a corrente de pico!) menos todas as quedas no circuito completo. Lembre-se que há perdas internas na bateria, ou seja, picos de corrente também resultam em quedas na tensão de saída da bateria. A medição desta tensão instantânea, seja na bateria, seja no rádio, pode ser visualizada em um osciloscópio.
Um cálculo rápido, considerando que todos os conectores e porta-fusíveis têm 1 miliohm de resistência, daria:
10 miliohm para os cabos, 6 miliohm para os conectores e fusíveis = 16 miliohm. A queda nos picos de 16A nos dá 0,256 V. Somado à queda do regulador (0,5V) temos 0,756V.
Se considerarmos a tensão mínima do equipamento (11,73V) a bateria deverá entregar uma tensão mínima de 11,73V+0,756V= 12,495V ..... Praticamente 12,5V nos picos de corrente!!
Se você quiser sofisticar a estação com um monitor e com uma barra de distribuição DC, aí a situação fica pior. Ambos são itens úteis, pois o primeiro mostra a tensão, corrente e total de carga transferida ou retirada da bateria, e o segundo permite ligar os diversos equipamentos alimentados pelo 13,8V, com um fusível para cada saída e também na entrada. Neste caso o somatório de conectores e porta fusíveis em série com o circuito completo (cabo +V e -V) totaliza 12 conectores e quatro porta-fusíveis.
Configuração com monitor e barra de alimentação de 13,8V
Calculando com as mesmas premissas:
10 miliohm para os cabos, 16 miliohm para os conectores e fusíveis = 26 miliohm. A queda nos picos de 16A nos dá 0,416 V. Somado à queda do regulador (0,5V) temos 0,916V.
Se considerarmos a tensão mínima do equipamento (11,73V) a bateria deverá entregar uma tensão mínima de 11,73V+0,916V= 12,649V .....
Mas isso supondo que os conectores e porta fusíveis têm 1 miliohm de resistência, cada! Será que os que você está usando têm? Veja a matéria de medição de resistência, a quatro fios, que é muito fácil, e experimente medí-los. Vale a pena!
A barra de 13,8V que usei dispõe de monitoramento da tensão, apitando sempre que a tensão na barra for menor do que o limite inferior (11,5V) ou maior do que o limite superior (15V). Percebi logo que em pouco tempo de operação eu ouvia um desagradável apito nos picos de modulação, indicando que a tensão caia abaixo de 11,5V. Muito ruim. Conclusão: tive que recorrer a um dispositivo que eleva a tensão da bateria (battery booster), descrito adiante.
O que pode-se perceber com estas contas é que o emprego de bateria sem maiores cuidados ou monitoramento da tensão, pode resultar, em pouco tempo de operação, numa tensão no rádio abaixo do limite inferior nos picos de corrente. E você pode não notar nenhuma alteração até que o transmissor falhe. ENTRETANTO, antes do seu TX falhar de alguma forma (talvez de forma irreversível, não sei), ele naturalmente irá perder potência continuamente além de apresentar sinais com distorção na transmissão ou mesmo variação na frequência. Ou seja, alimentação com bateria não é tão trivial quanto parece.
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