Home
Accesso / Registrazione
 di 

Alimentatore switching regolabile - seconda parte

Alimentatore switching regolabile

Alimentatore switching regolabile, seconda parte. Più precisamente, minore è la tensione riportata dalla retroazione, maggiore è quella di uscita. Ciò è confermato dalle formule fornite dal costruttore che pubblichiamo in questo stesso articolo, dalle quali appare evidente che riducendo la resistenza R1 (cioè quella che sta tra il piedino 4 e massa) e perciò abbassando la differenza di potenziale riportata all’ingresso di retroazione, si ottiene un aumento del numeratore della frazione tra parentesi, quindi un incremento della Vout che è la tensione di uscita del regolatore switching.

Questo ragionamento trasferito allo schema elettrico significa che portando il cursore del potenziometro verso la resistenza R1 si ottiene una diminuzione della tensione di uscita, mentre -al contrario- portandolo verso R2 si ha l’effetto opposto, ovvero la Vout cresce. Con i valori scelti per i componenti otteniamo un’escursione della tensione di uscita tra un minimo di circa un volt e mezzo ed un massimo di 15V; naturalmente è possibile ritoccare questo “range” ma bisogna cambiare i valori delle due resistenze R1 ed R2, o al limite di una soltanto, servendosi sempre delle formule pubblicate: abbassando R1 si ottiene un limite inferiore al disotto degli 1,5 volt, mentre alzandola si riesce ad andare oltre i 15 V massimi indicati.

Per R2 vale il ragionamento opposto. Badate comunque che per motivi pratici non bisogna andare oltre i 16 volt, perché a pieno carico la tensione raddrizzata e livellata dal C1 si può abbassare anche del 20% del valore a vuoto, quindi può diminuire fino a poco più di 18V, e calcolando un drop-out (caduta tra ingresso ed uscita del regolatore) di circa 2V vedete bene che non è possibile forzare più di tanto, altrimenti non si riesce più ad avere una tensione stabilizzata.

Alimentatore switching regolabile - realizzazione pratica

Giunti a questo punto lasciamo da parte la teoria e vediamo come si costruisce il nostro alimentatore da laboratorio; come al solito abbiamo previsto il montaggio su circuito stampato, che potete ricavare seguendo la traccia lato rame illustrata in queste pagine a grandezza naturale: usatela per ottenere la pellicola, qualora ricorriate alla fotoincisione, diversamente fatene comunque una fotocopia (per non rovinare la rivista...) e ricalcatene i profili delle piste con carta-carbone direttamente sulla basetta, rifinendo con l’apposita penna resistente agli acidi.

Inciso e forato lo stampato, iniziate il montaggio inserendo e saldando le resistenze e il diodo Schottky, rispettando la polarità indicata per quest’ultimo nel piano di cablaggio visibile in queste pagine: notate che D1 è in contenitore TO220 e deve stare con la parte metallica rivolta all’induttanza L1; non dimenticate il led rosso LD1, del quale il catodo è dalla parte smussata del contenitore. Proseguite con i pochi condensatori, tutti elettrolitici, dei quali va rispettata la polarità indicata.

Infilate quindi il ponte raddrizzatore, badando al suo verso, e l’integrato, tenendolo in piedi e ad un’altezza che permetta di fissarlo ad un’eventuale dissipatore di calore (tipo Elbomec ML33) con una piccola vite 3MA più dado. A proposito del dissipatore, conviene sempre metterlo così da essere al riparo in ogni condizione, soprattutto per non doversi fare troppi pensieri ad utilizzare l’alimentatore in condizioni “gravose”. Tuttavia diviene necessario solo quando si vogliano ottenere correnti d’uscita oltre 1,5 ampère a tensioni molto basse (sotto i 5 volt) ed oltre i 2 A al disopra di 5V.

Alimentatore switching regolabile - componenti

Alimentatore switching regolabile componenti

In ogni caso un radiatore come quello montato nel nostro prototipo (vedi le foto) da circa 10 °C/W, risolverà ogni problema. Volendo approfondire il discorso va detto che in linea di massima -considerato l’altissimo rendimento medio (88%) del componentecon i 21V all’ingresso ed una corrente di 1 ampère all’uscita si dissipano in calore circa 2,5 watt; sapendo che la massima temperatura di giunzione è sempre 150 °C e imponendo un massimo di 40 °C nell’aria circostante (temperatura tipica di un locale non aerato nelle calde giornate d’estate...) la resistenza termica complessiva è: RTja=(150-40)°C/8W=44°C/W. Le piste collegate ai piedini del componente hanno una superficie abbastanza estesa da garantire una resistenza termica complessiva di circa 50 °C/W, il che significa che grosso modo ci siamo.

Oltre 1 ampère è invece necessario ricorrere al radiatore (a meno di non ridurre a 10V la tensione di ingresso, accontentandosi di 5÷6V in uscita) che va fissato spalmando uno strato di pasta al silicone tra esso e l’aletta metallica dell’LM2576, per migliorare lo smaltimento del calore prodotto durante il funzionamento.

Non è invece necessario isolare i due con la mica, a patto di non far toccare il dissipatore con altre parti sottoposte a tensione. Bene, sistemato il dissipatore e quanto lo riguarda, procuratevi l’induttanza (da 160 µH, capace di reggere 5A) ed infilatela nei rispettivi fori saldandola con abbondante stagno. Volendo autocostruire L1, è necessario utilizzare un filo di sezione adatta a reggere 3÷5 ampère di corrente, quindi circa 1 mm di diametro; avvolgete su nucleo di ferrite toroidale circa 20 spire di filo smaltato (il nucleo può essere da circa 25x10 mm).

Quanto alla L2, deve essere da circa 20÷30 µH, sempre da 5 ampère, e anch’essa può essere fatta a mano avvolgendo 6÷8 spire di filo in rame smaltato da 1 mm su un pezzo di ferrite cilindrica, lungo 15÷20 mm ed avente un diametro di 8÷10 mm. Al solito, prima di procedere alla saldatura delle induttanze liberatene i capi dallo smalto, raschiandoli con una limetta, con tela smeriglio o con la lama di un paio di forbici. Per terminare il montaggio infilate e saldate una morsettiera tripolare a passo 5 mm nei fori riservati alle piazzole del potenziometro P1, così da semplificare le connessioni con esso: saldate tre spezzoni di filo al potenziometro, quindi serrate quelli dei due estremi nei morsetti esterni, e quello del cursore nel centrale; è molto importante rispettare l’ordine, altrimenti il circuito funzionerà male.

Alimentatore switching regolabile - Traccia rame PCB

Per l’alimentazione collegate il secondario di un trasformatore con primario da rete (220V/50Hz) ai punti IN AC, ed il gioco è fatto; saldate i capi del primario ad un cordone completo di spina di rete, isolate bene il tutto, e l’alimentatore switching regolabile è pronto per l’uso. Controllate bene il circuito, dopodiché potete già collaudarlo infilando la spina del cordone in una presa di rete non prima di aver posto la scheda su di un piano isolato: l’accensione del led indicherà la presenza dell’alimentazione principale; prendete un tester disposto alla misura di tensioni continue con fondo-scala di 20÷50 volt e applicate i puntali + e - rispettivamente al punto +Vout ed alla massa dello stampato, quindi verificate cosa c’è in uscita.

Agite sul perno del potenziometro e guardate come varia la tensione: portatelo tutto in senso orario fino a leggere sullo strumento 16 volt o giù di lì; ruotatelo quindi in verso antiorario verificando che si scenda a circa 1,5 volt. Notate che se l’uscita varia inversamente a come descritto, cioè se in senso orario la tensione cala ed aumenta ruotando il perno del potenziometro in verso antiorario, occorre scambiare la posizione dei fili dei contatti esterni sulla morsettiera P1.

Infine, rammentate che a collaudo ultimato conviene staccare il tutto e racchiuderlo in una scatola adatta a contenerlo, possibilmente provvista di alcuni fori o feritoie per l’aerazione, curando l’isolamento dal fondo, se metallico. Il pannello frontale andrà bucato e lavorato per ospitare il led ed il potenziometro, nonché due morsetti per i contatti di uscita, che dovranno essere uno rosso (positivo) ed uno nero (negativo) possibilmente di quelli con le boccole per infilare gli spinotti a “banana”. Posteriormente dovrete curarvi di far uscire il cordone di rete. Per l’accensione e lo spegnimento converrà disporre un interruttore da 1A/250V in serie ad uno dei fili del primario del trasformatore.

 

 

Scrivi un commento all'articolo esprimendo la tua opinione sul tema, chiedendo eventuali spiegazioni e/o approfondimenti e contribuendo allo sviluppo dell'argomento proposto. Verranno accettati solo commenti a tema con l'argomento dell'articolo stesso. Commenti NON a tema dovranno essere necessariamente inseriti nel Forum creando un "nuovo argomento di discussione". Per commentare devi accedere al Blog
ritratto di Stakanov

Valore R4 mancante

Salve, volendo realizzare il circuito in questione mi sono accorto che manca il valore di R4. Qual è? Grazie in anticipo e buone feste

ritratto di Fabrizio.Sarchese

Valore R4?

Come per il commento di sopra vorrei sottolineare che manca il valore della resistenza R4, qual'è per favore?

ritratto di Emanuele

Alimentatore switching

L'articolo è stato pubblicato per gentile concessione di ElettronicaIN quindi è agli autori che dovresti chiedere, particolarmente se poi compri il kit ;)
(è indicato il link a fine articolo)

Comunque la resistenza R4 ha solo una funzione relativa al condensatore di uscita e non è direttamente implicata nel funzionamento del progetto. Scegli un valore alto in modo che permetta la scarica del condensatore in tempi ragionevoli e non comprometta la potenza di uscita :)

ritratto di Fabrizio.Sarchese

Ok grazie mille ;)

Ok grazie mille ;)

ritratto di Fabrizio.Sarchese

Prima e seconda parte

Mi perdoni di nuovo Signor Emanuele Bonanni, sarebbe così gentile da dirmi la differenza tra la prima parte e seconda parte di questo articolo?
Grazie anticipatamente.
:)

 

 

Login   
 Twitter Facebook LinkedIn Youtube Google RSS

Chi è online

Ci sono attualmente 7 utenti e 73 visitatori collegati.

Ultimi Commenti