Convertitore 24 / 12V 10A – 3

Convertitore 24 / 12V 10A

Il segnale rettangolare prodotto viene sfasato ed inviato a due distinte uscite alle quali fanno capo altrettanti transistor driver, con i collettori collegati agli estremi dell’avvolgimento primario, il centrale di quest’ultimo è collegato al positivo dei 24 volt in arrivo dalla sorgente esterna. L’integrato U1 è collegato, tramite la resistenza R6, all’uscita del regolatore di tensione U2, che fornisce i 12 volt adatti ad alimentare l’integrato; il condensatore C7 filtra localmente eventuali disturbi dovuti alla commutazione sulla linea di potenza (positivo 12V).

I transistor driver sono dei power-mosfet della SGS-Thomson, gli IRF540 capaci di reggere una tensione massima Drain-Source di 100 volt ed una corrente di Drain pari a 40 ampère, e il tutto in un case TO-220! Hanno i terminali di gate collegati uno al piedino 11 e l’altro al 14 del driver PWM e funzionano in opposizione di fase, quindi mentre uno conduce l’altro è interdetto.

Così otteniamo il funzionamento in push-pull, grazie anche all’abbinamento con un trasformatore con primario a presa centrale: questo modo di funzionamento (push-pull) consiste sostanzialmente nel sollecitare l’avvolgimento primario del trasformatore in modo da forzare lo scorrimento della corrente ora in un verso, ora nel verso opposto; praticamente la presa centrale dell’avvolgimento è collegata al positivo di alimentazione e ogni volta che uno dei mosfet conduce mette a massa uno dei mezzi primari “A” (I°) determinando ai capi del secondario (II°) un impulso di tensione la cui ampiezza è circa uguale a quella determinata su ciascuno degli “A”; gli impulsi sono uguali a quelli che pilotano ciascuna sezione del primario perché il secondario del trasformatore elevatore TF è anch’esso del tipo a presa centrale (è composto da due avvolgimenti uguali posti in serie) e ai capi di ciascuna sezione (B e B) otteniamo un impulso di tensione ogni volta che un mosfet conduce.

In definitiva ai capi dell’avvolgimento secondario troviamo due tensioni rettangolari a 50 KHz, tra loro in fase, che si invertono di polarità ogni volta che un mosfet si spegne e va in conduzione l’altro. Queste tensioni vengono utilizzate una sola alla volta, giacché utilizziamo un raddrizzatore a due diodi che ci permette di caricare gli elettrolitici di livellamento (C8 e C13) con la corrente di un solo pezzo di secondario alla volta: infatti, dato che le due tensioni sono in fase, quando una è positiva verso la presa la seconda è negativa e viceversa, quindi nel primo caso conduce solo D2, nel caso opposto D3.

Questi diodi veloci realizzano appunto un raddrizzatore a doppia semionda del tipo con trasformatore a presa centrale, che ricava una serie di impulsi rettangolari tutti positivi la cui ampiezza è evidentemente quella della tensione di un solo pezzo di secondario, quindi metà di quella applicata a ciascuna sezione dell’avvolgimento primario. Filtrati e livellati dal circuito a pi-greca formato dagli elettrolitici C13 e C8, e dalla bobina L2, gli impulsi forniti alternativamente dai due pezzi del secondario del TF1 consentono di ottenere ai punti di uscita (+ e – 12V) proprio la tensione continua di 12 volt che desideriamo. Quando il converter è in funzione si accende il diodo luminoso LD1, indicando la presenza della tensione d’uscita.

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