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Convertitore 24 / 12V 10A - 4

Convertitore 24 / 12V 10A

Bene, questo è tutto quanto riguarda il funzionamento del circuito quando non è caricato, cioè con l’uscita a vuoto; le cose cambiano un po’ quando si applica un carico che richiede una corrente apprezzabile. Per capire cosa accade occorre innanzitutto considerare la rete di retroazione formata da R14, R15 ed R13, che riporta una parte di tensione dall’uscita del circuito al piedino 1 dell’integrato SG3525A: questa è indispensabile per ottenere la stabilizzazione della tensione di uscita e serve nel contempo per deciderne il valore; vedremo tra breve cosa determina in pratica.

E’ possibile impostare il valore a vuoto della tensione all’uscita tra circa 10 e 20 volt, agendo sul cursore del trimmer R15: ruotandolo verso la R14 il valore diminuisce (perché retrocede più tensione all’ingresso invertente dell’amplificatore di errore interno ad U1) mentre aumenta portandolo verso massa.

COME FUNZIONA LA REGOLAZIONE IN PWM
La regolazione statica e dinamica della tensione si ottiene costringendo il modulatore PWM interno all’SG3525A a variare la larghezza degli impulsi che produce e invia ai gate dei power-mosfet: per alzare la tensione si allargano gli impulsi, che vengono invece ristretti per abbassarla.

Infatti, una maggiore larghezza degli impulsi di pilotaggio del trasformatore determina una tensione il cui valore medio è più alto, quindi porta ad ottenere una tensione continua di valore più alto di quello ottenibile con impulsi stretti che, al contrario, producono una grandezza di valore medio minore. Proprio per questo principio la retroazione provvede a stabilizzare la tensione di uscita mantenendola pressoché costante al variare del carico applicato.

Per comprendere la cosa pensate che, richiedendo più corrente al convertitore, gli elettrolitici C8 e C13 si scaricano più rapidamente e la tensione tra i punti + e - 12V si abbassa, determinando perciò un potenziale minore al piedino 1 dell’U1; di conseguenza il modulatore interno all’integrato allarga gli impulsi con cui pilota i powermosfet, e i capi del primario “A-A” vengono pilotati con impulsi di maggior durata: si allargano perciò gli impulsi rettangolari ai capi delle due sezioni del secondario, cosicché C13 e C8 vengono caricati ogni periodo per un tempo più lungo consentendo di tenere una tensione di uscita più alta, ovvero di erogare al carico la corrente che questo richiede senza determinare apprezzabili variazioni di tensione.

E con questo abbiamo visto anche il funzionamento dinamico del converter 24/12V; quanto al resto del circuito, va notata la presenza del regolatore integrato U2, inserito sul ramo positivo dell’alimentazione di ingresso per far funzionare l’integrato SG3525A e il circuito di pilotaggio dei gate dei mosfet T1 e T2 con 12 volt, piuttosto che con 24V: ciò l’abbiamo voluto non perché U1 non sopporti i 24 volt (regge infatti fino ad un massimo di 40 V) ma perchè i gate degli IRF540 non possono accettare tensioni oltre una ventina di volt.

Certo, per ridurre la tensione di gate dei mosfet sarebbe bastato aumentare i valori delle resistenze R7 ed R9, tuttavia per ottenere potenziali accettabili avremmo dovuto portare il valore a circa 1 Kohm, con il risultato di rallentare il funzionamento dei mosfet stessi: infatti la capacità di gate di questi è decisamente elevata, ed abbinata ad una resistenza anche di un solo Kohm costituisce un filtro che ne ritarda leggermente l’entrata in conduzione e l’interdizione.

 

 

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