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LM338: un integrato, 5 ampere

LM338: un integrato, 5 ampere

L’integrato LM338 è un regolatore variabile in contenitore TO220 o TO3 capace di erogare più di 5A su un range di tensioni che varia da 1,2 a 32V di uscita. La sua progettazione è stata curata per le applicazioni in cui lo spazio è importante, per cui, nella configurazione base, bastano solo 2 resistenze per settare la tensione richiesta all’uscita.

Una caratteristica particolare di questo regolatore è la limitazione di corrente d’uscita in funzione del tempo. È in grado infatti di erogare picchi di corrente sino a 7A per brevi periodi di tempo. Se la corrente continua a essere superiore ai 5A di uscita, l’integrato “capisce” di trovarsi in una condizione anomala di funzionamento e la protezione da sovracorrente interviene limitando l’erogazione. Un ulteriore sovraccarico, innalzando la temperatura interna, causa l’intervento della protezione da sovratemperatura e il distacco del componente dal circuito sino al raffreddamento. Questa protezione rimane funzionale anche se per errore il piedino di regolazione rimanesse staccato dal circuito. Ciò vi fa capire che siamo davanti a qualcosa di diverso dal solito regolatore a 3 terminali che siamo abituati ad usare, e che da solo è in grado di creare un semplice ma performante alimentatore da laboratorio.

In genere nessun condensatore antioscillazione è richiesto se l’integrato è posto a meno di 5 cm dal condensatore di filtro all’uscita del ponte. In pratica, visto l’esiguo costo aggiuntivo paragonato ai benefici ricavabili, è bene prevedere un condensatore ceramico da 0,1uF sia all’ingresso che all’uscita dal LM338, il più vicino possibile ai terminali.

Inserendo inoltre questi condensatori si migliora l’immunità ai disturbi RF, aumenta la risposta sui transienti della corrente di carico e si abbassa il “rumore ” proprio dell’alimentatore (il ripple residuo sulla continua).

L'integrato LM338 - Caratteristiche principali

    - 7 A di corrente di picco garantita sui brevi periodi
    - 5 A continui garantiti
    - Regolabile sino a 1,2V minimi
    - Controllo temperatura componente
    - Protetto sui corto circuiti all’uscita
    - 1% di tolleranza garantita all’uscita

Suggerimenti per un utilizzo “sicuro”
Vale la pena ricordare alcuni “trucchi” che possono servire a migliorare il funzionamento dei circuiti in cui viene usato LM338, e che molte volte non sono trattati a sufficienza.

LM338

Personalmente li ho impiegati nel regolatore di controllo del mio alimentatore da 20A di stazione, e non ho mai avuto problemi di instabilità o oscillazioni, pur avendo la mia bibanda a meno di 3 m in linea d’aria dall’alimentatore. Inoltre queste modifiche proteggono l’integrato da errori di inserzione carico o da carichi “rognosi” come quelli fortemente capacitivi o induttivi (motori c.c., grossi relais, prove di condensatori ad alta capacità ecc.). Pochi euro in più proteggeranno le vostre ore di lavoro efficacemente.

Condensatori di protezione
Il dispositivo è particolarmente sensibile all’assenza di condensatori di by-pass sui piedini in caso di radiofrequenza o visto il piccolo valore della capacità, non se ne consiglia l’uso.

lm338-resistenze-1

In genere, come detto, è sufficiente piazzare due condensatori ceramici da 0,1 uF o 1uF al tantalio vicino ai piedini ingresso/uscita. Per migliorare la reiezione al “ripple”, come nei casi in cui si devono alimentare circuiti di BF o HI-FI è meglio bypassare verso massa il terminale di regolazione. Un condensatore da 10uF migliora sino a 76dB. L’aumento sino a 25 uF non sembra cambiare molto nella reiezione.

Se si usa questa tecnica è necessario l’uso dei diodi di protezione (vedi più avanti nell’articolo). Per quanto riguarda il valore ideale del condensatore di filtro all’uscita dal ponte di diodi, una regola empirica fissa il valore per 5A intorno ai 4500uF o più. Una resistenza di scarica può essere posta sui terminali dell’elettrolitico per annullare la tensione del condensatore allo spegnimento alimentatore, ma
visto il piccolo valore della capacità, non se ne consiglia l’uso. All’uscita del regolatore, sui morsetti di collegamento può essere posto un parallelo di un elettrolitico da 1000uF con un ceramico da 0,1uF per smorzare scintille causate dal distacco dei carichi che potrebbero disturbare il funzionamento del regolatore.

Diodi di protezione

Quando si usano condensatori elettrolitici collegati al regolatore, è OBBLIGATORIO usare i diodi di protezione. Quando un condensatore è collegato al regolatore, e viene tolta la tensione all’ingresso di quest’ultimo, ad esempio spegnendo l’alimentatore, il condensatore si scarica nell’uscita dell’integrato. La corrente che circola deriva dalla tensione di uscita, dalla resistenza interna del condensatore e dalla resistenza interna dell’integrato.

lm338-schema

Quest’ultima è particolarmente bassa, per cui nei casi peggiori si possono avere “colpi” da 25 A nella circuiteria interna. Questo manda fuori uso il componente dopo un paio di questi “trattamenti”. Un ulteriore diodo che abbia la capacità di sostenere 5A può essere posto in anticonduzione tra il positivo e il negativo all’uscita per evitare transitori in caso di stacchi intempestivi di carichi induttivi (caso invero molto difficile, a meno che non vi troviate a collaudare motori in cc con spunti molto forti, come automodelli, veleggiatori elettrici ecc.).

In fig.1 si vede un alimentatore regolabile con tutti questi suggerimenti inseriti. È quello che vi suggerisco per il vostro laboratorio. Stabilizzazione migliorata In taluni casi è necessario avere una stabilità particolarmente elevata, dove pochi millivolt in più o meno possono danneggiare i componenti a valle del regolatore. Un esempio è quello di alcuni diodi laser a semiconduttori che si danneggiano facilmente per cambi di tensione anche piccoli. Il circuito proposto in fig.2, con un diodo zener di precisione e resistenze a tolleranza 1%, risolve questo problema. Diversi valori di tensione si ottengono con il cambio dello zener.

Maggior corrente
L’ultimo circuito proposto fig.3 vede una serie di regolatori in parallelo per aumentare la corrente di uscita. Notate le resistenze di equalizzazione sulle uscite dei regolatori e la presenza di un operazionale necessario a generare la tensione di regolazione comune. La resistenza di valore ohmmico più basso (riquadrata) può essere realizzata con un parallelo/ serie sino al valore più vicino. Va comunque dotato il circuito di un dissipatore di notevole dimensione, in quanto i regolatori alla massima corrente scaldano parecchio.

radiokit elettronica

 

 

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ritratto di garcia

richiesta

Buonasera volevo chiederle lo schema da impiegare in una regolazione di una tensione di 1,2 a 32 Volt e 30 Amper.
Saluti
Garcia

 

 

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