Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
#6086
Bios ha scritto:È bassa tensione, non servirebbe questa finezza.

Immagine.png
Scaricheranno in un ora circa con la 100k. Link

Questo è un regolatore integrato:

TO-220-3_05-08-1420_sml.jpg
Vedi 7805, 7812, lm317, etc.


Allora la resistenza la tolgo perché inutile.
Per quanto riguarda l'induttore ho calcolato che se lui nell'articolo usava un induttore da 30mH https://www.electroboom.com/?page_id=727 io ne dovrei usare uno da 128mH cioè molto grande (ho fatto la proporzione diretta, penso sia giusto come calcolo no?) Quindi probabilmente lo rimuoverò.

Per quanto riguarda il regolatore di tensione, probabilmente c'è stata una confusione di termini da parte mia. Quello che ho citato prima è un convertitore buck step up - step down (XL4016). Ho letto su wikipedia il funzionamento di questi convertitori ed è completamente differente dal funzionamento di un regolatore di tensione come l'lm317 o la serie 79xx. Quindi si, probabilmente c'è stata una confusione di terminologie da parte mia :)

Qua potete trovare il datasheet dell'integrato XL4016
http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4016%20datasheet.pdf

Grazie sempre per i chiarimenti :)
#6087
pumas38 ha scritto:[CUT] Se qualche buon anima pia potrebbe spiegarmi gli induttori, anche in modo molto semplificato, vi sarei infinitamente grato (in particolare all'interno del raddrizzatore costruito nel video) [CUT]

In breve l'induttore ed il condensatore realizzano un filtro LC per ridurre il ripple. L'induttore veniva usato nelle vecchie radio a valvole solo perchè era già presente nell'altoparlante (a quei tempi non c'erano i magneti permananeti e si usavano gli elettromagneti) . Con l'uso di altoparlanti a magneti i filtri LC sono pressochè spariti sostituiti da filtri RC sostituiti poi anche quelli dai regolatori di tensione.

Il modo migliore di capire come funziona un induttore e' leggere un buon testo di elettrotecnica ( non elettronica, ma proprio elettrotecnica) di base. Eviterei come la peste i video su youtube che fanno piu' danni della grandine su un campo di grano prima della mietitura.

Nel video linkato al minuto 1:53 c'è una operazione che solo un pazzo farebbe (come è un pazzo l'indiano del video che confida nel fatto che a casa sua arrivano solo 120 volt). A casa nostra ne arrivano ben 230 e caricare un condensatore elettrolitico a 320 volt vuol dire cercare la morte invece di aspettare che lei venga (con calma) a cercare noi. Per di più al minuto 2:53 l'indiano pazzo fa una operazione pericolosa e potenzialmente letale che va eseguita solo in pochissimi casi del tutto particolari e solo da veri professionisti che sanno esattamente cosa stanno facendo e perchè lo si debba fare.

Per quanto riguarda il convertitore step down linkato, anche per lui occorre mettere in conto la dissipazione e verificare se le alette sono sufficienti. Come dichiarato (certificato e' un termine eccessivo) dal venditore l'oggetto eroga 300 watt quindi 8.5 A a 35 volt ( il 10% in piu' non si nega a nessuno in pubblicità). Ipotizzando un ottimistico rendimento dell'80% si ha che l'oggetto dissipa in calore il 20% della potenza in ingresso di 375 watt -> 80%=300 watt elettrici + 20%= 75 watt termici e francamente quelle alette sembrano piccole .

Se pero' gli fai erogare solo 3.5 A a 12 volt hai 42 watt elettrici utili quindi in ingresso hai 53 watt -> 80%~42 watt + 20% =11 Watt termici e ci si sta comodamente.

Per ultimo un regolatore (es: LM317e LM78xx) ha caratteristiche notevoli regolazione di linea dello 0.01% (percentuale di variazione in uscita per ogni volt di variazione dellla tensione in ingresso); una regolazione del carico dello 0.1% (percentuale di variazione dell'uscita per una variazione della corrente assorbita di 100 volte es 15 mA-1.5A); attenuazione del ripple di 60 dB ( che poi e' 1/1000 quindi 12 mV a 12 volt) Difficilmente un alimentatore (anche switching) riesce a ottenere tali valori.

Chiacchere a parte l'idea di usare un dc/dc stepdown come PRE-regolatore per limitare la dissipazione termica del REGOLATORE vero e proprio e' buona (spesso si usano degli SCR come preregolatori) . Devi solo allineare la tensione fornita dal PRE-regolatore in modo che sia sempre 5-7 Volt superiore (dropout) a quella del regolatore vero e proprio: con un doppio potenziometro ed un paio di trimmer si dovrebbe fare.
pumas38 ringraziano
#6088
Però devo dire che non ancora capito cosa si vuole ottenere.
Un alimentatore variabile da banco? Con che caratteristiche?

Alcune precisazioni:

- XL4016, dichiara il costruttore sul foglio dati, è un buck : 8-40 in 1.25-36 out Non ho letto tutto il foglio dati, ma mi pare che si parli solo ed esclusivamente di step-down (The XL4016 is a 180 KHz fixed frequency PWM buck (step-down) DC/DC converter, ...)

- XL4016 è uno switch mode, LM78xx sono lineari.

- Poi quando avrai il carico reale collegato dalla resistenza, anche essendo molto grande quanto gli pare (??? molto grande rispetto a cosa?) passerà la corrente calcolabile con la legge di Ohm...dato che si trova in parallelo all'alimentazione. In ogni caso è meglio che un carico-di-scarica stia a valle del regolatore (anche perchè gli SMPS richiedono in genere un carico minimo)

- il video linkato slinkalo e, se lo ritieni necessario cerca, qualche altra cosa che non sia una internettata fatta da un incompetente

- quanto ad una induttanza in serie, si tratta di un sistema, come dice double, per creare un filtro LC che abbatta il ripple, tecnica usata al tempo delle valvole dove in generale non si usava una tensione stabilizzata. Se la metti, male non fa (ma introduce una cdt dipendente dalla sua resistenza), però non mi pare per nulla utile dato che la tensione in uscita sarà condizionata dal regolatore.

Resta comunque la questione iniziale: cosa vuoi ottenere?
pumas38 ringraziano
#6089
@double:

-Allora per quanto riguarda gli induttori mi sa che prenderò uno dei libri di elettrotecnica di mio padre e comincerò a leggere e studiare.

-L'indiano pazzo, potrà sembrare strano ma basa il suo canale proprio sulla sua persona che soffre con l'elettricità. Penso (e spero) che sappia benissimo ciò che sta facendo essendo, se non ricordo male, un ingegnere elettrotecnico. Comunque ovviamente non mi è mai frullata per la testa l'idea di riprodurre i suoi esperimenti e a prescindere, il mio raddrizzatore lavorerà a 24V quindi i rischi, anche se sempre presenti, saranno molto minori.

-Il convertitore linkato si supporta fino a 8.5A ma, io lo userò in rarissimi casi ad un massimo di 4A-5A e, la maggior parte del tempo, lavorerà tra 1 e 2A con una tensione che difficilmente supererà i 19V (quindi 38W). L'ho preso sovra-dimensionato appunto per non incorrere in rischi derivati dal calore (comunque ho intensione di inserire anche una ventola da 120mm che spara aria fresca dentro al box che conterrà l'alimentatore)

-Avevo appunto letto di questi regolatori lineari o variabili (LM317 e LM78xx) che però si comportano come delle "resistenze"(?) Sperando di non sbagliare. Hanno quindi un'efficienza molto bassa e la maggior parte dell'energia non utilizzata viene dissipata in calore. Deduco che, per stabilizzare una tensione tra 10-14V e con al massimo 1A vanno bene e forniscono tensioni stabili. Ma usare un LM317 per costruire un alimentatore da banco che potrebbe erogare anche 5A mi sembra da pazzi e praticamente impossibile. Al massimo mi costruirò dei circuiti esterni con LM317 che alimenterò con l'alimentatore stesso per ottenere tensioni ancora più stabili di quelle in uscita dall'alimentatore e che alimenterò con le tensioni adeguate e limitando le correnti nel modo adeguato.

-Secondo le premesse fatte prima non dovrebbe essere necessario questo circuito per pre-regolare la tensione, o no? Altrimenti, come potrei costruirlo un circuito del genere? Non ho idea di cosa siano gli SCR sinceramente. Quindi questo circuito si comporterebbe come un regolatore di tensione lineare? Magari non con gli stessi risultati ma ottenendo sempre un attenuazione del ripple, giusto?

mars ha scritto:Però devo dire che non ancora capito cosa si vuole ottenere.
Un alimentatore variabile da banco? Con che caratteristiche?


Si, voglio ottenere un alimentatore da banco variabile.
Deve sostenere 5A (che saranno usati molto raramente) e 24V massimi.

-Si in effetti viene dichiarato come step down. Ma non è un problema (o almeno credo) avendo circa 30V in entrata e all'uscita userò al massimo 24V.

-La resistenza ho deciso di toglierla dal raddrizzatore e metterla alla fine probabilmente subito prima dei due terminali finali.

Allora penso di togliere l'induttore definitivamente per evitare componenti che riscaldano inutilmente.

Grazie sempre per il tempo dedicatomi :)

Edit1: Ho trovato qualcosa del genere http://www.webalice.it/crapellavittorio/electronic/prereg.htm ma ci ho capito quanto un procione ne capisce di filosofia. Però ho capito che non usa nessun convertitore buck e che usa l'lm317 (anche se non ho capito come)
#6090
Non potendo più modificare il messaggio precedente scrivo qua. Riguardando il progetto del link precedentemente citato (quello nell'edit1) mi è venuta un'idea che forse potrebbe essere fattibile.

Perché non usare il circuito che ho acquistato (quindi l'XL4016) per abbassare la tensione e limitare la corrente e poi dare l'uscita di questo in pasto all'lm317? In questo modo la limitazione di corrente verrebbe attuata dall'XL4016, l'LM317 avrebbe semplicemente il compito di fare un raddrizzamento finale abbassando il ripple e lo sforzo che questo dovrebbe attuare sarebbe minimo. e la Vin dell'lm317 si discosterebbe di poco dalla Vout facendogli subire così uno stress minore. Dovrei però trovare il modo di far guidare l'xl4016 dall'lm317 in quanto sarebbe questo a decidere la tensione finale e l'xl4016 dovrebbe semplicemente adattarsi.
Capisco di essermi spiegato come una scimmia :roll: quindi lascio uno schema a blocchi per cercare di farmi capire meglio:
lm317 e xl4016.png

Che ne pensate?

edit1: credo che non esistano lm317 che possano gestire 5A a 24V, voi che mi dite su ciò? Come pensate che io possa realizzarlo? Ho trovato questo articolo: http://www.giuseppecaccavale.it/elettronica/alimentatore-variabile-lm317-5a/ però non so se il circuito che utilizza un mj2995 continua a mantenere le proprietà di filtraggio del ripple dell'lm317
#6091
pumas38 ha scritto:Dovrei però trovare il modo di far guidare l'xl4016 dall'lm317 in quanto sarebbe questo a decidere la tensione finale e l'xl4016 dovrebbe semplicemente adattarsi.

Anche no!

L'LM317 lo devi mettere dopo.
#6093
il circuito di Crapella e' un pre-regolatore a SCR, pilotato dall'LM317, che riduce il valore efficace della tensione pulsante. Occhio che NON HA (e non deve avere) il condensatore di livellamento dopo il ponte! Il transistor MJ2955 è il complementare del notissimo 2N3055. Uno è PNP, l'altro NPN http://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N3055-D.PDF Se non sei pratico per ora aspetta un pò.

Per quanto riguarda l'LM317, il datasheet a pagina 16 figura 22 mostra come metterne tre in parallelo per erogare 4 ampere. A pagina 17 figura 23 mostra come aumentare la corrente in uscita con un paio di transistor http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf La regolazione di tensione ed il ripple restano gli stessi dell'integrato senza transistor. Come da schema il transistor va messo all'ingresso e non all'uscita come sembrerebbe intuitivo.

l'LM317 è vecchiotto e ce ne sono di più moderni come il LM3085 (che è pure parallelabile senza resistenze , limitabile in corrente e variabile in tensione con un potenziomentro) http://www.analog.com/media/en/technica ... 3085fb.pdf Anche per i regolatori occorre considerare la dissipazione termica: 4 volt di caduta con 3.5 A di corrente fanno 14 watt termici, quindi aletta adeguata sull'integrato o sul transistor.

Come già detto puoi provare a sincronizzare il DC/DC ed il regolatore usando un potenziometro doppio: una sezione governa il DCDC e l'altra sezione il regolatore (317 o 3085) Aggiungendo qualche trimmer devi realizzare una differenza di tensioni di circa 4 volt. Occorre metter mano al trimmer di regolazione tensione sul DC/DC quindi serve abbastanza pratica!
#6094
-Abbandono completamente l'idea degli scr, non è la strada che voglio intraprendere diciamo e mi sembra troppo complicata.

-Ieri ho letto un pò sui transistor in generale e ho capito molte cose, devo ancora capire bene come usarli da amplificatori ma comunque non è un problema.

-Perfetto! Non avevo letto tutto il datasheet, ti ringrazio :) . Allora visto che le caratteristiche rimangono le stesse del circuito senza transistor utilizzerò direttamente questo circuito con il 2n2905.

-Diciamo che non mi interessa poter limitare la corrente sul circuito dell'lm317 contando che la posso già limitare sul DC/DC con un potenziometro fatto apposta.

-Bella l'idea del doppio potenziometro, non sapevo nemmeno della sua esistenza ahahah. Dovrei appunto smanettare con i trimmer e il potenziometro per trovare i valori corretti. Io avevo pensato pure ad un altro metodo ovvero, tramite due potenziometri digitali e arduino che fa da "sincronizzatore". Però mi sembra fin troppo complicato per quel che ci devo fare. Domanda riguardo all'utilizzo con il doppio potenziometro, come hai fatto a calcolare la caduta di tensione di 4V? Come mai 4V? E caduta di tensione tra cosa? (perdona la mia ignoranza)

Grazie sempre per il tempo dedicatomi :)

edit1: ho un problema, non riesco a trovare il tip73 utilizzato nel datasheet dell'lm317. Sto disegnando lo schema su easyEDA ma non riesco a trovare proprio l'integrato, caso mai come lo potrei sostituire?
#6095
Pur conscio di fare la parte del rompi, devo dire che l'alimentatore variabile che solitamente sta sul banco di un laboratorio NON è propri il primo oggetto che l'hobbista inerme può pensare di realizzare con successo.
Anche perchè con pochi euro è possibile acquistare prodotti commerciali quasi decenti.
E, a conti fatti , ci si accorge presto che per ottenere un accrocchio inguardabile (e spesso relativamente funzionante) si è speso di più.
Pensate solo ad un case, morsetterie, strumentazione digitale o meno, ecc.

Certamente si obbietterà che l'esperienza, la vis sperimentatoria, il do-it-yourself, la soddisfazione del faso tuto mi, ecc, non hanno prezzo.
Secondo me a volte un prezzo ce l'hanno, e non trascurabile.

Pensate, ovviamente, come volete. Da parte della mia esperienza ritengo quanto ho detto, per innumerevoli ragioni con le quali non sto a tediarvi.
Io l'avvertimento a pumas38 l'ho dato.

A parte quanto sopra, il concetto del pre regolatore switch mode è il seguente: la sua uscita è pari a quella del lineare seguente più la tensione necessaria al lineare stesso per operare correttamente. In parole povere, se l'uscita del lineare è 5V, al suo ingresso e necessita di una cdt di 4V, il pre regolatore fornirà 9V. Se l'uscita richiesta è 18V si avranno 22V e coì via. Lo scopo è quello di avere la minima dissipazione di calore sul lineare, dove lo switch mode ha un rendimento maggiore.
Questo si ottiene NON con un potenziometro doppio, ma inviando la tensione in uscita dal lineare, con un opportuno condizionamento, al pin di feedback FB dello switching in modo che la sua tensione di uscita sia V più un tot. E questo è il problema essenziale da risolvere (da tenere presente che esistono anche problemi di stabilità che possono non essere secondari).

Concordo sulla vetustà dell'LM317 e sul fatto che esistono chili di nuovi lineari con caratteristiche migliori o molto migliori.
Discordo sui circuiti in cui si buffera un lineare con transistor di potenza per varie ragioni.

TIP73 è un quasi obsoleto dell'epoca del LM317 e può essere sostituito da un qualsiasi altro NPN con caratteristiche simili, ad esempio MJE3055, TIP3055, TIP35C.
Vendo

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