Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
#6075
Come detto nel titolo, sto costruendo un alimentatore da banco utilizzando un trasformatore toroidale 220V/24V 100VA, un raddrizzatore che sto tentando di realizzare da solo riutilizzando componenti di un PSU per pc e infine dei regolatori di tensione/corrente che ho comprato online.
In questo caso mi voglio concentrare in particolare sul raddrizzatore avendo qualche dubbio/problema di calcolo.
Ecco a voi lo schema del circuito che sto realizzando:
Schematic_Alimentatore-da-banco-2_Sheet-1_20180713164126.png
Schematic_Alimentatore-da-banco-2_Sheet-1_20180713164126.png (10.67 KiB) Visto 4780 volte


E alcuni calcoli che ho eseguito:
Io = 4A
VAC input: 24V
VDC output: 24*1,414 = 33,936 +- 34V
Vm = 21,615

C = Io/(f*Vr)
C= capacità in Farad
Io = Corrente massima in uscita
f = frequenza della semionda (in questo caso 100Hz)
Vr = Tensione di ripple picco picco che vuoi ottenere (Vr = 0,7)

In questo caso C = 4 / 100 * 0,7 = 0,057 Farad o 57000MicroFarad

Con 940MicroFarad..? Vr = ?

Come vedete i miei dubbi sono principalmente tre.
1.Come si fa a trovare la formula inversa di C per trovare Vr? Avendo, come nel mio caso, due condensatori da 470MicroFarad l'uno (Quindi 940MicroFarads se messi un parallelo) I condensatori hanno una Vmax di 250V.

2.Con i miei 940MicroFarads, anche se non so la formula esatta a occhio, otterrei comunque una Vr enorme che credo renderebbe inutilizzabile il circuito. potrei ottenere un ripple di 2-3V e poi filtrarlo con questo circuito trovato online: https://www.gandotech.net/un-filtro-per-ridurre-il-ripple/
Ma non so che componenti scegliere per supportare le mie correnti e tensioni. Sapreste aiutarmi?

3. Le formule utilizzate sono corrette? Ho trovato anche altre formule che danno risultati completamente diversi e che in effetti erano quelle utilizzate fin dall'inizio. Ad esempio ciò che viene spiegato in questo video: [youtube]https://www.youtube.com/watch?v=CAYKno16weE[/youtube]

Grazie ancora per l'aiuto. Confido in voi :)

Edit1: Ho trovato questo sito che permette di calcolare tutti i dati riguardanti il circuito. Che mi sapete dire? http://www.claredot.net/it/sez_Elettronica/alimentatore_dc_non_stab_Graetz.php In questo caso lui consiglia un condensatore da 4700MicroFarad così da ottenere una Vrpp di 1,516V. Sapreste dirmi come ha fatto questi calcoli? Se dovessero essere corretti. Potrei usare il filtro poco fa citato per attenuare ancora di più la Vrpp?
#6076
Se è di una trattazione teorica, sul web trovi molto materiale, ad esempio
http://tesi.cab.unipd.it/40440/1/Raddri ... _Diodi.pdf
http://leonardotozzi.joomlafree.it/docu ... zatori.pdf
http://corsiadistanza.polito.it/on-line ... ezione.pdf
e centomila altri

Pragmaticamente, se è una trattazione pratica, non serve imbarcarsi in cose strane.

In ogni caso lo schema è sballato:

- il ponte è inadeguato. Ha 600Vl, ma porta solo 4A al massimo (100VA @ 24V fanno 4.16A) . Non ci sono normalmente negli alimentatori PC dei ponti adatti a bassa tensione/alta corrente. Certamente se si usa a un paio di ampere va bene, ma allora il trafo è sovradimensionato

- il diodo D2 non solo non serve a nulla (o meglio, serve a produrre una cdt con relativo calore dissipato) ma è pure del tutto inadeguato- 1N4000x ha un max di 1A. Va bene se lo usi fino a questo limite MASSIMO

- il calcolo generico dei condensatori è basato su un valore di 1000uF per ampere o più. Quindi al minimo 4700uF, ma meglio di più. Io userei il doppio. Il valore dipende dalla corrente che si intende erogare. Se seguono regolatori tre terminali, questi abbattono di per sè il ripple.

- il LED difficilmente fa luce, dato che la resistenza in serie è di valore così elevato da limitare la corrente ad un valore infimo. @24V nominali si tratterebbe di 0.24mA. Meglio metterci 4k7-6k8 per avere un po' di luce
#6077
Intanto grazie mille per la risposta e per i vari chiarimenti :)
La mia fondamentalmente è una trattazione puramente pratica con lo scopo di avere una tensione in uscita stabilizzata decentemente.
Ti rispondo punto per punto.
-Avevo già letto che l'fl406 supporta 4A max, l'idea era quella di non utilizzare più di 4A appunto. Purtroppo ho scelto questo toroidale perché è l'unico che ho trovato su ebay che è in grado di erogare 24V senza avere secondari in mezzo alle balle e senza aumentare il prezzo.
https://www.ebay.it/itm/TRASFORMATORE-TOROIDALE-24V-100VA/273353322375?hash=item3fa520af87:g:EAgAAOSwkE9bSFrK
A questo punto le possibili soluzioni sarebbero 2:
usare un trasformatore "classico" da 220V a 24V 100VA (così da risparmiare qualche soldo(?)) e realizzare un ponte di diodi decente che regga fino a 5A (in questo caso potresti consigliarmi i diodi da utilizzare?)

Usare sempre il toroide da 220V a 24V 100VA (ha senso utilizzare il toroide a questo punto? Non ho problemi di spazio e dell'efficienza mi interessa relativamente poco non dovendo alimentare chissà quali carichi) e costruire/trovare un nuovo ponte di diodi che regga i 5A (in questo caso avrei sempre bisogno del tuo gentilissimo aiuto)

-Immaginavo che questo diodo non fosse adatto allo scopo ma ne volevo la certezza. Comunque la mia idea era quello di evitare tensioni di ritorno nella rete elettrica(?). Se non ha nessuno scopo comunque posso rimuoverlo e basta.

-Allora contando 1000uF per ampere avendo 5A dovrei avere almeno 5000uF per stare sicuro. Quindi 10000uF che è quello di valore standard. A questo punto basterebbe usare un condensatore da 50V 10000uF? Ho la possibilità di ordinarlo subito quindi se mi dai l'ok lo ordino. Ho un piccolo dubbio riguardo a ciò. Ho letto che il sovra dimensionamento esagerato dei condensatori potrebbe danneggiare il ponte graetz per i lunghi tempi iniziali di carica dei condensatori, non penso sia questo il caso no?
Condensatore: https://www.ebay.it/itm/372349154293
Quindi non c'è bisogno di nessun filtro per il ripple(che in questo caso sarebbe abbastanza basso con questo condensatore) tra raddrizzatore e regolatore di tensione/corrente? Perché quest'ultimo farebbe da filtro per il ripple, giusto? Nel mio caso ho deciso di utilizzare questo anche se leggermente sovra dimensionato: https://www.ebay.it/itm/Alimentatore-convertitore-regolatore-step-down-dc-dc-10A-300W-5-40V-AC-1-2-35V/263436981478?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649

-Va bene, allora utilizzerò una resistenza da 4700ohm da 1/4 di W, dovrebbe bastare.

ps. Ho usato il sito che ho citato prima (http://www.claredot.net/it/sez_Elettronica/alimentatore_dc_non_stab_Graetz.php) per fare tutti i calcoli e a 4A la tensione di ripple Vrpp è 0.713 con il condensatore sopra citato (10000uF, 50V). Penso sia accettabile, no?

Grazie ancora per i chiarimenti e mi scuso anticipatamente per il tempo che vi sto facendo impiegare.

Edit1: ho trovato questo ponte di graetz https://www.ebay.it/itm/DIODO-PONTE-DI-DIODI-RADDRIZZATORE-MONOFASE-KBPC3510-W-35A-1000V-a-saldare/201250086143?hash=item2edb709cff:g:mi4AAOSw9RdbIGnJ
So che è enormemente sovra dimensionato per il mio progetto ma i suoi simili più piccoli (5A 1000V) costano lo stesso se non di più. Questo inoltre proviene anche dall'italia. è un problema se così sovra dimensionato? Non penso possa creare problemi la cosa, no?
#6078
Il mio parere:

- Che il trasformatore sia classico o rock, se non ci sono differenze di prestazioni o sono richieste virtù particolari, è del tutto indifferente. Al massimo cambiano le dimensioni meccaniche.
- Il ponte indicato va più che bene; per il prezzo che costa non mi pare il caso di fare discussioni. Se è abbondante, non ci sono controindicazioni. Regggerà anche sovracorrenti per eventuali cortocircuiti (mettere sempre fusibile).
- Il diodo in serie NON serve proprio a niente. Che "tensioni di ritorno" dovrebbe evitare? C'è già il ponte....
- Se vuoi mettere 10000uF va senz'altro bene. Il ponte è in grado di sostenere la corrente impulsiva iniziale. Però meglio due da 4700 o 4 da 2200 che uno solo da 10000. Si riduce la ESR e si aumenta la corrente di scarica.
- le leggi base dell'elettrologia valgono sempre. Considerando V=34V, la potenza dissipata dalla resistenza è V*V/R -> 0.245W. Una 1/4 di W scalda come fornello.
- il ripple dipende dalla corrente assorbita, ma anche dalle caratteristiche di trasformatore e condensatori. Se lo vuoi calcolare devi introdurre dati reali, altrimenti hai valori teorici che possono essere anche non troppo aderenti al reale. Ma dato che hai parlato di regolatori seguenti, saranno questi a determinare le condizioni in uscita.
#6079
Allora, sono arrivato a queste conclusioni:
Per il trasformatore prendo quello che ha il minor costo con le caratteristiche prima espresse.

Il ponte prendo quello che ho detto prima, così mi sto sul sicuro.

Per quanto riguarda i condensatori, penso di prenderne o 4 da 2200 o 2 da 4700. Comunque, ho fatto dei calcoli sul calcolatore online citato nei post precedenti e la Vrpp, fin quando non si superano i 3.4A sta sotto 0.7V che mi va benissimo (raramente supererò i 3A). Comunque appunto ci sarà il regolatore finale quindi mi interessa poco della Vrpp.

Quindi cosa faccio? A questo punto forse sarebbe meglio togliere il Diodo LED, comunque ci sarebbe il regolatore di tensione/corrente a segnalarmi se il circuito è acceso o meno. Male che vada, dovessi togliere il LED la resistenza da 100k andrebbe più che bene, no? Mi serve solo come carico. Altrimenti ne utilizzerò una da 1W insieme al diodo LED.


Quindi, lo schema finale (con il LED, altrimenti non ci sarebbe più il LED e introdurrei la resistenza da 100k) sarebbe questo con i due condensatori da 4700uF:
Schematic_Alimentatore-da-banco-2_Sheet-1_20180713164126.png
Schematic_Alimentatore-da-banco-2_Sheet-1_20180713164126.png (10.2 KiB) Visto 4760 volte

Altrimenti con 4 condensatori da 2200uF che rimane praticamente lo stesso se non per i condensatori che diventano 4 posizionati sempre allo stesso modo.
A questo punto avete miglioramenti da proporre? Grazie ancora per le spiegazioni e i chiarimenti, sempre gentilissimi :)
#6081
pumas38 ha scritto: [CUT] ci sarà il regolatore finale [CUT]

Se, come dici, prevedi di usare un regolatore di tensione a valle (a tensione fissa o variabile, ad integrato o a transistor) ricordati di valutarne la potenza dissipata. Se ad esempio vuoi ottenere 12 volt assorbendo 2.5 ampere allora il regolatore dissipera' in calore { [ (24x1.4) - 1.5] -12} x 2.5 ~ 50 watt che sono parecchi: e' indispensabile una robusta aletta di raffreddamento per smaltire il calore generato.
#6082
double ha scritto:
pumas38 ha scritto: [CUT] ci sarà il regolatore finale [CUT]

Se, come dici, prevedi di usare un regolatore di tensione a valle (a tensione fissa o variabile, ad integrato o a transistor) ricordati di valutarne la potenza dissipata. Se ad esempio vuoi ottenere 12 volt assorbendo 2.5 ampere allora il regolatore dissipera' in calore { [ (24x1.4) - 1.5] -12} x 2.5 ~ 50 watt che sono parecchi: e' indispensabile una robusta aletta di raffreddamento per smaltire il calore generato.


Il regolatore che ho preso io ( https://www.ebay.it/itm/Alimentatore-convertitore-regolatore-step-down-dc-dc-10A-300W-5-40V-AC-1-2-35V/263436981478?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649) è certificato fino a 300W quindi, non dovrebbe esserci alcun tipo di problema contando che il mio sistema non userà più di 3.5A (in rari casi 4A).

Invece mi è sorto un altro dubbio. Guardando il video di electroBOOM in cui costruisce il suo raddrizzatore ho notato che lui inserisce un induttore all'interno del circuito.


Non ho capito però, a quale scopo. A essere sincero non ho ben capito il ruolo degli induttori se non che sono un pò come i condensatori solo che lavorano sulla corrente(?) 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). Comunque vi lascio lo schema finale senza induttore e senza LED che ho deciso di rimuovere (a lavoro ultimato, quando avrò testato il tutto e sarò sicuro al 100% del funzionamento renderò pubblico anche il pcb e i file gerber così chi vuole potrà ordinarselo direttamente online o stampare il pcb in casa :) )

Grazie ancora :)
Schematic_Alimentatore-da-banco-2_Sheet-1_20180716143239.png
Schematic_Alimentatore-da-banco-2_Sheet-1_20180716143239.png (9.09 KiB) Visto 4739 volte
#6083
1) La 100k in fondo non serve a nulla, se è solo per fare caldo in inverno non riscalderà abbastanza. Toglila! :mrgreen:
2) Quello non è un regolatore ma un alimentatore.
#6084
L'ho messa per far scaricare i condensatori una volta staccata l'alimentazione nelle fasi di test del circuito stesso quando non sarà collegato a nessun carico infatti, il carico sarà la resistenza stessa. Poi quando avrò il carico reale collegato non passerà più niente dalla resistenza essendo molto grande(?) Almeno questo è il mio ragionamento.

Alimentatore? Sicuro? Ho controllato bene e nella descrizione c'è scritto che accetta 1-35Vdc in entrata e circa 2-40Vdc in uscita. Se questo non è un regolatore allora cosa si intende per regolatore? Poi mi sembra troppo piccolo per essere un alimentatore(?)
#6085
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
TO-220-3_05-08-1420_sml.jpg (3.84 KiB) Visto 4712 volte

Vedi 7805, 7812, lm317, etc.
Dimmer su aspirazione

Ciao a tutti ho una ventola di aspirazione in came[…]

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