Alimentatore da ripristinare

[Manetto]

Ciao a tutti e vengo all'argomento:

Ho ricevuto un alimentatore cc no brands a tensione variabile di potenza considerevole ma è decisamente manomesso.

Questo monta un trasformatore 220/34vac, etichetta scomparsa ma ad occhio il secondario non porta meno di  50 ampère

Due ponti di diodi in parallelo sicuramente di buona portata  (dovrei smontare un vistoso dissipatore per vedere la sigla) , condensatore elettrolitico da 65v 7200 microfarad e su un secondo

megadissipatore quattro MJ15003.

Fin qui tutto bene, mio malgrado mettendoci le mani ho trovato tutti e quattro i transistor passati a miglior vita, quindi un poderoso sovraccarico e la scheda di pilotaggio che è un classico fai da te ma del tipo quattro componenti (ma di numero)e un potenziometro ammassati quasi im modo casuale, principe del prrogetto un LM317.

L'unico dispositivo di protezione è un fusibile sul primario del trasformatore, al secondario niente e l'elettronica non ha un regolatore di corre o limitatore di corrente.

Vorrei sostituire completamente l'elettronica  con un sistema che permetta la variazione della tensione e la variazioe della corrente anche non troppo sofisticato come sarebbe per uno strmento da laboratoro ma affidabile.

Se qualcuno ha una dritta a livello di schema o modulino già pronto che sostituisca l'attuale controllo lo ringrazio fin d'ora.

Grazie

[Livio Orsini]

Se non dai indicazioni sulla gamma di tensione e sul valore di corrente massima, non è possibile darti suggerimenti appropriati.

[Ctec]

Di base, qualcosa di simile:

 

[Manetto]

Ciao Livio ciao Ctec.

Sul condensatore di livellamento  ci sono a vuoto 44 v, per la caduta di tensione del trasformatore a carico dovrei fare un test per saperlo.

Potrebbe essere plausibile considerare una tensione massima di 30 Volt dc con corrente max 35 A?

Per lo schema di Ctec dico che di base ha la stessa impostazione dell'attuale anche se questo con il doppio di componenti impiegati, forse meglio montare degli mj15003 invece dei 2n3055 che hanno prestazioni migliori? Inoltre qslochema andrebbe implementata con un ulteriore controllo per l'impostazione della corrente massima erogabile in quanto un cortocircuito sull'uscita porterebbe sicuramente alla distruzione del circuito di potenza

Grazie 

 

[ALLUMY]

23 minuti fa, Manetto ha scritto:

tensione massima di 30 Volt dc con corrente max 35 A

Scusa @Manetto ma che ci alimenti con 1050W ? Fai almeno 2KW! 😄

[Manetto]

Ciao Allumy so che sorprendono queste prestazioni perche sarebbero giustificate da un impiego specializzato tipo settore automobilistico.

Il fatto è che l' ho ricevuto così e la struttura della potenza è decisamente ben messa, niente vieta di usarlo a 12 volt 10 ampere. 

Poi del resto facendo due conti magari non sono limiti raggiungibili.

Ciao

 

[ALLUMY]

Mi piacerebbe vedere una foto di come è fatto, della sezione di potenza soprattutto. 

Io comunque non ho esperienza in alimentatori così e non saprei come aiutarti. 

So solo a livello teorico come si potrebbe fare un controllo di corrente, cioè con un resistore di bassissimo valore ma di alta precisione e stabilità, collegato come current sensing, un amplificatore I-V che va ad agire sulla regolazione di tensione e un comparatore che stacca immediatamente l'uscita quando c'è un corto o un sovraccarico. Senza dimenticare la dissipazione del calore, la prevenzione delle auto oscillazioni e un layout degno di nota.

Perfino il fusibile in uscita non è da sottovalutare, dovrebbe essere rapido, credo. 

Ma non saprei da che parte iniziare. 

 

Buona fortuna! 💪

[Livio Orsini]

Spero tu stia scherzando, un alimentatore regolabile con potenza >1kW non è un progettino da hobbysta.

 

A parte il fatto che dovresti avere un trasformatore in grado di erogare una potenza di almeno 1kVA, e già questo dispositivo è piuttosto ingombrante.

Inoltre un lineare ha un rendimento di circa 50% quindi alla fine ti ritroveresti con una discreta stufetta.

 

Un tempo alimentatori di questo tipo avevano un preregolatore ad amplificatore magnetico, in modo da elevare il rendimento. Però la soluzione corretta, allo stato dell'arte, è un regolatore SMPS con trasformatore in HF, simile alle saldatrici ad arco.

 

Per prima cosa verifica i dati del trasformatore in tuo possesso, poi si potrà ipotizzare un'applicazione adatta.

[NovellinoXX]

Tanto per fare 2 "conti della serva", se sono veritieri i dati che hai fornito, con 12V in uscita

sul gruppo regolatore costituito dai transistor di uscita risulterebbero 44-12= 32V, che moltiplicati per 10A fanno 320W da dissipare.

E' una potenza "enorme" da smaltire che impone un dissipatore bello grosso ed un sistema di ventilazione molto efficiente.

Modificato: ieri dalle 07:38 da NovellinoXX

[Ctec]

Questo era pubblicato su NE 172/173 che trovi qui.

E' un circuito da 5A, ma espandibile lavorando sui finali e ovviamente sulla R4 che limita la corrente. Come si vede, c'è un minimo di protezione. Deve, come l'altro, essere uno spunto. Notare come qui era usato un trasformatore a secondario con presa intermedia, per limitare appunto l'effetto "stufa" (e aumentare l'efficienza quindi) per tensioni basse.

[Livio Orsini]

58 minuti fa, Ctec ha scritto:

per limitare appunto l'effetto "stufa" (e aumentare l'efficienza quindi) per tensioni basse.

 

Andrea quell'alimentatore era già, all'epoca della pubblicazione, tecnologicamente obsoleto.

Quando si va su certe potenze la tecnologia lineare non è da considerare. In questo caso sarebbe da fare uno step-down a tensione variabile, con limite di corrente sempre variabile.

 

Però se non importa costruire un  dispositivo dotato di dissipatori esagerati e, magari, anche un ventola generosa dissipando in calore parecchie decine wat, si può anche fare un regolatore lineare.

[Ctec]

30 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

quell'alimentatore era già, all'epoca della pubblicazione, tecnologicamente obsoleto.

Perfettamente d'accordo. Erano in pratica due esempi di implementazioni con lo LM317, devo dire ancora un po' usato qui e là. Più per didattica.

Certamente dovessi fare un progetto moderno, affidabile ed efficiente, andrei con un DC/DC switching a valle del raddrizzatore/livellatore. Anche se per quelle correnti non è comunque uno scherzo.

[NovellinoXX]

Una volta avevo visto un progettino che usava un triac sul  primario regolato dalla tensione in uscita dell'alimentatore attraverso un optoisolatore.

Se si cerca in rete forse si trova ancora.

Modificato: ieri dalle 09:30 da NovellinoXX

[Livio Orsini]

1 ora fa, NovellinoXX ha scritto:

visto un progettino che usava un triac sul  primario regolato dalla tensione in uscita

 

A parte il fatto che è di non facile messa a punto, poi quando inizi a parzializzare diventa un ottimo generatore di disturbi.

Avere un trasformatore con più preso o con un secondario multitensione si può fare una preregolazione a scatti usando interruttori statici che, commutando sullo zero, non generano disturbi.

[ALLUMY]

Non servirebbe anche un PFC per queste potenze?

[Manetto]

Invio qualche foto che spero possa dare una idea di com'è l'alimentatore allo stato attuale.

Il mio intento è riattivarlo senza grandi pretese.

Grazie

 

 

[Ctec]

Lo schema di base è quello dei due che ho postato. Usali come riferimento per capire dove è l'inghippo.

Per esempio, se sconnetti i transistor finali, dovresti vedere la tensione regolabile in uscita. Se non lo è, forse lo LM317 è andato. Quando riesci ad avere questo stadio funzionante (alla fine sarebbe un alimentatore da circa 1A), poi ricolleghi uno ad uno i finali e riprovi. magari con un variac in ingresso se ce l'hai.

Prova anche a mettere una foto dello stampato, sopra e sotto, che si cerca di capire come è fatto.

[Marco Fornaciari]

Intanto quell'alimentatore, con quel trasformatore e 30 al secondario se da 20 A in CC è già tanto.

Solo per i picchi potrebbe arrivare a 50 A ma con la tensione che scende parecchio.

Ad occhio quel trasformatore al massimo è 600 VA, se non di meno.

Con 4 2N3055 solo di picco si arriva a 50 A, diversamente diventano delle stufe, e in qual caso arrivano a dissipare tutta la potenza del trasformatore.

Tra l'altro già a 20 A quel dissipatore senza ventola è troppo piccolo.

Quel tipo di alimentatori con uscita regolabile, senza tante pretese, sono quasi 50 anni che me li costruisco da solo, e il rendimento globale è sempre basso, e con LM317 non ho mai ottenuto buoni risultati, meglio i LM78MG e fratelli, anche se la tensione minima è 5 V.

Dopo di che per evitare elevate dissipazioni uso almeno due secondari del trasformatore.

[Manetto]

Per Ctec: ti allego le foto della scheda che pilota i finali, come vedi piuttosto minima ed in quanto alla funzionalità manca un regolatore di corrente che permetta tramite un potenziometro  di impostare il valore di corrente da zero a quanto richiesto di volta in volta dal carico.

Funzionalmente è a posto infatti la tensione in uscita è presente e variabile mentre i finali testati uno ad uno sono tuti guasti, immagino un cortocircuito  del resto non c'e nemmeno un fusibile sul secondario che dovrò aggiungere.

Per Marco direi che concordo sulle sue osservazioni potrebbe essere così, del resto sul trasformatore non è applicata alcuna targhetta solo un codice e un numero di serie stampiglisati sul metallo. I finali pur andati erano quattro MJ15003 che a differenza dei 2n3055 hanno una tensione di 140v e corrente 25 ampere. L' ampermetro sul frontale ha un fondoscala di50 ampere. Queste cose alla fine mi lasciano pensare che le prestazioni fossero anche buone, certo sempre ricordando le perdite in calore,

In sostanza io cerco una scheda di comando che abbia la possibilità di variare sia tensione che corrente poi, i limiti li potrei valutare in fase di collaudo.

Inoltre sarà il caso di acquistare quattro nuovi transistor dello stesso tipo (MJ15003) o altro?

Grazie

[Ctec]

Grande!  Un pezzo di stampato di chissà cosa, rabberciato per il circuito. Ritorno ragazzo...

Avere la limitazione in corrente regolabile con un LM317 è un po' un casino. Dato che quel circuito potresti tranquillamente buttarlo (a rifarlo su una 1000 fori ci vuole poco), appena ho un minuto proverò a vedere se in archivio mio e rete si trova un qualcosa di fattibile. Un modulo già fatto, magari...

[Manetto]

Questo è il mio intento, non ho avuto nemmeno l'intenzione di utilizzare questo. Uno schema sicuramente funzionante o un modulo premontato che abbiano le funzioni che mi servono è quello che cerco.

Ciao

[Ctec]

Da una guardata veloce, questo è un modulo che con 20A max fa tutto quello che vuoi, switching e digitale. Ovviamente ci sarà altra roba, ma è una partenza

[Manetto]

Beh c'è da dire che sostituirebbe anche la potenza certo fino a 20 ampere. Da tenere in considerazione.

Ciao