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Alimentatore Switching Con Lm2576 - Naturalmente "adjustable"!


del_user_98919

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LM2576 l' ho usato un po' di volte, cosi' come il fratello "step-up" 2577.

Sono dispositivi molto comodi perche' con pochi componenti esterni ( neanche tanto critici) si possono realizzare degli stadi di alimentazione affidabili.

Il 2576 accetta una notevole escursione di tensione in ingresso, il che permette di usare lo stesso circuito in piu' situazioni.

Pero' (opinione personale) per usarli come alimentatori variabili da banco il tutto si complica, perdendo la "semplicita'" .

Con sempre il dubbio che, uscendo dalle note applicative suggerite dal costruttore, qualcosa non vada per il verso giusto in particolari condizioni.

thumb_yello.gif

Volevo scrivere la stessa cosa all' inizio del thread, ma poi ho pensato che forse correvo il rischio di sembrare poco "moderno" e ho rinunciato.

Legandomi un po' all' altro thread sul LM317.

Di integrati per fare un discreto lineare ce ne sono diversi: il buon vecchio LM/UA723, L200,... oppure farlo un po' piu' compresso con operazionali.

Mi permetto di suggerire anche questa versione:

http://www.linuxfocus.org/~katja/electroni...pply-unit.shtml

L' autore ha messo una buona spiegazione delle soluzioni circuitali adottate.

E' un po' piu' sofisticato perche' usa un microcontroller e come e' illustrato bisogna affinare un po' di valori nel codice per adattarlo alle necessita'.

Con 5 pulsanti si possono impostare sia la tensione che la soglia di corrente.

Lo stadio finale e' meglio potenziarlo con piu' transistor, perche' con un solo BD245 e' un po' "tirato".

Ne ho realizzato gia' uno che uso come "muletto" e un altro un po' migliorato a livello di pcb e' in cantiere.

Volendo si puo' utilizzare un display a 4 righe in modo da avere il monitoraggio anche della potenza dissipata dal finale.

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ohmy.gif Ragazzi, quì stiamo sconfinando, così si rischia di mandare in crisi il nostro Zora...

Adesso lasciamogli fare quello che ha in mente, poi magari si può consigliarlo per il prossimo progetto, ma solo dopo che lo ha testato di persona, valutando i pro ed i contro di uno switching da laboratorio...

Inoltre, se avete letto, lo vuole semplice e che eroghi i 3A tanto agoniati...

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Infatti se avesse continuato sulla strada del lineare gli avrei consigliato il 723 , l'ho usato qualche volta e tuttora su un alimentatore da 13.8V - 30A e non ha mai fatto cilecca!

wink.gif Interessante

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E' interessante dal punto di vista concettuale didattico, dal punto di vista pratico è un "UCAS" con prestazioni decisamente inferiori ad un classico regolatore analogico.

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Spero che tu sappia che per gli alimentatori switching è consigliabile utilizzare CONDENSATORI ELETTROLITICI LOW ESR 105° se non si vogliono avere problemi di stabilità circuitale a breve termine...

P.S. Se realizzi anche il circuito di filtro del ripple in uscita, puoi usare tranquillamente un nucleo di ferrite circolare tipo quelli delle radioline (1,2-1,4 mm. di diametro), con avvolto del filo di rame smaltato da 1mm. (1uH ogni giro circa), nel caso avessi problemi nel reperire l'impedenza nei negozi...

ohmy.gifATTENZIONE!!!

Prestare molta cura nella realizzazione del PCB, dove è necessario assicurarsi una adeguata distanza tra le piste onde evitare capacità parassite o rientri di disturbi dell'alta frequenza, oltre a serigrafare un'abbondante schermatura di massa sul perimetro dello stampato...

Anche la distanza e la posizione dei componenti potrebbero influire, perciò, cerca di rimanere il più vicino possibile tra un componente e l'altro, evitando spazi eccessivi...

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del_user_98919

Ciao,

Ho ordinato anche un voltmetro digitale (con led luminosi) per l'alimentatore e lo vorrei collegare al trasformatore subito dopo il condensatore di filtro senza usarne uno separato. Il trasformatore è di 24V, ma per calcolare la resistenza per alimentare il voltmetro (9V) devo partire dal valore efficace (poco meno di 23V) oppure da quello di picco (circa 32V)? Ho letto qualcosa nei vari forum ma c'è moltissima confusione al riguardo. A quanto pare i tester economici (non true RMS) vengono ingannati quando si effettuano simili misure. Inoltre sempre dopo il ponte diodi collegherò il led di alimentazione. Di nuovo da dove parto per la resistenza? Valore efficace o di picco?

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ohmy.gifALT!!!

Un momento, devi darci i dati tecnici del trasformatore e del ponte diodi, forse stai facendo un pò di confusione tra alimentazione lineare e switching, ricordati che adesso non lavori più a 50Hz ma a un tot di KHz, quindi ogni componente deve essere proporzionato per quel tipo di circuitazione...

E' sconsigliabile montare sia il voltmetro che il led dopo il ponte diodi, meglio aggiungere un piccolo alimentatore lineare da 5VA per entrambi i collegamenti, usando un semplice circuito raddrizzatore con stabilizzatore 7809 tipo questo:

user posted image

C1 = 470µF

C2 = 100nF Poli

C3 = 47µF

IC1 = 7809

Ponte diodi 1A

Per il led a questo punto usa la legge di Ohm normalmente:

R= V / I = 9V / 20mA = 470Ohm commerciale...

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del_user_98919

Il trasformatore è di 24V 3.33A (80VA) mentre il ponte diodi è 8A 600V. Intendevo collegare il voltmetro,o meglio, la sua alimentazione, a monte del regolatore direttamente sul ponte diodi o al massimo ai capi del condensatore di filtro, quello da 100uF (C-in). Questo per evitare di utilizzare un altro trasformatore, anche se sarebbe meglio.

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Per alimentare il voltmetro devi conoscere la sua tensione di alimentazione es 9V , dopo il ponte raddrizzatore avrai circa 24*1.4=33V , non puoi ottenere la caduta di tensione tramite una semplice resistenza perchè non sai se la corrente assorbita dal voltmetro sia costante . . . potresti usare una resistenza di caduta e uno zener in modo da mantenere stabile la tensione però devi conoscere la corrente assorbita dal voltmetro , altrimenti usare uno stabilizzatore tipo LM317 fissato alla tensione che ti serve , non userei la serie 78xx perchè hanno una Vin massima di 35V e quindi un po' al limite nella tua applicazione , mentre LM317 può sopportare una tensione se non erro di 40V+(Vin-Vout) .....SE per esempio ti servissero 12V il regolatore non avrebbe problemi fino ad una tensione di 52V!

Spero di aver chiarito le idee

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del_user_98919

OK proverò con lo zener, altrimenti dovrei trovare un contenitore metallico abbastanza grande da ospitare anche la circuiteria per alimentare il voltmetro...ragazzi non è facile! e soprattutto il costo inizia a salire

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Ho dovuto dare fondo ai ricordi del militare per comprendere l' acronimo.

Ammetto di aver cercato pure con google se era un tipo di alimentatori che non avevo mai sentito. biggrin.gif

Forse e' OT rispetto al thread, ma sempre di alimentatore si tratta.

Come prestazioni ti riferisci al fatto che la tensione di riferimento viene creata artificiosamnete con il DAC e quindi la risposta e' piu' lenta che non avendo il tipico blocco con l' amplificatore di errore ?

Se e' questo devo dire che e' stato anche il primo dubbio che ho avuto quando ho trovato quel progetto in rete qualche anno fa.

Un ordine di millisecondi nella risposta mi sembrava tanto.

Ho comunque realizzato il primo prototipo, tanto per provare, anche perche', a discapito della complessita' sono si e no una decina di euro in componenti (escluso il trasformatore) e comunque ampiamente riutilizzabili.

Devo dire che tutto sommato non va proprio cosi' male, anzi...

Con un carico elettronico varibile e' piuttosto rapido nella risposta, rispetto ad un multimetro (confronto) il valore richiesto (LCD) varia di poco.

Quei 10/20mV di ritardo in assestamento non sono (per me) un dramma.

Al limite del sadismo ho pure collegato direttamente un led, senza resistore di limitazione. direttamente all' uscita, impostando un limite di corrente di 10mA : programmando una tensione sempre piu' crescente il led si accende (attorno a 1.7V) e proseguendo l' uscita rimane costante a circa 2V.

Questo e' l' uso principale che ne faccio: nei dubbi dei primo test su un circuito appena realizzato, per cercare di "salvare" per quanto possibile i componenti in caso di sviste nella realizazione.

Come fonte piu' "seria" ho un lineare da 8A affidabilissimo che mi fa compagnia da tanti anni, derivato da un circuito elektor (basato su un 723), solo che pero' ha una limitazione di corrente che parte da qualche decina di mA e con il potenziometro e' comunque sempre una regolazione "ad occhio".

Ti consiglio di verificare bene le caratteristiche del voltmetro digitale, perche' molto spesso questi strumentini hanno bisogno di una alimentazione separata da quella del circuito in misura,.

Alcuni accettano solo la massa in comune, mentre i positivi devono essere ricavati da alimentatori differenti.

Altrimenti corri il rischio di avere delle misure errate o peggio bruciare lo strumento.

Per stare sul sicuro, un piccolo trafo da qualche VA e il circuito che GiRock ti ha messo in figura.

Metto questo, se non e' permesso prego i moderatori di cancellare.

Link

Made in Italy.

Prezzi (molto) ragionevoli, almeno stando alle cifre che ho visto in qualche negozio di componentistica dalle mie parti.

Diverse serie di prodotti, dai piu' economici sino alle lavorazioni personalizzate.

Ordine e spedizione veloce (corriere) a prezzi modici (in base al peso, mi pare).

Per ordinare bisogna registrarsi.

Accettato PayPal.

Modificato: da mf2hd
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Ciao,

volendo vedere mancherebbero ancora degli accorgimenti per migliorare il tuo alimentatore, tipo aggiungere il filtro a T a monte del trasformatore per evitari rientri di HF in rete etc...

Però se non devi farne un uso troppo professionale, ti puoi accontentare per il momento di quello che hai, poi magari migliorarlo in futuro...

Prima cosa: il trasformatore è switching o no???

Secondo: Il ponte è del tipo fast???

Magari postaci anche le sigle così vediamo i datasheet e possiamo consigliarti meglio...

P.S: Il trasformatorino da 9V lo puoi recuperare da un qualsiasi vecchio apparecchio che non funziona (no switching moderni), così come i condensatori e le impedenze dagli alimentatori dei computer che la gente butta (là trovi anche i dissipatori), abbattendo notevolmente i costi...

Se vuoi accendere un L.E.D. con la 220V, quì sotto c'è uno schemino...

user posted image

I "mobiletti" sono sempre il cruccio di tutti i "costruttori fai da te", molti piegano una lamiera di ferro adeguatamente e la verniciano con le bombolette, in alternativa potresti ordinarle in rete risparmiando qualcosina...

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del_user_98919
GiRock+21/01/2011, 21:05--> (GiRock @ 21/01/2011, 21:05)

Pensavo che il filtro di rete era costituito dal condensatore Cin. Se certamente l'alimentatore una volta accesso, irradia disturbi nella rete elettrica lo metto subito, perchè aspettare?

Il trafo è questo

I diodi sono normali

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Mi puoi togliere una curiosità personale , siccome avrei bisogno di un trasformatore con spessore minimo , puoi misurarmi lo spessore che occupa il trasformatore con le rondelle montate ? Sul sito RS da 38mm ma con le rondelle non saprei......e io devo starci in 42mm laugh.gif

Scusa se è un po' OT ma mi toglieresti un dubbio!

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Zora+21/01/2011, 21:18--> (Zora @ 21/01/2011, 21:18)

OK,

il trasformatore non è mica male, anche se è un tantino "sprecato" in questa situazione dove era sicuramente preferibile uno switching dalle dimensioni molto contenute e dal peso ridotto, ma se lo hai già, ormai è tardi per piangere sul latte versato...

Per quanto riguarda il ponte diodi, io personalmente lo sostituirei con 4 diodi del tipo fast, molto più adatti in questo circuito, onde prevenire problemini in futuro...

Quì sotto ci sono un paio di schemi per i filtri di rete, ma se cerchi in Internet, ce ne sono svariati modelli per tutti i gusti, anche se i più funzionali restano quelli provvisti anche di una impedenza...

user posted image

A monte del trasformatore significa che sono connessi tra la rete ed il primario del trasformatore, direttamente sulla 220V...

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Ma come faceva ad usare un trasformatore switching ?? O forse intendi un alimentatore switching ? Perchè per usare un trasformatore switching avrebbe dovuto ridisegnare tutto il circuito , un conto è un circuito che fa da dc/dc converter e ti regola una tensione dc vriabile partendo da una dc non stabilizzata , un altro è partire dalla tensione di rete e ottenere in uscita una tensione dc regolabile! boh rolleyes.gif

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tesla88+22/01/2011, 14:54--> (tesla88 @ 22/01/2011, 14:54)

biggrin.gif Certo Andrea,

non mi sono spiegato tanto bene, ma dato che ora Zora vuol rimanere sul semplice-economico, ormai proseguiamo per questa via, poi magari riprenderemo il discorso per qualche richiesta futura...

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del_user_98919

Grazie mille GiRock, dato che ci sono,farò pure il filtro di rete biggrin.gif

[at] Tesla88

Con le rondelle siamo sui 44mm, ma è meglio prevedere spazio extra per la ventilazione. Per questo il case che ho scelto sarà di 50mm!

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del_user_98919

Ragazzi, facendo dei calcoli per il dissipatore (formule sul datasheet) viene che ad alti voltaggi e correnti (es. 24V-3A) il calore dissipato è molto superiore che a bassi voltaggi e alte correnti (es. 3V-3A), cioè esattamente il contrario degli alimentatori lineari. Qualcuno può confermare? sad.gifsenzasperanza.gif

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In un lineare la potenza dissipata è costante ed è funzione della cdt sul regolatore finale per la corrente erogata.

In uno switchign la dissipazione è dovuta essenzialmente alle transizioni tra i due stati di commutazione: on e off. E' funzione del tempo di commutazione, oltre che dalla corrente interrotta. Se aumenta la tensione commutata anche il tempo di commutazione tende ad aumentare.

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del_user_98919

Grazie del chiarimento. Se quindi voglio prelevare 24V a 3A devo dissipare praticamente 190W ohmy.gifohmy.gifohmy.gif . Altro che efficenza! sad.gif Che me ne faccio di un coso del genere? Inoltre è più probabile usare 24V ad alti amperaggi, piuttosto che alti amperaggi a bassi voltaggi. Che tristezza... sad.gif

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Ma stiamo scherzando? Uno switching ciofeca ha un rendimento >60%, uno discreto supera lo 80%, uno buono rende >95%!

Forse hai fatto qualche errore di calcolo!

Fai attenzione perchè, con gli strumenti a disposizione oggi, sembra facile progettare uno switching, invece è facile solo per chi....lo sa fare. smile.gif

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del_user_98919

OK. A questo punto vorrei capire dove sbaglio.

Dal datasheet ecco la formula per calcolare la PD (potenza dissipata):

PD = (VIN)(IQ) + (VO/VIN)(ILOAD)(VSAT)

IQ(corrente di quiescenza)=0.01A e VSAT=1.8V sono forniti dal produttore.

VO è la tensione prelevata

ILOAD è la corrente

VIN è la corrente minima applicata (quella che esce dal ponte diodi? quì avevo il dubbio)

PD=34.56*0.01+(24/34.56)*3*1.8=4.09

Nell'esempio si suppone che prelevi 24V a 3A.

poi sul datasheet c'è scritto che per il deltaT si deve moltiplicare il valore di sopra per JA (giunzione ambiente) che è sempre fornita dal produttore e che vale 65

quindi:

DeltaT= 4.09*65=265.85 (alla quale va aggiunta la temperatura ambiente di 30°C e diventa 295.85).

Se questa temperatura è più alta di quella di giunzione (si legge nel datasheet) si deve ricorrere al dissipatore.

Se sottraiamo a 295.85 i 120 di giunzione otteniamo circa 170W.

Dove è l'errore?

Modificato: da Zora
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