alimentatore regolabile in corrente e tensione

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Santeweb
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alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da Santeweb »

Salve a tutti,
con questo mio post vorrei condividere la mia realizzazione, il circuito descritto riguarda la realizzazione di un alimentatore regolabile da 1 a 17 Volt 5 A con regolazione della protezione in corrente e con un uscita regolabile in corrente.
Per realizzare questo alimentatore mi ci sono voluti diversi mesi di sperimentazione e studio con conseguente spesa di materiale e tempo, ma ciò non è stato vano e finalmente ho realizzato il mio progetto, certamente sarà migliorabile come tutte le cose ma spero di avere dato uno spunto per chi è appassionato di elettronica.Spero in vostri commenti e suggerimenti.

L’idea mi è venuta guardando il video di una riparazione di un’alimentatore di Nuova elettronica fatta da Pier Aisa nel video n° 515 su Youtube, talmente mi era piaciuto questo schema , decisi di realizzarlo , visto che avevo un buon trasformatore e molti componenti da sfruttare per realizzarlo.

Dapprima ho dovuto realizzare i circuiti stampati con l’ausilio di Kicad , uno per la scheda di alimentazione e l’altro per il display. Dopo avere assemblato il tutto, purtroppo il circuito non funzionava come descritto dalla rivista ( 196 di NE) , si presentavano diversi problemi, il display non leggeva i valori, la protezione regolabile non era precisa e si attivava per niente anche usando le opportune modifiche consigliate da Pier e dalla rivista NE nell’errata corrige. Inoltre non era prevista l’uscita regolabile in corrente come avrei voluto. Dopo due tentativi ho deciso di abbandonare questo schema in parte e realizzare il circuito a stadi , ognuno la sua funzione, per poi alla fine dopo avere testato il tutto ,realizzare un unico schema funzionante.

Quindi i diversi stadi li ho suddivisi in:

Alimentazione di base ( trasformatori e ponti diodi)
Regolazione di alimentazione con LM723
Circuito di regolazione corrente in uscita
Circuito di protezione regolabile
Voltmetro e amperometro digitale con ICL7105 e display luminoso a 3 cifre
Stadio finale di potenza e resistenze di shunt

Nella prima parte del circuito ho usato un trasformatore recuperato da un UPS, con ingresso 220 Volt e uscita 8 + 8 volt , provando con un carico sono riuscito a testarlo fino a 7 A con 12 V, quindi ottimo per il mio progetto, purtroppo non ho potuto avere un voltaggio più alto in uscita ( Massimo 17 Volt) a differenza del progetto di NE ma per me andava bene comunque, anche 17 volt non sono male.
In aggiunta un piccolo trasformatore 10+10 volt per alimentare il voltmetro a +5 -5 Volt, come indicato dal datasheet del ICL7105 usando un LM7805 e un LM7905 .

Il circuito di regolazione di tensione è realizzato con un LM723, ho cambiato leggermente lo schema di NE usando uno schema trovato in rete dove avevo una regolazione più ampia, da 0,5 v a 17 V nel mio caso , ma usando un trasformatore con una tensione più alta avrei potuto regolare fino a 25 – 30 Volt.
Il LM723 ha anche la possibilità di regolare la corrente in uscita, dopo avere fatto il test non sono rimasto contento in quanto la corrente aumentava se aumentavo la tensione e quindi non era come avrei voluto, quindi ho cortocircuitato i due pin ( 2 e 3) annullando la funzione.

Ho deciso allora di fare una ricerca in rete per capire come realizzare una regolazione in corrente in uscita, ho trovato un articolo interessante sul funzionamento degli operazionali e ho realizzato il circuito facendo i dovuti calcoli per mettere i giusti valori delle resistenze di ingresso all'operazionale , quindi ho aggiunto dei componenti in uscita per lavorare con l'amperaggio da me richiesto, nel circuito viene usato un LM358 ( doppio operazionale).
Quindi mi è venuta un’idea , perché non realizzare una protezione regolabile con un’operazionale basato sul principio di funzionamento del precedente circuito ?
Il circuito operazionale è un comparatore quindi se in ingresso rileva un valore più alto di quello impostato in uscita il valore di tensione sarà alto e quindi potrà attivare un dispositivo come un relè per aprire un circuito in sovraccarico o in corto.

Nello schema di NE lo schema è simile ma non è preciso e ci sono problemi di stabilità, inoltre il segnale viene preso dal positivo invece che dal negativo e si è costretti a lavorare con tensioni alte.

Nello schema di mia realizzazione , usando l’altro comparatore rimasto libero nell’ LM358, ho messo la resistenza di shunt sul negativo gestendo le piccole tensioni rilevate , mandate poi in ingresso all’operazionale e confrontate con una tensione stabile e regolata da un potenziometro multigiri. In uscita con un transistor si comanda un relè che apre il circuito in autoritenuta, e un condensatore elettrolitico per evitare oscillazioni quando l’uscita è sul critico.

Quindi con opportune resistenze e trimmer multigiri ho mandato le piccole tensioni al voltmetro amperometro ICL7105

Come nell’alimentatore di NE uso un commutatore a tre posizioni 4 vie , una per la tensione, una per il set Ampere protezione, e una per la lettura Ampere e una per spostare il punto nel display.

Doppio morsetto in uscita uno per l’uscita regolabile in tensione e protetta
l’altra per l’uscita in corrente.

Come stadio finale ho usato dei BD249C , sono transistor da 25 A e quindi molto affidabili, nello schema ho usato 2 stadi finali , uno per la regolazione in corrente e uno per la regolazione in tensione.
Di seguito allego lo schema realizzato con Kicad-

Sono graditi suggerimenti e commenti sulla realizzazione, vedo molte visite ma nessun commento, grazie a tutti
Allegati
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scossa
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Re: alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da scossa »

Ciao,

molto interessante, ma le immagini dello schema sono troppo poco definite, potresti metterle con una risoluzione superiore?
Grazie e complimenti.
Bye!
Marco
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Guido
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Re: alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da Guido »

Avevo gia' visto lo schema, pero' a mio parere quel programma di rappresentazione del circuito non va bene. La massa principale, sempre a mio parere, deve stare sempre in basso e non girare per tutto il circuito, ma se non fosse possibile e se volessi fare una opera buona nei confronti di chi legge ti proporrei di ricalcare quel conduttore di massa in modo che sia distinguibile dal resto dei collegamenti. Gusti personali.

Tempo fa avevo anche io presentato uno schema di alimentatore con un LM358 come cuore del sistema, in quanto fungeva da stabilizzatore di tensione e di corrente regolabile. Solo che quell'alilmentatore e' stato sfortunato: dopo aver fatto tutti i test e quando stavo montando tutto dentro il case ho voluto provarlo una ultima volta ma ho provocato un cortocircuito che mi ha distrutto TUTTI i semiconduttori, una cosa incredibile. Se lo trovi ...
Santeweb
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Re: alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da Santeweb »

Ciao a tutti,grazie per i complimenti, cosa ne pensate ? Il fatto di mettere una protezione regolabile in corrente, non penso sia cosa da poco. non ho visto niente del genere sul web.
Avrei voluto mettere le immagini degli schemi di qualità superiore, purtroppo purtroppo pesano più di 500k bytes ognuno e il forum no lo accetta, ho provato a ridurre il peso in bytes ma il risultato è questo, se volete lo schema ve lo mando via mail, comunque se cliccate sullo schema con il tasto destro e aprite l'immagine in un'altra scheda. diventa meglio definito. per quanto riguarda lo schema , certo è migliorabile nella rappresentazione , però comunque funziona tutto regolarmente.
Vorrei anche postare un video sul funzionamento dell'alimentatore ma non so come potrei fare
Guido
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Iscritto il: dom 18 mar 2018, 20:21

Re: alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da Guido »

Per ridimensionare le immagini in modo da farle pesare di meno puoi usare il Paint.exe di Windows utilizzando il comando "Ridimensiona" e scegliendo la percentuale di riduzione. Altrimenti puoi metterle online per es su Google drive dopodiche' ci dai il link da dove scaricarle, oppure puoi usare imgBB altro servizio online.
Ritornando al discorso di razionalizzare il disegno con un po' di pazienza ho fatto un esempio di una modifica a questo scopo su una piccola porzione del tuo schema: penso che la seconda sia molto piu' comprensibile. Anche se un elettrolitico direttamente sull'uscita dell'operazionale non dovrebbe essere corretto.
Per i filmati come unica soluzione potresti usare Youtube.
Allegati
Alimentatore Santeweb.jpg
Alimentatore Santeweb.jpg (38.93 KiB) Visto 82 volte
Santeweb
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Iscritto il: gio 8 apr 2021, 19:54

Re: alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da Santeweb »

Ciao, ho provato anche io con il paint, riduceva ma poi sparivano alcuni collegamenti dello schema, quindi ho cercato di ridurre l'area dell'immagine che ho esportato da kikad in modo da rientare nel peso in bytes.
Il condensatore elettrolitico serve , in caso che l'operazionale senta la variazione di corrente al limite della regolazione e quindi diciamo è ancora indeciso facendo creare isteresi sul relè, come ho messo il condensatore il relè ha iniziato a funzionare bene. Come appena viene superata la corrente impostata il relè scatta immediatamente senza indugi.
Con lo stesso principio di funzionamento ho postato un progetto di un circuito di protezione da sovratensione.
Guido
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Iscritto il: dom 18 mar 2018, 20:21

Re: alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da Guido »

Credo che non si metta mai un elettrolitico di quella capacita' sull'uscita di un operazionale configurato come comparatore, perche' appena l'uscita si porta in alto il condensatore viene visto come un cortocircuito. Potrei sbagliarmi, ma anche la logica mi dice cosi'. Puoi mettere una resistenza come nello schema della "protezione da cortocircuiti" ma di basso valore, altrimenti inserisci un ritardo.
Il comportamento incerto dell'operazionale puo' esistere perche' non hai messo una controreazione positiva, oppure perche' hai ripple alternato sull'alimentazione o pilotaggio.
Per quanto riguarda Paint non mai visto la sparizione di particolari del disegno facendo riduzioni umane, ma solo su riduzioni estreme.
Santeweb
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Iscritto il: gio 8 apr 2021, 19:54

Re: alimentatore regolabile in corrente e tensione

Messaggio da Santeweb »

Ciao a tutti , per quanto riguarda il condensatore elettrolitico devo fare una correzione allo schema, non l'ho collegato direttamente sull'uscita dell'operazionale ma subito dopo la resistenza collegata alla base del transistor.
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