Alimentatore lineare preregolato (Proof Of Concept)

[antoniodv]

Sottopongo alle vostre critiche questo schema che mi è venuto in mente.
Secondo voi ha un senso? Quali criticità riscontrate a livello puramente teorico?
Relativamente al piccolissimo firmware: è praticamente già scritto qui:
https://www.hackster.io/353583/tiny-iso ... put-f5acb5
lo si dovrà solo modificare nei valori di mappatura delle tensioni di feedback (non lineari).
Saluti a tutti

[Fabrizio_Br.]

Ciao, è uno schema piuttosto insolito direi ma.... non ho ben capito che funzione hanno l'optoaccoppiatore e l'SCR nel modo in cui sono collegati. Messi così, l'opto serve a dire al microC quando l'uscita è abilitata, ovvero quando l'SCR viene attivato dal microC stesso? L'SCR, non causa una tensione residua sulla massa? Entrambi i poli dell'uscita dell'alimentatore presenterebbero un bias pari alla Vsat dell'SCR rispetto alla massa reale del circuito e ciò potrebbe anche dare problemi all'LM317...
Inoltre non ho ben capito dov'è la preregolazione... Ah e ancora.... Una volta che l'SCR si accende, l'unico modo per spegnerlo sarebbe togliere il carico...

[antoniodv]

Ciao, è uno schema piuttosto insolito direi ma.... non ho ben capito che funzione hanno l'optoaccoppiatore e l'SCR nel modo in cui sono collegati. Messi così, l'opto serve a dire al microC quando l'uscita è abilitata, ovvero quando l'SCR viene attivato dal microC stesso? L'SCR, non causa una tensione residua sulla massa? Entrambi i poli dell'uscita dell'alimentatore presenterebbero un bias pari alla Vsat dell'SCR rispetto alla massa reale del circuito e ciò potrebbe anche dare problemi all'LM317...
Inoltre non ho ben capito dov'è la preregolazione... Ah e ancora.... Una volta che l'SCR si accende, l'unico modo per spegnerlo sarebbe togliere il carico...

Si è insolito, di preregolazioni a SCR o a Triac ce ne sono tante ma spesso sono messe al posto dei diodi raddrizzatori, sul positivo, qui sta sul negativo dato che sul trasformatore 24+24 è la presa centrale. L'SCR si spegne perché allo zero crossing non passa corrente. Il fotoaccoppiatore serve da feedback per indicare al micro la tensione presente sull'uscita del LM317, non importa se la sua uscita non è perfettamente lineare in quanto le correzioni possono essere fatte via software dopo aver letto la tensione presente sul piedino 7 (PB2) del Attiny13. Il triac verrà accesso dal piedino2 (PB3) con un ritardo inversamente proporzionale alla tensione di uscita con un trigger di 100Hz sincronizzato tramite l'interrupt che arriva sul piedino 6 (PB1).
L'uscita sul piedino 5 (PB0) è PWM è solo indicativo del funzionamento, pilota direttamente un led al fine di avere una luminosità proporzionata al valore di preregolazione.
Piuttosto sarebbe da vedere se il ripple non aumenta in modo considerevole quando si "taglia" troppo la sinusoide,certo che il rendimento salirebbe in maniera considerevole senza usare tecnologia SMPS

[antoniodv]

Non appena trovo qualche minuto faccio i test

[antoniodv]

Ho finalmente trovato qualche minuto per metter su un setup molto rozzo e fare delle prove.
Chiedo venia anticipatamente per il lab molto minimalista e soprattutto vecchio (come l'idea?).
Ecco il resoconto:
1) ho sostituito l'SCR (che poi usavo un triac) con un N-mosfet in quanto si spegneva allo zero crossing e non triggerava quando il ritardo si spingeva verso la fine della sinusoide ovvero proprio quando serve per parzializzarla verso la bassa tensione.
2) il problema del trigger è rimasto anche dopo col mosfet e credo sia dovuto al fatto che quando la tensione ai capi di C4 è bassa (si avvicina ai 5V) nel momento in cui il mosfet (ex SCR) va in conduzione butta giù la sinusoide e quindi la tensione sul piedino 2 (PB3) del uC il quale credendo di trovarsi allo zero crossing fa ripartire il ritardo.

Conclusione: sono fiducioso e penso che con il mosfet funzioni molto bene solo che per non essere influenzato da quel che succede sul secondario sarebbe da prendere il trigger dal primario con un altro optocoupler, cosa che non avrei voluto fare, però non vedo strada migliore.

[antoniodv]

Perfetto! Grande soddisfazione.
Ho risolto il problema del trigger guardate il video: https://youtu.be/RirlatRifLo
Anticipo lo schema allo stato attuale dello sviluppo a breve il definitivo ed il firmware per il microcontrollore

[antoniodv]

Continuo lo sviluppo. Ho messo in comune la massa dello stadio microprocessore con quella generale spostando il mosfet preregolatore sul positivo, ovviamente userò un canale P. Così facendo posso misurare direttamente (senza fotoaccoppiaore) sia la tensione all'ingresso (R10-R11) che all'uscita (R4-R9) dello stadio stabilizzatore, ed ho ancora un pin libero. Inoltre si apre la strada a poter realizzare una versione più completa dotato di microcontrollore più grande che consenta di gestire display, pulsanti ecc
Per il momento... eccolo:

[antoniodv]

Qualche giorno fa mi sono arrivati da JLCPCB i 5 circuiti stampati, avvalendomi di componenti che già disponevo ho potuto "accroccare" il primo prototipo che vedete in foto.
Ho fatto diversi tentativi per ottimizare sia il firmware del Attiny13 che il circuito.
Si sono rese necessarie alcune modifiche secondo lo schema che riporto in quanto ho constatato che il problema del mancato trigger su una semionda (allo zero crossing) mi si ripresentava con un trasformatore da 80VA pur non avendone con altri, sia più potenti che meno; riducendo la capacità di C7 a 10 nF e sostituendo lo zener in parallelo ad essa con una resistenza da 10K ohm tutto funziona regolarmente.
Ho, altresì, osservato all'oscilloscopio degli spike sul Source del mosfet al momento dello spegnimento, per attenuarli ho aggiunto R13-C10 al fine di smorzarli e adesso si vedono appena...
Sul mio sito ho messo a disposizione il firmware, ecco il link:
https://www.devincentiis.it/PreRegulatedPSUv2.ino.hex
Se qualcuno è interessato può contattarmi anche direttamente.

[Fabrizio_Br.]

Ciao, è uno schema piuttosto insolito direi ma.... non ho ben capito che funzione hanno l'optoaccoppiatore e l'SCR nel modo in cui sono collegati. Messi così, l'opto serve a dire al microC quando l'uscita è abilitata, ovvero quando l'SCR viene attivato dal microC stesso? L'SCR, non causa una tensione residua sulla massa? Entrambi i poli dell'uscita dell'alimentatore presenterebbero un bias pari alla Vsat dell'SCR rispetto alla massa reale del circuito e ciò potrebbe anche dare problemi all'LM317...
Inoltre non ho ben capito dov'è la preregolazione... Ah e ancora.... Una volta che l'SCR si accende, l'unico modo per spegnerlo sarebbe togliere il carico...

qui sta sul negativo dato che sul trasformatore 24+24 è la presa centrale.

Ahh ho capito, grazie mille

[Fabrizio_Br.]

Voilà, ho letto e visto tutto, scusa se non sono stato presente ma per motivi di viaggi e vacanze non ho dedicato molto tempo a Internet... comunque ottimo lavoro, davvero