Costruirsi un alimentatore da laboratorio

[brabus]

A questo punto si impone una riflessione.

Personalmente sono totalmente contrario a questa distinzione fra "accademia" e "quotidianità". Fra l'"alimentatore universale" e il "muletto".

Che senso ha fare tutte queste considerazioni ed elucubrazioni, se poi ciò che serve è un circuito pratico, affidabile e robusto?

Basta, è ora di abbattere questo muro che si frappone fra le due linee di pensiero appena menzionate.
Così come l'articolo sul Carico Attivo AC deve servire come uno spunto di progetto per chiunque, si rende necessario stendere un ulteriore articolo, chiaro e cristallino, sulla stabilità.

La stabilità è il concetto alla base delle nostre congetture di progetto, che si tratti di un alimentatore, di un amplificatore o di qualsiasi altro circuito che presenti un'ombra di retroazione.

Dalle considerazioni sulla stabilità si possono ricavare tutte le informazioni salienti sulla risposta dinamica del sistema, fino a prevederne le interazioni con qualsiasi altra rete alla quale il circuito viene connesso.

Poi si affacciano tutte le altre problematiche tipiche del circuito in esame, quali le protezioni e le regolazioni per un alimentatore, le caratteristiche di banda di un amplificatore, e tutti i circuiti che ne derivano.
Non sempre il problema è progettuale. Spesso ci si scontra sul "numero di manopole", o sul "tipo di protezione" (vero EnChamade? ); direi quasi che si parla di filosofia, di interfaccia uomo-macchina

Come avete capito, io ed EnChamade abbiamo in programma il disegno e la realizzazione di un alimentatore (anzi, almeno due!) da banco, con particolare attenzione alla sezione di controllo. Appena avremo approntato la strumentazione adeguata ed avremo il giusto tempo da dedicarci, avvieremo il progetto (in questo momento ci è molto difficile).
Saremo ben lieti di condividere il nostro pensiero con tutto il forum, a partire dalla nascita fino alla realizzazione di un progetto compiuto e completo, in ogni considerazione che riusciremo a fare.
Credo di parlare a nome di entrambi (e non solo) se dico che il nostro obiettivo è la dissipazione di una minuscola parte della nebbia che avvolge il mondo della progettazione, partendo da un piccolo progetto che speriamo sia alla nostra portata.

Saremmo degli illusi se pretendessimo di conoscere ogni dettaglio di un progetto; se fosse vero, non ci sarebbero limiti di funzionamento, giacché conosceremmo il modo per innalzarli, e non ci sarebbero non idealità, perché sapremmo come correggerle
Ci possiamo "accontentare" di una conoscenza che reputeremo soddisfacente, secondo canoni che definiremo in modo del tutto soggettivo

[posta10100]

Ben detto Brabus!
Io inizio con una nuova motherboard!
La mia purtroppo ieri sera e` passata a miglior vita, forse per colpa dell'alimentatore...

[Galaxi93]

Io, invece, ero dell'idea di unire in un solo alimentatore due alimentatori. Uno, che come ha definito qualcuno "da muletto", per i grossi carichi non troppo delicati (e questo pensavo di farlo switching, controllato da PIC), e un altro, invece lineare, con un segnale di uscita bello pulito e dedicato ai circuiti molto delicati.
Poi, informandomi meglio, mi sono accorto che quello che desideravo, non è era poi così semplice, anzi tutt'altro! Allora, per adesso, mi accontenterò ti un solo alimentatore con dei range di corrente e tensione medio-bassi. Un mio problema è quello di procurarmi un buon (e grosso) trasformatore!! (costano un botto per le mie magre finanze da 16enne.. ).

Saluti,

[ginfizz]

Come avete capito, io ed EnChamade abbiamo in programma il disegno e la realizzazione di un alimentatore (anzi, almeno due!) da banco, con particolare attenzione alla sezione di controllo. Appena avremo approntato la strumentazione adeguata ed avremo il giusto tempo da dedicarci, avvieremo il progetto (in questo momento ci è molto difficile).
Saremo ben lieti di condividere il nostro pensiero con tutto il forum, a partire dalla nascita fino alla realizzazione di un progetto compiuto e completo, in ogni considerazione che riusciremo a fare.

Se non lo avete gia' pensato io direi di cominciare la progettazione dal .... carico.
Si, cioe' creare un "Tester universale per alimentatori" (copyright Ginfizz ).
Un circuito che produca il tipo di assorbimenti tali da mettere in crisi la maggior parte degli alimentatori.
Quindi con:
1) assorbimenti di intensita', regolabile, ad impulsi estremamente stretti, ed a frequenza variabile.
2) rampe ad onde triangolari
3) onde quadre
4) quello che ritenete piu' opportuno

Il tutto con Test Points dove collegare l'oscilloscopio per misurare la forma d'onda della corrente cosi' ottenuta e la forma d'onda delle tensioni e le fasi.
Una volta approntato il carico test "ideale" verrebbe semplificata la standardizzazione ed il confronto tra le diverse soluzioni circuitali tra chi volesse partecipare all'impresa nella relizzazione dell'alimentore ideale.

[Galaxi93]

Se non lo avete gia' pensato io direi di cominciare la progettazione dal .... carico.
Si, cioe' creare un "Tester universale per alimentatori".
Un circuito che produca il tipo di assorbimenti tali da mettere in crisi la maggior parte degli alimentatori.
Quindi con:
1) assorbimenti di intensita', regolabile, ad impulsi estremamente stretti, ed a frequenza variabile.
2) rampe ad onde triangolari
3) onde quadre
4) quello che ritenete piu' opportuno

Il tutto con Test Points dove collegare l'oscilloscopio per misurare la forma d'onda della corrente cosi' ottenuta e la forma d'onda delle tensioni e le fasi.
Una volta approntato il carico test "ideale" verrebbe semplificata la standardizzazione ed il confronto tra le diverse soluzioni circuitali tra chi volesse partecipare all'impresa nella relizzazione dell'alimentore ideale.

Ci avevo pensato anche io. Però se ci mettiamo a costruire una cosa, poi un'altra e via via l'alimentatore ce lo scordiamo!

In ogni caso, ho trovato un pagina che spiega bene come costruirne uno. Non fa tutto quello che hai elencato tu, ma può essere una base d'inizio. http://www.chirio.com/electronic_load.htm

[ginfizz]

Ci avevo pensato anche io.

Io pero' l'avevo pensato prima che lo pensassi tu
Ora scappo, mi riprometto di leggere il link piu' tardi.

[brabus]

Ok, stiamo parlando di un carico attivo.
Recentemente ho postato su ElectroYou il progetto che abbiamo fattto io ed EnChamade; è immediatamente modificabile per ottenere forme d'onda a piacere, basta agire direttamente sul riferimento di corrente, ed escludere la catena di generazione del riferimento...

[ginfizz]

Ok, stiamo parlando di un carico attivo.
Recentemente ho postato su ElectroYou il progetto che abbiamo fattto io ed EnChamade; è immediatamente modificabile per ottenere forme d'onda a piacere, basta agire direttamente sul riferimento di corrente, ed escludere la catena di generazione del riferimento...

Giuro che l'ho letto solo stasera ! Complimenti per la realizzazione e per lo studio che c'e' dietro !
Ma e' roba troppo tosta per me, sarebbe meglio che ci pensi qualcuno veramente capace alle modifiche necessarie ad un simile progetto.
Ad ogni modo penso che ne varrebbe la pena, perche' come sarebbe altrimenti possibile valutare sul campo i possibili miglioramenti ottenuti con le diverse configurazioni circuitali dell'alimentatore ?
Complimenti di nuovo per la realizzazione

[EnChamade]

Mi permetto qualche riflessione su quanto scritto. In questa discussione state tirando fuori veramente dei temi importanti e utili per i lettori! Complimenti a tutti! E' così che si impara a fare elettronica!

Basta cosi '
Ho l'impressione che abbiamo esigenze un po' diverse
Ho capito che cosa volete realizzare voi: l'alimentatore da laboratorio per testare i circuiti creati a scopo di studio, a livello universitario. Quindi e' logico che non potete accontentarvi di roba di second'ordine.
Le mie esigenze sono molto meno sofisticate, e se proprio un giorno dovessi avere l'esigenza di testare a scopo di studio [...]

Secondo me state facendo un ragionamento un po'... da elettronico rassegnato!
Ribadisco che anche secondo il mio giudizio non può esistere una distinzione fra alimentatore "accademico" e alimentatore "per la quotidianità"; esiste invece un alimentatore da laboratorio con determinate caratteristiche. Il messaggio che stiamo lanciando è di non accontentarsi del semplice motto " Il circuito funziona!", ma capire a fondo cosa lo fa funzionare o meno.
Molto spesso accade che alimentando un carico avvengono fenomeni e comportamenti strani senza sapere cosa stia succedendo... Un esempio? Durante il primo test del nostro carico elettronico in AC, l'alimentaore professionale (un alimentatore veramente per laboratori professionali!) del laboratorio oscillava... successivamente, prendendo un secondo alimentatore costruito dal prof. Malesani, questo non oscilllava! perché il primo oscillava e il secondo no? beh... non ne ho idea! E perché non ne ho idea? perché non mi hanno lasciato aprirlo per vedere com'era fatto!

Dai, Brabus, un buon lineare lo ottieni con un PNP di potenza ed un LM317, piu' un po' di roba attorno...

Dopo l'articolo consigliato da IsidoroKZ non ne sarei proprio tanto sicuro! Un lineare che ha un margine di fase che scende sotto i 40° in un punto di lavoro abbastanza comune non mi sembra un buon lineare... Almeno non per carichi delicati!
Mi permetto di riprtare un'altra frase ripetuta spesso dal nostro professore di progettazione:
"Un circuito ha sempre dei difetti. L'importante è capire quali devono essere corretti e quali possono essere accettati!"

La stabilità è il concetto alla base delle nostre congetture di progetto, che si tratti di un alimentatore, di un amplificatore o di qualsiasi altro circuito che presenti un'ombra di retroazione.

Dalle considerazioni sulla stabilità si possono ricavare tutte le informazioni salienti sulla risposta dinamica del sistema, fino a prevederne le interazioni con qualsiasi altra rete alla quale il circuito viene connesso.

Scusate se sembriamo pedanti su questo punto, ma purtroppo è frutto di come ci hanno "addestrato"! Prendetevela con Malesani...
A parte gli scherzi, una cosa che deve sapere una persona che fa elettronia è come stabilizzare un circuito! Questa non è una cosa accademica, ma proprio pratica! Se il circuito è instabile non lo potete usare!
Ricordate che non è necessario saper dimostrare il principio dell'argomento, saper tracciare Nyquest o altro... qua si tratta di avere un'idea di cosa è necessario considerare in un progetto e avere un modo di analizzarlo!

Ci avevo pensato anche io. Però se ci mettiamo a costruire una cosa, poi un'altra e via via l'alimentatore ce lo scordiamo!

questo sicuramente può essere un punto da sviluppare successivamente!

Io, invece, ero dell'idea di unire in un solo alimentatore due alimentatori. Uno, che come ha definito qualcuno "da muletto", per i grossi carichi non troppo delicati (e questo pensavo di farlo switching, controllato da PIC), e un altro, invece lineare, con un segnale di uscita bello pulito e dedicato ai circuiti molto delicati.

Purtroppo devo informarti che un controllo digitale è più complicato del corrispettivo analogico perché rientrano molti più fattori da considerare: ad esempio gli effetti del campionamento, le rotazioni di fase dovute ai tempi di calcolo degli algoritmi, i tempi di riconversione fra segnale analogico-digitale e digitale-analogico...
Se vuoi un consiglio, è molto più istruttivo costruire uno switching con controllo analogico: sicuramente impari e raccogli le prime soddisfazioni!

Complimenti per la realizzazione e per lo studio che c'e' dietro !

Grazie, ma il nostro progetto è nettamente migliorabile! Però, leggendo la relazione (capitolo 2 in particolare), puoi trovare degli spunti interessanti sulla stablità di quel progetto!

[Gabrieleb]

Buona sera a tutti ; sono un nuovo iscritto ( anche se leggo il forum da tempo come ospite ).
Mi intrometto nella discussione in quanto mi sto costruendo un alimentatore da laboratorio e quindi mi piacerebbe confrontarmi con altri tecnici.
Le mie specifiche partono dal presupposto che , a priori , non so di che cosa avrò bisogno domani e quindi ho strutturato il progetto in modo "modulare " come segue:

In un rack da 19" 3 unità ( per potere utilizzare schede e connettori DIN ) troverebbero posto:
1) Raddrizzatore 230Vac ----> 300 Vcc (circa) 10/15 A
2) Regolatore switching regolabile tramite PWM da 0V a 80/90Vcc 10/15A
3) Gestione dell' alimentatore tramite modulo microcontrollore
4) Serie di moduli di regolazione lineari e/o swtching ( secondo necessità ) alimentati dallo switching del punto 2
5) Circuito di "sense" per ogni modulo regolatore

cosa ne pensate ??