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da **scarabeo29** » 5 giu 2013, 22:08

Grazie per i consigli e le "avvertenze".
Però, valutando le circostanze nelle quali userò l'alimentatore, ho deciso di costruirlo con quel trasformatore: non importa se dovrò dissipare molto calore e quindi avere un rendimento basso. L'alimentatore mi servirà solo per fare delle prove, quindi il gioco vale la candela.
Quindi se potete postarmi o mostrarmi qualche schema e darmi i dettagli dei componenti che dovrò acquistare, ve ne sarei grato.
Per quanto riguardo il discorso dell'alimentatore ATX, non è da sottovalutare :ok:

da **carloc** » 6 giu 2013, 0:52

Io partirei dalla domanda "Che cosa limita la massima corrente prelevabile da un trasformatore?"

se si vede lo schema equivalente di un trasformatore con le impedenze di dispersione riportate al secondario

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

è chiaro che due sono gli aspetti da tener di conto

i) caduta di tensione: la corrente secondaria nell'impedenza di dispersione. Questo aspetto potrebbe anche non essere così limitante, una volta che conosco la caduta ne tengo conto, al limite (vedendo solo questo aspetto del problema) potrei pure decidere di mettere un carico adattato (complesso coniugato) e prelevare la massima potenza, ma...

ii) la potenza persa in Rs surriscalderà il trasformatore portandolo a distruzione: In effeti questo è l'aspetto veramente limitante della potenza che posso prelevare.
Il trasformatore sarà progettato in modo che la potenza dissipata in Rs produca al massimo un salto termico che sia sopportabile dagli isolanti.

In effetti si dovrebbe tener di conto della potenza persa nell'impedenza di magnetizzazione Zm, ciè dell perdite nel ferro, ma il suo contributo sarà proporzionalmente sempre minore all'aumentare del carico e lo trascureremo allegramente

Quindi questo si traduce in un massimo per la potenza dissipata in Rs , la potenza istantanea dissipata sarà semplicemente

$p(t)=R_\text{S}\,i^2(t)$

e quindi quella media su di un periodo T

$P=\frac{1}{T}\int_T p(t)\,\text{d}t=R_\text{S}\,\frac{1}{T}\int_Ti^2(t)\,\text{d}t= R_\text{S}\left(\sqrt{\frac{1}{T}\,\int_Ti^2(t)\,\text{d}t}\;\right)^2=R_\text{s}I_\text{RMS}^2$

cioè una ovvietà: un massimo per la corrente efficace indipendentemente dalla sua fase (non per niente i trasformatori si "misurano" in VA e non in W) ma anche dalla sua forma d'onda.

Vediamo ora un raddrizzatore ad onda intera ad esempio

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

semplifichiamo al massimo....
i) impedenza interna del secondario del trasformatore nulla (molto minore della resistenza di carico)
ii) diodi ideali (nessuna caduta ne resistenza differenziale
iii) corrente assorbita dal carico IL costante
...qualche altra cosetta che verrà in corso d'opera...

le tensioni saranno qualcosa del genere

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

quindi direi anche che:
iv) i diodi si interdicono e la scarica di C inizia in t=0+nT/2

dobbiamo trovare gli istanti t0+nT/2 in cui una coppia di diodi entra in conduzione: uguagliamo le tensioni

$V_\text{M}\,\cos(\omega t_0)=V_\text{M}-\frac{I_\text{L}}{C}\left(t_0+\frac{T}{2}\right)= V_\text{M}-V_\text{M}\frac{I_\text{L}}{V_\text{M}C}\left(t_0+\frac{T}{2}\right)=$
$=V_\text{M}-V_\text{M}\frac{1}{RC}\left(t_0+\frac{T}{2}\right)$

dove nell'ultimo passaggio ho definito $R=\frac{V_\text{L}}{I_\text{L}}$ , quindi semplificando si arriva a

$\cos(\omega t_0)=1-\frac{1}{RC} \left(t_0+\frac{T}{2}\right)$

ora questa bella equazione trascendente non è risolubile analiticamente... e noi aggiungiamo l'ipotesi
v) ripple "basso"

che, lavorando "vicino vicino a zero", ci permette di approssimare il coseno con una serie di Taylor del primo ordine..

$1-\frac{\omega^2 t_0^2}{2}=1-\frac{1}{RC}\left(t_0+\frac{T}{2}\right)$

cioè una bella equazione di secondo grado in t0 $RC\omega^2\,t_0^2-2\,t_0-T=0$

di discriminante $\frac{\Delta}{4}=1+TRC\omega^2$

che grazie a $\omega T=2 \pi$ e ancora grazie a (v) che implica che la costante di tempo RC sia molto maggiore del periodo, i.e. $RC\gg T=\frac{2\pi}{\omega}\quad\Rightarrow\quad RC\,\omega\gg2\pi>1$

$\frac{\Delta}{4}=1+2\pi\,RC\,\omega\approx 2\pi\,RC\,\omega$

ora delle due soluzioni a noi serve la minore, quindi...

$t_0=\frac{1-\sqrt{2\pi\,RC\,\omega}}{RC\,\omega^2}$

ma di nuovo, uno a numeratore sarà trascurabile e poi mettendo in evidenza un periodo che parlando di tempi mi pare cosa buona e giusta...

$t_0\approx-\frac{\sqrt{2\pi\,RC\,\omega}}{RC\,\omega^2}=-\frac{T}{2\pi}\frac{\sqrt{2\pi\,RC\,\omega}}{RC\,\omega}=-T\frac{1}{\sqrt{2\pi\,RC\,\omega}}$

A questo punto, dopo questo delirio, direi che un momento di ritorno alla realtà sia dovuto :roll:

alcune simulazioni LTSpice...

: Cattura.JPG (62.5 KiB) Osservato 11271 volte

hanno mostrato una discreta congruenza tra iper -approssimati risultati analitici e simulazioni

Codice: Seleziona tutto: RComega t0 simulato t0 analitico 628 -15,2 ms -15,9 ms 62,8 -47ms -50ms 31,4 -66ms -71ms 3,14 -129ms -159ms

come mi sarei atteso l'accuratezza peggiora all'aumentare del ripple, al diminuire del rapporto tra costante di tempo e periodo.

to be continued....

da **claudiocedrone** » 6 giu 2013, 2:41

scarabeo29 ha scritto: ...corrente massima di 10 A ad una tensione di 15 V...
...in commercio non se ne trovano, se non a costi esorbitanti...

Chissà perché :roll:

?... Scusa se sono un po' indiscreto ma sono curioso; che cosa devi alimentare che ti serve tutta quella corrente a 15 V ? O_/

da **rusty** » 6 giu 2013, 2:58

Grazie

carloc, apprezzo molto questo tipo di "discorsi" :ok:

L'unica domanda che mi resta è: possibile che le formule empiriche che abbiamo usato con IsidoroKZ abbiano toppato di un fattore quasi 2? Circa 160 VA teorici contro i 18V e piu' di 10A in uscita dal 317 + 3 NPN da 8A... ne terro' conto in futuro.

Grazie ancora, in rete non si trovano calcoli del genere tralaltro giustificati, forse sei l'unico che poteva presentarli. Stampo incornicio e appendo in testa al letto iOi

da **FedericoSibona** » 6 giu 2013, 9:01

Sì, però

carloc ha scritto "to be continued...."
Probabilmente vorrà poi tenere conto delle semplificazioni che finora ha fatto per isolare un solo contributo ;-)

da **scarabeo29** » 6 giu 2013, 11:47

Mi serve tutta quella corrente per alimentare una cella di Peltier.
Girando un po' su internet ho trovato questo schema

: schema; schema.png (19.75 KiB) Osservato 11239 volte

Cosa ne pensate? potrebbe andare per il mio progetto?
E quali caratteristiche dovrebbero avere i singoli componenti?
Non mi pronuncio sui post precedenti, per esempio quello di carloc, perché non ho capito nulla, causa mia ignoranza in materia.

da **marco438** » 6 giu 2013, 12:38

Ti consiglio di leggere questo thread, molto simile al tuo (verso la fine, perche' e' piuttosto lungo

).

da **FedericoSibona** » 6 giu 2013, 16:03

Se devi alimentare una cella Peltier forse pui usare il secondario a 12V anche perché i 15V che vorresti penso che sia la massima tensione che la cella sopporta. In altro thred si era detto che le celle Peltier hanno il massimo rendimento quando sfruttate all'80%.
Alimentare una cella Peltier è in genere un uso di una certa durata e, usando il secondario a 24 V, credo che il calore da dissipare sulla cella + quello sull'alimentatore sarebbero in grado di scaldarti la camera (se non saranno 400W da dissipare poco ci manca) :-)

Hai un datasheet o un link che descriva le caratteristiche della cella?

da **scarabeo29** » 6 giu 2013, 16:38

Ecco il datasheet
http://www.hebeiltd.com.cn/peltier.data ... -12706.pdf

Allora volevo provare ad alimentarla a 15 V per un semplice motivo: normalmente uso un ATX da 550W però alimentando la cella ho misurato che consuma 36.3 W (11V e 3.3A). Io volevo spingerla un po' di più. E' possibile che con un alimentatore che ha una linea 12V 14A, la cella al massimo preleva 3.3A? Considerando che Imax è 6A.
Dimenticavo le prove le ho effettuate senza carico sul lato freddo e con una temperatura max. sul lato caldo di 31°C

da **marco438** » 6 giu 2013, 18:02

Ma sei sicuro che l'alimentatore eroghi effettivamente 14A?
Ci sono stati molti casi in passato nei quali si e' rilevato che, in effetti, si riuscivano ad ottenere 2.8/3.2A.

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