Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Alimentatore High Power

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

Moderatori: Foto Utentecarloc, Foto Utenteg.schgor, Foto UtenteBrunoValente, Foto UtenteIsidoroKZ

0
voti

[41] Re: Alimentatore High Power

Messaggioda Foto UtenteFedericoSibona » 7 giu 2013, 20:28

Se è l'ultimo schema:
- l'integrato è un LM317 e non un 7815 ed ha circuitazione interna diversa.
- il resistore R2 è in parallelo al condensatore C3 ed è un trimmer.
- D1, come ha già detto Marco, non è uno zener, ma un normale diodo.
Oltre al fatto che, come detto prima, il transistor non tiene quella potenza.
Avatar utente
Foto UtenteFedericoSibona
5.022 3 5 8
Master
Master
 
Messaggi: 3951
Iscritto il: 19 mar 2013, 11:43

1
voti

[42] Re: Alimentatore High Power

Messaggioda Foto Utentemarco438 » 7 giu 2013, 22:50

scarabeo29 ha scritto:Ah ho capito :ok:
E usando il secondario a 12 V quanta è la tensione massima che potrei ottenere dall'alimentatore, tenuto conto che mi serve un po' di corrente come ho precedentemente detto? E a quel punto lo schema come sarebbe?

Come tensione massima, credo possa avvicinarsi ai 12V che, come detto, potrebbero essere sufficienti all'applicazione; naturalmente non ottenuti con quello schema.
A tale proposito ti avevo invitato (al post 27 ) a leggere un altro thread simile dove suggerivo uno circuito piu' appropriato. Evidentemente non lo hai letto e, per la seconda volta, sono ancora in attesa di ricevere risposta a quanto richiesto al post 30.
marco
Avatar utente
Foto Utentemarco438
37,1k 7 11 13
-EY Legend-
-EY Legend-
 
Messaggi: 16323
Iscritto il: 24 mar 2010, 15:09
Località: Versilia

17
voti

[43] Re: Alimentatore High Power

Messaggioda Foto Utentecarloc » 7 giu 2013, 23:03

Continuando il mio soliloquio...

ora che abbiamo il tempo di conduzione il più è fatto :D .. non ci resta che calcolare la corrente efficace assorbita dal trasformatore:

Abbiamo visto che i diodi conducono soltanto negli intervalli [-to+kT/2, kT/2], la corrente nel condensatore vale poi semplicemente

i_\text{C}=C\frac{\text{d}\,v_\text{L}}{\text{d}t}



quindi con una semplice KCL...

i=I_\text{L}+i_\text{C}=I_\text{L}+C\frac{\text{d}\,v_\text{L}}{\text{d}t}

d'altra parte la tensione su C sale come un tratto di coseno quando i diodi sono on...


i=I_\text{L}-\omega C\,V_\text{m}\sin(\omega t)\qquad t\in[-t_0+k\,T/2\, , \,k\,T/2]

a questo punto ulteriori semplificazioni, direi che:

vi) IL, la corrente media (anzi costante) nel carico, è molto minore del picco \omega C\,V_\text{m}\sin(\omega t). In fondo avevamo già assodato che il tempo di conduzione |to| è molto minore del periodo, per avere la stessa corrente media il picco deve essere molto più elevato.

In soldoni: i\approx -\omega C\,V_\text{m}\sin(\omega t)\qquad t\in[-t_0+k\,T/2\, , \,k\,T/2]

e poi
Vii) si potrebbe dire (dopo) "approssimo il seno secondo Taylor del primo ordine", ma allora lo facciamo prima che almeno è tutto più semplice.
Cioè i tratti di sinusoide diventano triangoli rettangoli



ci manca solo la corrente di picco Ip, allo scopo ci basta uguagliare le correnti medie nei diodi(secondario del trasformatore) e nel carico. Su un semiperiodo che comunque raddrizziamo a doppia semionda...

\frac{2}{T}\int_{T/2}i\,\text{d}t=\frac{2}{T}\frac{I_\text{p}\,|t_0|}{2}=I_\text{p}\frac{|t_0|}{T}=I_\text{L} da cui

I_\tetx{p}=I_\text{L}\frac{T}{|t_0|}=I_\text{L}\sqrt{2\pi\,RC\,\omega}

Già qui ci sarebbe da pensare... eravamo giunti alla conclusione che RC\,\omega\gg1 , più è grande questa quantità più piccolo è il ripple ma anche l'angolo di conduzione e più grande è invece il picco di corrente.

Non resta che trovare il valore efficace di quella corrente a dente di sega...

I_\text{RMS}=\sqrt{ \frac{2}{T} \int_{T/2}\left[i(t)\right]^2\,\text{d}t} =
\sqrt{ \frac{2}{T}\int_{0}^{-t_0}\left(I_\text{p}\frac{t}{t_0}\right)^2\,\text{d}t}=
\sqrt{ \frac{2}{T}\,\frac{I_\text{p}^2}{t_0^2}\int_{0}^{-t_0}t^2\,\text{d}t}=

=\sqrt{ \frac{2}{T}\,\frac{I_\text{p}^2}{t_0^2}\,\frac{(-t_0)^3}{3}}=
\sqrt{ I_\text{L}^2\,\frac{2}{3}\sqrt{2\pi\,RC\,\omega}}=
I_\text{L}\left(\frac{8\pi}{9}\,RC\,\omega\right)^{1/4}

Anche stavolta ho cercato conforto nelle simulazioni
Cattura.JPG
Cattura.JPG (44.58 KiB) Osservato 5792 volte

e anche stavolta sono stupito :D
Codice: Seleziona tutto
omegaRC   Irms analitica     Irms simulata
6,28       2,05              1,76
31,4       3,06              2,9
62,8       3,64              3,48
628        6,47              5,82

noterei solo che mentre la discordanza per bassi valori di RC\,\omega era indubbiamente attesa proprio per la natura delle approssimazioni fatte, invece si nota che anche a valori elevati i risultati tendono a divergere :? qui darei invece la colpa alla resistenza serie (molto bassa ma non nulla) non eliminabile nelle simulazioni.

In effetti la critica a tutto il ragionamento potrebbe proprio essere che una resistenza serie ha una influenza piuttosto "pesante" nei risultati mentre io l'ho completamente trascurata.

Comunque all in all mi pare che i risultati, specialmente con valori "normali" di RC\,\omega, siano in sostanziale accordo con le simulazioni :D :D .

Per finire, un alimentatore con un trasformatore con secondario da 15V e quindi diciamo 20V continui sui 2x4700uF di condensatori che fornisce 10A...

R=\frac{20\text{ V}}{10\text{ A}}=2\,\Omega e allora

I_\text{RMS}=10\text{ A}\times\left(\frac{8\pi}{9}\times 2\,\Omega \times 10\text{ mF}\times314\text{ rad/s}\right)^{1/4}\approx 20\text{ A}

Un coefficiente pari a 2 ma abbiamo visto come questo procedimento sovrastima un po' questa corrente :? :? .... ci stiamo avvicinando al coeffciente 1,8 più volte rammentato :D :D
Se ti serve il valore di beta: hai sbagliato il progetto!
Avatar utente
Foto Utentecarloc
33,8k 6 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2153
Iscritto il: 7 set 2010, 19:23

4
voti

[44] Re: Alimentatore High Power

Messaggioda Foto UtenteDirtyDeeds » 13 dic 2015, 19:01

Mi è tornata in mente questa discussione mentre facevo un giro tra i file archiviati nell'hard disk. Ho ritrovato, infatti, uno storico articolo scritto da O. H. Schade che analizzava in dettaglio il funzionamento dei raddrizzatori a tubi, come fatto da Foto Utentecarloc. Schade prendeva in considerazione anche una possibile resistenza serie che limitasse la corrente di picco. Le curve di Schade sono state riportate per anni nei libri in cui si parla di alimentatori (una di quelle figure era riportata anche sul Gasparini-Mirri).

Ecco l'articolo (gentilmente lasciato online da qualcuno) e un altro po' di riferimenti:

O. H. Schade, Analysis of Rectifier Operation, Proc. IRE, vol. 31, p. 341-361, 1943. Nota: in Tab. II si trovano riportati i valori del rapporto tra valore efficace della corrente nei diodi e valore della corrente continua.

G. P. McCouch, P.K. McElroy, Rectifier, transformer and filter design, General Radio, 1964. Nota: la IET Labs ha acquisito l'attività della General Radio. A questo link si possono trovare libri e application note della Gen Rad: visita consigliata! :D

F. Langford-Smith, Ed., Radiotron designer's handbook, 4th ed., Radio Corporation of America, 1952. Nota: il capitolo 30 è dedicato ai raddrizzatori.

D. E. Pippenger, E. J. Tobaben, Linear and interface circuits applications, vol. I, Texas Instruments, 1985. Nota: da p. 5-41 in poi vengono trattati i raddrizzatori, e vengono riportate le curve di Schade.

On Semiconductor, Rectifier applications handbook

E infine c'è qualcuno che ha anche fatto delle misure:

R. Moers, The Otto Schade method -- A practical design method for rectifiers circuits, ETF 2014, Berlin.

Insomma, Schade è il papà di tutti i coefficienti di utilizzo :D
It's a sin to write sin instead of \sin (Anonimo).
...'cos you know that cos ain't \cos, right?
You won't get a sexy tan if you write tan in lieu of \tan.
Take a log for a fireplace, but don't take log for \logarithm.
Avatar utente
Foto UtenteDirtyDeeds
55,9k 7 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 7012
Iscritto il: 13 apr 2010, 16:13
Località: Somewhere in nowhere

Precedente

Torna a Elettronica generale

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 37 ospiti