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Limitare tensione alternata a 400-500V

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto Utenteelektrojack » 28 lug 2020, 10:06

Ciao a tutti,
avrei necessità di limitare una tensione alternata, quasi sinusoidale come forma d'onda, al valore di 400-500V.
So che i TVS e i MOV svolgono questa funzione ma non vorrei che l'utilizzo continuo li porti alla rottura o una fine vita precoce. La sorgente di tensione è un alternatore a 2 fili, con resistenza in DC di 100 ohm.
Mi ero indirizzato su questi siccome dissipano la potenza solo della parte di onda che clampano, ovvero se il clamp inizia a 400V e la tensione sale fino a 500V, loro dissipano la potenza dai 400 ai 500V.
Mentre fare un clamp con triac o scr farebbe dissipare tutta la potenza dell'onda dal valore di clamp fino a circa 0V.

Sapete darmi qualche consiglio su tvs e mov oppure su uno schema a scr/triac?

Grazie
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[2] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto Utentebrabus » 29 lug 2020, 10:09

Per potenze del genere il TVS o un MOV sono da escludere. Serve un clamp attivo, meglio se non dissipativo. Intravedo uno schema di una discreta complessità.

Potresti eventualmente raddrizzare e lavorare in DC con un convertitore che possa accettare queste oscillazioni in ingresso?
Alberto.
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[3] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 29 lug 2020, 11:42

elektrojack ha scritto:avrei necessità di limitare una tensione alternata, quasi sinusoidale come forma d'onda, al valore di 400-500V.
Devi agire sul circuito che genera la tensione, (non so di cosa stiamo parlando),
questo è in grado di gestire le tensioni e le correnti in gioco, problema non da poso altrimenti.


saluti.
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[4] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 29 lug 2020, 12:19

So di essere poco utile, prendo il quesito come un quiz.
Cercando di indovinare quanto non scritto:
Tensione nominale 230 Vac; Potenza nominale dell'alternatore 500 VA
Tensione massima 230 x 1,41 = 324 V
Corrente erogata 500/230 = 2,2 A eff
Caduta di tensione sull'avvolgimento al carico nominale: 2,2 x 100 = 220 V forse sono tanti

A vuoto la tensione massima sarà (230 + 220 )x 1,41 = 634 V, la si vuole limitare a 500 V

La corrente massima istantanea sarà (634 - 500)/100 = 1,34 A quella media molto di meno
supponiamo circa un quinto: 0,2 A
Occorre trovare uno zener da 500 V 1,34 A max e 0,2 A medi ossia P = 500x 0,2 = 100 W
Mettere 5 zener da 100 V 20 W in serie ? , preceduti da un ponte di diodi da 1000 Vinv 5 A ?
Esistono? , si trovano? E' conveniente adoperarli?

In alternativa un transistor come regolatore serie con zener 500V 1W su un carico resistivo
di 500/1,34 = 390 ohm sempre 100 W o meno?

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[5] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto Utentedjnz » 29 lug 2020, 17:19

elektrojack ha scritto:avrei necessità di limitare una tensione alternata, quasi sinusoidale come forma d'onda, al valore di 400-500V.

Senza limitazione questa tensione a quanto può arrivare?
Si parla di valore di picco o efficace? (suppongo il primo, ma non si sa mai...)
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[6] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto Utentedjnz » 29 lug 2020, 18:33

MarcoD ha scritto:In alternativa un transistor come regolatore serie con zener 500V 1W su un carico resistivo di 500/1,34 = 390 ohm sempre 100 W o meno?

Concettualmente direi che va, appena un po' migliorato il regolatore serie, e tenendo conto di entrambe le semionde potrebbe venire fuori qualcosa del genere, il problema è che sarà sempre un fornello:

La tensione di uscita massima, trascurando le cadute sui diodi normali e sulle basi, viene limitata a:

V_{max}=V_z\cdot\frac{R_2+R_3}{R_3}

Usando degli zener da 200 V forse la deriva termica di TR2 non si avverte neanche, mentre quella di TR1 è già annullata da TR2.
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[7] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 29 lug 2020, 18:56

Può funzionare, ma messo in serie è sempre presente e la Vce del transistor serie dovuta alla caduta su R1 provoca una perdita per qualunque carico-tensione.
Penso che un limitatore di tensione in parallelo alla linea che sfrutta per limitare la resistenza serie dell'avvolgimento, entra in azione solo nei picchi di tensione e non introduce perdite quando il generatore è sotto carico.
Poi introducendo un ponte di diodi, si adopera lo stesso regolatore-limitatore per entrambe le semionde. L'idea del regolatore con due transistor è buona e permette di svincolarsi dalla dissipazione dello zener dfi riferimento.

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[8] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto Utentedjnz » 30 lug 2020, 20:47

MarcoD ha scritto:Penso che un limitatore di tensione in parallelo alla linea che sfrutta per limitare la resistenza serie dell'avvolgimento

Qualcosa del genere che assorbe tutta la corrente che serve costringendo il generatore a sedersi?

...mi sembra un fornello ancora più caliente quando al generatore non è collegato nessun carico :-|
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[9] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 30 lug 2020, 20:56

Si :ok:
Certo che la potenza (100 W ?) da qualche parte va dissipata, in questo caso dal transistor
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[10] Re: Limitare tensione alternata a 400-500V

Messaggioda Foto UtenteSediciAmpere » 31 lug 2020, 8:51

Si potrebbe rigirare e trasformarlo in un regolatore-serie?
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