Rivalutare un progetto

[Elidur]

Apro questo thread per proporre la rivalutazione di un vecchio progetto di un semplice alimentatore denominato LX26 di NE, apparso sulla rivista n° 31 a pag. 96.
In realtà l'idea non è spontanea e non deriva da un vero e proprio stato di necessità personale ma da un thread (un po' troppo schernito) di pino81, questo. L'intervento di edgar, in quel thread, è stato a mio avviso molto utile, suggerendo all'OP di valutare la realizzazione del progetto di NE. Quindi scusate se apro un thread dedicato ma sarebbe stato troppo dispersivo continuare con il thread di pino81. Inoltre vorrei ribadire che l'idea di Edgar di consigliare a pino81 la realizzazione dell'alimentatore di NE, sia tutto sommato la soluzione migliore, almeno rispetto ai progetti pubblicati a tutt'oggi da pino81. Il circuito di NE, avevo iniziato a realizzarlo in modo volante anni fa ma per il poco tempo disponibile non l'ho mai terminato. In questi giorni l'ho ripreso e migliorato come da schema allegato. Con le modifiche introdotte, il circuito regola una tensione compresa tra 0,7 e 33V e a 20V eroga una corrente superiore a 6A senza caduta di tensione. Non disponendo di carichi adeguati, non ho potuto testare la corrente a tutte le tensioni ma almeno per i test che ho potuto eseguire posso dire che le prestazioni sono di tutto rispetto e lo consiglio anch'io a pino81.
Ho cercato di rispettare il più possibile la numerazione e i valori dei componenti di NE ad eccezione delle modifiche e delle integrazioni. Lo schema elettrico, che sostanzialmente rispecchia quello di NE, è chiaro, descrittivo e non richiede lunghe spiegazioni, salvo richieste specifiche. Qualche spiegazione, invece, è utile a giustificare la presenza del diodo DS2 che è funzionale alla gestione della regolazione della corrente. Questo diodo in serie alla resistenza di sense, aumenta la caduta di tensione utile al "sensore" che rileva la differenza di potenziale agli estremi della serie R8 - DS2. Senza questa modifica che aumenta la caduta di tensione di qualche centinaio di mV., ci sarebbero difficoltà per la regolazione delle correnti basse, che era poi il punto debole dell'alimentatore originale. Ovviamente la rilevazione delle correnti elevate non risulterà compromessa.
La sigla di DS2 corrisponde al diodo rettificatore di potenza al silicio 20A10. Ho indicato quel componente per il costo contenuto e per la portata di corrente di 20A, oltre che per la possibilità di saldarlo su basetta ma nel mio prototipo ho utilizzato un diodo a bullone donatomi da gianniniivo che ringrazio, oltre ad augurargli di riprendersi rapidamente. Purtroppo il diodo di Ivo ha la sigla illeggibile. Quel diodo deve essere di tipo raddrizzatore standard al silicio, non Schottky, in modo che garantisca la necessaria caduta di tensione che da parte di uno Schottky sarebbe insufficiente. Il diodo deve essere anche in grado di sopportare una discreta potenza perché a seconda delle condizioni operative imposte potrebbe scaldare parecchio.
Al circuito è stato aggiunto anche un segnalatore a LED dell'intervento del limitatore di corrente. Non è altamente tecnologico ma funziona. Il segnalatore funziona con led da 5mA ma con una semplice modifica può funzionare anche con LED con assorbimento differente.
Anche lo stadio finale è stato potenziato e con qualche modifica potrebbe essere espanso ulteriormente anche se tali modifiche non consisterebbero nella sola aggiunta di qualche finale.
Il circuito integrato originale L123 in formato TO100, è stato sostituito con l'equivalente uA723 in formato DIP14 che costa meno, è di facile reperibilità e per me è anche meno delicato. Ovviamente lo stampato originale non è più utilizzabile ma forse potrebbe arrivare il soccorso di qualche amico che conosce bene gli eCad.
Segnalo inoltre a pino81 che, volendo, il circuito potrebbe lavorare anche a tensioni superiori (con i limiti imposti dai componenti utilizzati) anche se ciò richiederebbe comunque una revisione di alcuni valori ma senza stravolgere strutturalmente lo schema del progetto.
Credo non ci sia altro da aggiungere ma se ci saranno proposte di miglioramento saranno bene accolte e possibilmente verranno testate.

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[edgar]

volendo, il circuito potrebbe lavorare anche a tensioni superiori (con i limiti imposti dai componenti utilizzati) anche se ciò richiederebbe comunque una revisione di alcuni valori ma senza stravolgere strutturalmente lo schema del progetto.

Il limite del circuito è dato dalla massima tensione a cui può lavorare il LM723, 40 V.
NE per sicurezza ha limitato la relativa tensione di ingresso a 36 V con gli zener DS1 e DS2 in serie.
Sottraendo i 3 V tipici per poter lavorare, il circuito arriva ad una tensione di uscita di circa 33 V.
Se si vuole salire con la tensione bisogna passare al alla configurazione floating che si trova sul datasheet.
Il diodo in serie all'uscita è una soluzione quick & dirty perché la caduta di tensione diretta del diodo dipende dalla corrente e dalla temperatura, meglio di niente, comunque. (l'ho usata anch'io in passato )
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[Elidur]

Ciao edgar, per quanto riguarda la tensione hai ragione. Ho fatto confusione con delle prove fatte anni fa dando al circuito 50V DC dopo il ponte, ma in realtà la prova era utile ad ottenere una corrente di 5/6A anche alla massima tensione di 33V, altrimenti impossibile da ottenere con i valori attuali. Comunque si potrebbe provare a modificare parzialmente il circuito per aiutare Pino81.
Per il diodo invece pur conoscendo la circostanza da te evidenziata credo che si tratti di un problema più teorico che pratico. Dalle prove fatte, il diodo si scaldava (poco essendo a bullone e dissipato) ma non ho notato nessuna conseguenza pratica. In ogni caso adesso il circuito regola molto bene sia tensione che corrente. Attendo di leggere cosa ne pensa pino81.

[pino81]

un thread (un po' troppo schernito) di pino81,

grazie mille elidur ,l'ignoranza non è una colpa,partecipare (come si fosse obbligati a farlo) con del sarcasmo si.. io personalmente se trovo delle richieste troppo basilari dell'abc che comportano degli approfondimenti che probabilmente avvolte non mi va di spiegare mi astengo dal rispondere, ma evidentemente le persone non siamo tutte uguali... chi leggesse il thread tanto riconosce perfettamente chi è di generoso aiuto e chi meno...
detto questo il tuo circuito sembra interessante, 6A a 20v ,io spero che sia chiaro non ho alcuna prerogativa di avere una strumentazione di precisione... un calo di 0,5 V non è sicuramente la rovina per me... ma sperimentando e bruciando qualche transistor credo che sarei disposto a scendere in tensione pur di guadagnare di più in corrente.. per il fatto limitazione. i basterebbe regolare solo dai 10 ai 50 mA per testare qualche led di spia o da illuminazione ecc..
non ho altre esigenze di limitazione a correnti superiori..

ammettendo di realizzare il tuo circuito come si potrebbe realizzare un sistema a display per mostrare la corrente massima che verrà erogata ai coccodrilli?

[Elidur]

Ok Pino81, non farci caso, a volte sono semplici OT, quanto a me, poi, non sono di sicuro un genio, traffico un po' con l'elettronica, ho poco tempo e un po' di buona volontà.
Se quello schema ti va bene così com'è, sono certo che 5A è in grado di erogarli fino a 25V. Scendendo di tensione aumenterà un po' la corrente erogabile ma anche la dissipazione di calore e dovrai dotare il progetto di un buon dissipatore, specialmente se intenderai sottoporre il dispositivo ad un uso prolungato. Andando oltre con la tensione, invece, si ridurrà la corrente e aumenterà il ripple, mentre per la regolazione di corrente minima è in grado di ridurla fino a 10/15 mA, anche se non escludo che ritoccando qualche valore possa scendere ancora un po' ma non credo a zero. Comunque sarebbe da provare e non so se te la senti. Purtroppo non esiste una PCB e dovresti arrangiati con una piastra millefori.
Per lo strumento, le soluzioni che vedo sono due: o utilizzi una minimale alimentazione a parte per lo strumento che già disponi oppure trovi uno strumento in grado di funzionare con la stessa tensione dell'alimentatore, magari riducendola con un LM7824 o qualcosa di simile o più adatto.

[wimatech]

Buongiorno a tutti, personalmente il progetto mi intriga parecchio anche perché proprio in questo periodo sto cercando di costruire un alimentatore duale con controllo corrente e tensione regolati da uC e visualizzati a lcd.
Io per i miei progetti di solito disegno i PCB usando Kicad e li ordino online sui vari shop cinesi con spese abbastanza contenute.
Se vi interessa ve lo preparo io il pacchetto gerber per fare l'ordine dei PCB mi serve solo lo schema completo e corretto con tutti i valori in modo da poter anche far stampare i valori sulla scheda ed ottenere una completa PCB parlante.
Se inoltre ci sono "opzioni" sul circuito se me le indicate vi preparo le piste e le piazzole da ponticellare per poter fare la scheda con le necessarie configurazioni "All in one"

[Elidur]

Ciao wimatech, lo schema pubblicato è definitivo. Se non hai bisogno di tensioni elevate puoi procedere. La tua proposta è pregevole perché completando il progetto lo faresti diventare di interesse e fruibilità generale, evento raro di questi tempi.

Poi bisogna valutare come intendi realizzare la PCB, se comprensiva di tutti i componenti, eccetto lo stadio finale, oppure del solo regolatore e tutto il resto esterno alla basetta. Fammi sapere che approfondiamo il da farsi.

[Etemenanki]

Solo un paio di considerazioni ...

Avete pensato alla sostituzione dei 3 2N3055 con un paio di TIP35C in TO247 ? ... oltre alla minore complessita' "meccanica" per il fissaggio sul dissipatore ed alla maggiore portata (reggono 25A l'uno), dovrebbero essere meno soggetti alle falsificazioni (si legge in rete di molti venditori che falsificano i 2N3055, data la difficolta' di reperire degli originali a prezzi decenti), e fra l'altro si trovano a circa un quarto del prezzo dei 2N3055, ad esempio su mouser o rs.

Seconda cosa, wimatech, tu parli di controllo tramite MCU, ma con quello schema dovresti fare modifiche molto pesanti, lo sai vero ?

[Elidur]

Io rimarrei sui finali con case TO3, per una migliore capacità di trasferire il calore, poi se non si vuole utilizzare i 3055 si può utilizzare qualche altro finale ma manterrei sempre lo stesso case. Ogni tanto leggo di queste falsificazioni ma a me non è mai capitato.

[wimatech]

Per quanto riguarda il PCB non cambierebbe molto a livello di forature in quanto secondo me converrebbe mettere dei fori a distanza 2.54 per poter uscire con fili o metterci morsetti o montarci direttamente i finali se in TO247.
Metterei idem per il ponte diodi che non sarebbe male montarlo su aletta di raffreddamento ed entrare con cavi
i fori di led e potenziometri permetterebbero di poter montare direttamente il a scheda ma anche di partire con dei filetti per andare su frontale
per il diodo DS2? stessa storia?
i led metterei quelli classici da 5mm 20mA che ne dite?
qualche pinhead per misurazioni varie?