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Diodo su step-up?

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteGabrioB » 9 feb 2022, 16:15

Sempre nel mio percorso "didattico" mi sto costruendo un piccolo estrattore di fumi ricaricabile tramite USB e con una ventola da 5V. Il circuito è effettivamente molto semplice:

F1ROIPRJA7HVUA5.jpg


Tuttavia nel thread di discussioni mi raccomandavano di inserire un diodo di protezione:

can't use it without a protection diode, the back emf kills the switching mosfet inside the converter ic immeadetly.


Senza spiegare né perché (come sempre, mi piace comprendere a fondo le cose prima di prendere il saldatore) né soprattutto dove inserire il diodo (in serie sull'uscita dello step-up?) né tantomeno il tipo di diodo (1N4001?)

Che ne pensate?
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[2] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteTITAN » 9 feb 2022, 16:56

Penso di protezione dello step-up da carichi induttivi
quindi in uscita e in antiparallelo al carico (anodo sul negativo e katodo sul positivo.
Serve a cortocircuitare correnti inverse che si possono provocare soprattutto al distacco di un carico induttivo.

Dimenticavo: il diodo vlassico per eccellenza 1n4007.
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[3] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 9 feb 2022, 19:59

Credo non serva nessun diodo di protezione, credo anche che ti te lo ha consigliato si sia sbagliato.
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[4] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteGabrioB » 10 feb 2022, 10:52

Intanto la parte "fisica" è in stampa :)
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Fume_Extractor_R3_2022-Feb-10_12-41-37AM-000_CustomizedView39085126599.png
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[5] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 10 feb 2022, 17:29

Confermo quanto ti ha detto BrunoValente, quegli step-up (mi sembra dalla foto uno di quelli con l'MT3608, ma sono fondamentalmente tutti uguali) non necessitano di diodi di protezione per alimentarci una ventolina, al massimo controlla la corrente massima di spunto della ventola (alcuni modelli assorbono molto piu della corrente a regime alla partenza da ferme, ma solo per un breve istante), ma se ne attacchi una sola non dovresti avere problemi, a me almeno finora non ne hanno dati.
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[6] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto Utentedavi82 » 10 feb 2022, 18:30

Come detto da Foto UtenteTITAN il diodo è necessario per carichi induttivi.
Senza diodo c'è rischio di rottura prematura.

Le ventoline *potrebbero* essere induttive: molte sono brushless e possiedono un ulteriore circuito di controllo che le disaccoppia; altre però sono senza circuito di pilotaggio e dunque si presentano come induttive.

Quindi, è vero che *probabilmente* non serve; tuttavia, se costa poco è meglio metterlo.

Cercando su google 'back emf protection' si trovano molte informazioni al rigaurdo.
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[7] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 10 feb 2022, 19:07

Vero, pero' se guardi gli schemi di quei convertitori, ti rendi conto che il diodo incorporato separa gia il chip dal carico, inoltre sono d'accordo con te sul carico induttivo se si tratta di solenoidi o simili (o anche motori a spazzole un po grossi), ma le ventoline ormai sono anni che sono tutte fatte con il classico motore a magnete rotante ed i due avvolgimenti commutati dall'elettronica interna, non hanno contatti o spazzole in grado di "sfiammare" o produrre picchi eccessivi (brucerebbero per primi proprio i chip interni ;-) )

Se parli di un grosso estrattore con motore a spazzole allora si, ma per le ventole dei PC, non servono ;-)

(vero anche che per quello che costa un diodo ... :mrgreen: )
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[8] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 10 feb 2022, 19:55

Aggiungo a quello che ha detto Foto UtenteEtemenanki di non prendere per oro colato quello che si trova in rete: molto spesso chi scrive non sa quello che scrive e fa confusione.

In questo caso, anche se l'impedenza del piccolo motore può presentare una componente induttiva, il diodo non è necessario perché il carico è alimentato direttamente dalla tensione continua di uscita dell'alimentatore.

Il diodo sarebbe stato necessario se la ventola fosse stata accesa e spenta da un transistor o se la tensione di alimentazione fosse stata parzializzata con un transistor in switching direttamente sul carico.

Evidentemente chi ha solo sentito dire e non sa perché, crede che se il carico è induttivo il diodo serva sempre.
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[9] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto Utentedavi82 » 10 feb 2022, 22:34

BrunoValente ha scritto:non prendere per oro colato quello che si trova in rete: molto spesso chi scrive non sa quello che scrive e fa confusione.

Certo, hai ragione, vale per tutto. Non prendo mai per oro colato quello che leggo.

BrunoValente ha scritto:il diodo non è necessario perché il carico è alimentato direttamente dalla tensione continua di uscita dell'alimentatore.

Cosa significa? Posso capire se ti riferisci ad un alimentatore semplice costituito da trasformatore e ponte diodi. In questo caso anche un carico induttivo, entro certi limiti, non nuoce.
Ma in alimentatori la cui uscita passa per dei semiconduttori vedranno comunque un momento in cui si vorrà spegnere la ventola e l'induttanza comporterà una forza elettromagnetica indotta che causerà uno spike di tensione.
https://en.wikipedia.org/wiki/Flyback_diode

BrunoValente ha scritto:il carico è alimentato direttamente dalla tensione continua di uscita dell'alimentatore.

"Continua" finché non spegni la ventola... Quando spegni, fa un transiente.
Chiamata Vmax la massima tensione supportabile da un condensatore, e chiamata la tensione di esercizio Vout, possiamo dire che siamo anche al sicuro se in parallelo all'induttanza c'è un condensatore tale per cui l'energia immagazzinata nel condensatore alla tensione Vmax-Vout è maggiore di quella immagazzinata nell'induttanza... detto in altre parole l'energia dell'induttanza non riuscirà a far salire la tensione del condensatore oltre al limite sicuro...
Nel caso in cui lo spegnimento avvenga a monte dell'alimentatore, un condensatore grande sulla sua uscita contribuisce anche a ridurre la velocità di variazione di tensione e dunque la tensione indotta.
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[10] Re: Diodo su step-up?

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 10 feb 2022, 22:56

Quando spegni la ventola togliendo tensione a monte dell'alimentatore non si ha nessuna sovratensione, succede invece che la ventola, se è induttiva, continua ad assorbire corrente ancora per un po'.

La sovratensione si avrebbe se spegnessi la ventola aprendo il circuito in uscita all'alimentatore ma anche in questo caso non succederebbe nulla all'alimentatore perché la sovratensione, che sarebbe negativa e non positiva, cadrebbe ai capi dell'interruzione, magari facendo una scintilla, e non ai capi del condensatore interno all'alimentatore.
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