Faccio seguito a questo articolo sulla stazione saldante per recensire un altro oggetto che non può mancare nei nostri laboratori:
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L'alimentatore da banco
Più precisamente un alimentatore stabilizzato a tensione variabile e con limitazione della corrente massima erogata anch'essa variabile.
L'alimentatore, di produzione cinese, è marcato YIHUA YH-305D ed è dichiarato capace di erogare 5A massimi a 30V.
Non ho idea di cosa si trovi all'interno del contenitore, dato che non l'ho ancora aperto; il mercante che me lo ha venduto, alla mia richiesta di schema elettrico, ha fatto orecchie da mercante.
Ho deciso di mostrare questo alimentatore perché da quando frequento EY mi sono reso conto che le discussioni su come
- Realizzare
- Riparare
- Modificare
gli alimentatori sono assai frequenti e chi non ha un alimentatore stabilizzato a tensione e (possibilmente) corrente variabili prima o poi ne realizzerà, modificherà o acquisterà uno.
Quello che di seguito descrivo è quanto si può acquistare oggigiorno con circa 60€; è ben lontano dalla categoria "professionale" ma funziona.
Descrizione
Nel pannello frontale abbiamo:
- Interruttore di accensione
- Morsetti di uscita
- Regolazione della tensione (grossolana)
- Regolazione della tensione (fine)
- Regolazione della corrente (grossolana)
- Regolazione della corrente (fine)
- LED segnalazione modo CV (Tensione costante)
- LED segnalazione modo CC (Corrente costante)
- Commutatore scala amperometro
- Amperometro
- Voltmetro
Nel pannello posteriore abbiamo una griglia per permettere alla ventola di raffreddamento di aspirare aria, una presa da pannello con portafusibile integrato, un interessantissimo adesivo con qualche dato di targa e ben due marchi CE, che non saprei dire se siano "Conforme alle norme Europee" o "China Export".
I cavi in dotazione sono corti e ridicoli; dubito sia una buona idea farci passare 5A per parecchio tempo.
Accensione
Acceso l'alimentatore, regolati entrambi i potenziometri della corrente al massimo e quelli della tensione al minimo, i display segnano 0.
Un multimetro digitale in portata 20VDC conferma che dall'alimentatore escono 0.00V.
Il LED CV è acceso, ad indicare che l'alimentatore sta lavorando in modalità a tensione costante; ciò è ovvio perché non ho applicato alcun carico e quindi il limitatore di corrente non interviene.
Ora aumento lentamente la tensione di uscita e noto che in prossimità di 7.6V si sente scattare un relé; continuando ad aumentare si sente un altro scatto a 15.9V ed un terzo a 23.0V. La massima tensione erogata risulta 30.8V.
Questi scatti mi dicono che l'alimentatore è stato realizzato con un trasformatore che ha l'avvolgimento secondario con prese intermedie, commutate in base alla tensione desiderata in uscita. Lo scopo di questa commutazione è evitare di avere qualcosa come 40V sul condensatore di livellamento anche se si devono erogare 5A a 5V; in tal caso i finali dovrebbero dissipare 175W. Se io per erogare 5V uso una presa del secondario a 10V i finali dovranno dissipare solo 25W.
Ovviamente salendo con la tensione di uscita si inseriscono le prese del secondario più adatte a garantire un buon margine di regolazione.
Qualche misura
Sempre senza applicare carichi collego il multimetro digitale in portata 20VDC all'uscita dell'alimentatore e confronto le letture del multimetro (Vtester) con quelle del voltmetro incorporato nell'alimentatore (Valim):
Valim | Vtester |
---|---|
3.0V | 3.08V |
3.3V | 3.37V |
5.0V | 5.10V |
9.0V | 9.19V |
12.0V | 12.15V |
14.4V | 14.63V |
ora col multimetro in portata 200VDC:
Valim | Vtester |
---|---|
20.0V | 20.3V |
24.0V | 24.4V |
30.0V | 30.4V |
Le misure non sono identiche ma la differenza è modesta e, a onor del vero, anche il multimetro digitale è "Made in China".
Prove di carico
Ora faccio erogare un po' di corrente all'alimentatore: regolato su 12V in uscita applico una lampadina da 12V 15W e multimetro digitale in serie (portata 2ADC).
Ialim | Itester |
---|---|
1.16A | 1.192A |
Passo ad un carico maggiore: lampadina da 12V 40W e multimetro digitale in serie (portata 20ADC).
Ialim | Itester |
---|---|
3.32A | 3.38A |
Anche in questo caso le letture non differiscono in maniera preoccupante.
Ulteriori prove
Dopo aver verificato che l'alimentatore funziona, che gli strumenti incorporati forniscono delle misure sensate ed aver applicato carichi di vario genere ho constatato che la limitazione della corrente massima erogata funziona, ha una regolazione precisa e può essere molto utile.
Che c'è dentro?
Si dice che la curiosità uccise il gatto; spero che ciò sia falso perché sono curioso e prendo il cacciavite.
Rimossa la copertura posso sbirciare all'interno dell'alimentatore:
Con mio sommo disappunto noto che i finali (3 transistor NPN 2N3773) sono montati su una staffa di alluminio, non molto spessa, che funge anche da supporto per la scheda dei misteriosi circuiti che stabilizzano e regolano. Una ventola, comandata da interruttore termico, dovrebbe soffiare aria fresca sulla staffa.
Il trasformatore è, come previsto, munito di diversi avvolgimenti secondari; il cablaggio è un po' spettinato.
Una scheda con tutte le oscure stregonerie necessarie alla misurazione di tensione e corrente è applicata dietro al pannello frontale.
Come si vede dal dettaglio il povero ponte da 800V 8A non ha diritto ad un dissipatore vero e proprio ma è semplicemente imbullonato sulla lamiera del contenitore.
Il condensatore elettrolitico, costretto dal sadico progettista a lavorare a testa in giù, è un 6800µF 50V; il valore mi sembra un po' scarso.
Qui l'alimentatore richiuso ed intento ad alimentare un piccolo carico. Foto un po' disgraziata ma almeno si vede la faccia del cinese al lavoro.
Prove da fare
Per non trasformare questo articolo in una palla micidiale mi sono limitato a descrizione e prove di base; certamente sarebbe il caso di misurare il ripple e verificare le temperature all'interno durante un uso gravoso.
Il caricamento di un pacco batterie NiMh da 9.6V 3300mAh è andato a buon fine grazie alla limitazione della corrente erogata ma ho intenzione di caricare batterie al piombo di capacità ben maggiore per vedere come si comporta l'alimentatore sotto stress.
Conclusioni
Per la cifra che costa è senz'altro un alimentatore decente; come già detto sembra funzionare tutto a dovere anche se è evidente che è stato realizzato col risparmio in cima alla lista delle priorità.
Possibili modifiche da fare (e forse le farò) sono:
- Sostituire il condensatore di livellamento con uno di capacità maggiore.
- Sostituire la ridicola staffa di alluminio che ospita i finali e sostiene la scheda con un vero dissipatore.
- Munire il ponte raddrizzatore di un dissipatore in alluminio e, magari, metterlo nel percorso dell'aria soffiata dalla ventola.
Ringrazio chi ha avuto la pazienza di leggermi fin qui e segnalo questo economico alimentatore cinese a chi voglia farsi un regalino per Natale, dotando il proprio laboratorio di uno strumento utile, senza svenarsi.
Auguri stabilizzati.
woodcat.