Alimentatore da laboratorio modellistico

Tutto ciò che è elettricità applicata al fermodellismo.

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roy67
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Messaggio da roy67 » dom mar 08, 2015 7:37 pm

Se l'esito delle verifiche è stato positivo, non si sono rilevati cortocircuiti, possiamo procedere ad accendere l'apparecchio.

Inseriamo la spina del 220 volts ed accendiamo l'interruttore generale.

Non è saltato il salvavita? :cool:

Bene, tutto funziona regolarmente. :wink:

La spia dell'interruttore si è accesa?

Si? Bene!

Il led si è acceso?

Si? Bene!

<font color="red">Ora facciamo molta attenzione, in quanto c'è il 220 volts che gironzola per la scatola</font id="red">

Prendiamo il tester, lo settiamo a "Volts alternata" e andiamo a misurare l'uscita del trasformatore.

Immagine:
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274,84 KB

Dovremmo rilevare circa 12 volts abbondanti. Se così è: Tutto bene.

Settiamo ora il tester a "Volts continua" ed andiamo a misurare, sul circuito A, nei punti indicati nel seguente schema.

Immagine:
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292,27 KB

Dovremmo avere circa 16 volts, aumento dovuto al raddrizzamento delle semionde alternate.

Se i rilievi hanno dato esito positivo, si prosegue.
Altrimenti è inutile continuare. C'è un problema: Vuole risolto subito!
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da sma835_47 » lun mar 09, 2015 8:55 am

Ottimo progetto e ancor meglio la spiegazione passo passo.
Una domanda per Roberto: pensi che si possa sostituire il BD244C con un 2n2955. (unico motivo della sostituzione che il primo dovrei procurarmelo, mentre dei 2n2955 ne ho una mezza dozzina in casa)
Ciao
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Messaggio da FRANCO » lun mar 09, 2015 5:53 pm

Molto bene Roy solo una domanda nei circuiti b e c hai usato dei transistor di potenza citando anche l'mj4502 ora usandolo nel primo circuito con il 7812 e' sufficente immettere un potenziometro come nel c ed avremo una tensione in uscita regolabile oppure e' meglio usare il circuito c che usa un lm317 per pilotare il finale di potenza.
Ciao alla prossima.
Franco

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Messaggio da roy67 » lun mar 09, 2015 6:30 pm

Saverio: Direi che va più che bene L'UTC2N2955. E' solo più performante, in quanto può arrivare ad avere picchi da 15 Ampere (7 effettivi).
L'unico problema è il dissipatore.
Anziché utilizzare un dissipatore in alluminio per formato TO220 (che prevede solo un foro diametro 3 mm per fissare il componente) con un massimo da dissipare di 65 Watt, dovrai utilizzare un dissipatore per formato TO3, con l'alloggiamento della testa del case transistor, che possa dissipare 115 Watt.

Il motivo dell'utilizzo del BD244C è la sua semplicità di installazione, considerando una capacità di picco di 10 ampere (6 effettivi). quindi, utilizzato al minimo sindacale, senza che il dissipatore raggiunga temperature... da ventola.

Franco: No. Per variare la tensione bisogna utilizzare l'integrato LM317. E' costruito appositamente per regolare la tensione di uscita. L'integrato L7812, se utilizzato con un potenziometro, alzerà la tensione, dal minimo di 12 volts, al massimo fornitogli in ingresso.
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Messaggio da FRANCO » lun mar 09, 2015 6:59 pm

Grazie Roy quindi utilizzando il BD244C opportunamente raffreddato possiamo tranquillamente operare a 5 ampere.
Franco

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Messaggio da roy67 » lun mar 09, 2015 7:34 pm

FRANCO ha scritto:

Grazie Roy quindi utilizzando il BD244C opportunamente raffreddato possiamo tranquillamente operare a 5 ampere.


Forse 5 ampere sono tanti, Ma 3 ampere tranquillamente.
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Messaggio da Edgardo_Rosatti » lun mar 09, 2015 10:38 pm

Oggi ho acquistato gli ultimi componenti del progetto, altri li avevo già acquistati o li avevo in casa:
Il contenitore in metallo ha un frontale in allumino da 20x13 cm con profondità di 17 cm utili. Spero di farci stare tutto anche perchè ho un bel trafo toroidale di 9-10 cm di diametro che mi consentirebbe di risparmiare spazio.

Componenti:
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554,05 KB

Prima di iniziare il montaggio farò qualche verifica per capire se il contenitore ha spazio sufficiente per il circuito. Inoltre immagino che andranno installati dei dissipatori per i componenti attivi.

Nel frattempo ho realizzato i disegni cei circuiti pcb più immagini relative che è possibile scaricare qui:
http://gasttlab.altervista.org/temporan ... iabile.zip

Il tempo e poco e il lavoro prosegue a ritmo di lumaca, ma ce la faremo...

PS: fino ad ora la spesa è stata di 35 euro escluso il trasformatore, direi che va bene.

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Messaggio da roy67 » lun mar 09, 2015 11:10 pm

Fischia Ed, hai fatto proprio spesa. Se acquistavi un contenitore plastico spendevi meno della metà.
Il contenitore metallico può andare bene, dovrai poi isolare i 4 dissipatori. Altrimenti la carcassa dei transistor li metterà in cortocircuito fra loro.
Quindi avrai 2 soluzioni. Isoli i transistor sul dissipatore, oppure isoli i dissipatori dalla cassa metallica (un po' più difficile, perché le viti sono metalliche).

A presto il proseguio della costruzione.
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Messaggio da Edgardo_Rosatti » mar mar 10, 2015 12:18 am

Il contenitore l'ho trovato a prezzo d'occasione in negozio a soli 10 euro e mi è sembrato buono, considerando come è fatto.
Per i componenti attivi ho acquistato 4 kit di isolamento, la pasta siliconica ce l'ho e sicuramente userò 2 dissipatori separati per i regolatori e per i transistor.
Poi devo vedere se ci sta tutto nel contenitore. Pian piano e con calma.
Male che vada cambio contenitore.

Sono ancora nella fase di realizzazione dei pcb, quindi ho ancora modo di studiare bene gli ingombri.

Ciao neh!
Edgardo

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Messaggio da roy67 » mar mar 10, 2015 12:41 am

Bene Ed. E' stata veramente un occasione. Normalmente le scatole metalliche si trovano a circa 20-30 €uro. Per non parlare del formato "rack"
Queste, per capirci:

Immagine:
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153,79 KB

Comunque penso ci stia tutto tranquillamente. Mancano ancora gli strumenti digitali da applicare al frontale, ma questi hanno uno spessore di 12 mm. Considero quelli da me utilizzati.
Ma ve ne sono centinaia di modelli, per tutti i gusti e tasche.

P.S. Sono 4 i dissipatori da applicare, ma di piccole dimensioni (50x50, altezza aletta 20 mm)
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da roy67 » mar mar 10, 2015 1:00 am

A proposito di dissipatori...
Avevo intenzione, quando il momento, di parlarne nella discussione dell'elettronica digitale dalla A alla Z, ma visto e considerato che ne parliamo anche quì, perché non anticipare le cose. Ne parlerò anche nell'altra.

I dissipatori di calore per elettronica hanno lo scopo di disperdere nell'ambiente il calore generato dai componenti alimentati e "al lavoro".

Il calcolo corretto da fare è un po' complesso, che necessita di parametri precisi... Parametri che spesso non conosciamo.

Un dissipatore disperde il calore per contatto diretto con il componente. Lo scambio termico fra i due materiali, raffredda il componente. Ma è ovvio che la superficie di scambio, del dissipatore, dovrà essere più grande, altrimenti, dopo pochi minuti, il metallo sarà saturo di calore e non scambierà più nulla.

Per raffreddare il dissipatore vengono create alette di raffreddamento, fra le quali passa aria che raccoglie il calore disperdendolo in ambiente.

Ora, pensiamo ai vecchi motorini. Avevano il cilindro con alette, proprio perché, viaggiando, la velocità portava aria fresca alle alette, disperdendo il calore.

Nei dissipatori per elettronica, il concetto è identico, tranne che per il fatto che il circuito non viaggia. Non vi è movimento.

Lo scambio termico avviene per una legge fisica. L'aria, scaldandosi, si dilata. Questa dilatazione allontana fra loro le molecole, rendendole più leggere perché rarefatte.
La loro leggerezza porta l'aria calda a salire in alto, a "volare", mentra l'aria più fresca rimane bassa.
Questo movimento verticale, porta l'aria calda in alto, lasciando spazio ad aria nuova (ovviamente non avviene il vuoto) che, da sotto, fresca, arriva fra le alette, attraversandole, scaldandosi e così via.

Perché un dissipatore possa lavorare in condizioni ottimali deve avere sempre le alette rivolte in verticale.

Vediamo questa foto (appena scattata per l'occasione)

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Questo dissipatore, scambia sicuramente il calore generato, ma non avendo la possibilità di un flusso d'aria fresca dal basso, ben presto si surriscalderà.

Immagine:
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756,83 KB

Installandolo invece in verticale, il flusso dell'aria fresca sarà costante e, più si scalderà, più aspirerà aria fresca dal basso, garantendo sempre i parametri di calore limite del componente.
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Messaggio da roy67 » mar mar 10, 2015 2:10 pm

Spiegato come dovranno essere installati i dissipatori, dobbiamo ora ragionare sulla collocazione del nostro apparecchio.

Se lo appoggeremo al muro, magari appeso con tasselli, i dissipatori vorranno messi laterali, come nel seguente schema:

Immagine:
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Tenedo sempre in considerazione la vericalità delle alette.

Se invece, come consiglio, lo appoggerete alla scrivania, o, meglio ancora (come farò io), appeso sotto una mensola (risparmierà spazio sulla mensola e sulla scrivania) i dissipatori potranno essere installati posteriormente. Vedasi schema seguente:

Immagine:
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38,47 KB

Questa soluzione ci darà modo di poter installare anche una micro ventola a 12 Vcc (sapete ove prendere corrente :wink: )

Perché servono 4 dissipatori?

E' molto semplice:

Preniamo in esame il circuito B:

Il transistor BD244C ha l'aletta di raffreddamento connessa elettricamente con il collettore. L'integrato L7812 ha l'aletta connessa elettricamente con "Ground".
Se questi 2 componenti li avvitiamo sullo stesso dissipatore creeremo un coro circuito fra collettore e ground, che farà bruciare i componenti.
E' come se, guardando lo schema seguente collegassimo il filo evidenziato in rosso:

Immagine:
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264,57 KB

Per il circuito C invece, potremmo anche inserirli sullo stesso dissipatore in quanto l'aletta è connessa al collettore (BD244C) e "Vout" pin 2 del LM317. Questi 2 piedi sono connessi fra loro anche sullo schema (filo rosso nel seguente schema).

Immagine:
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263,58 KB

Sarà possibile installare solo 3 dissipatori, anziché 4, dipende da quanto calore bisognerà disperdere in ambiente, quindi quanto dovrà essere "impiccato" il circuito.

Io, per sicurezza, ne installerò 4.
2 piccoli per L7812 e LM 317
e 2 più grandi per i transistor BD244C.
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)

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Messaggio da liftman » mar mar 10, 2015 2:26 pm

Per completezza, si possono montare tutti i transistor e/o regolatori sulla medesima aletta ("), usando gli appositi kit di isolamento (qui il modello per TO220)


Immagine:
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13,92 KB

(") ovviamente l'aletta deve essere dimensionata in conseguenza....
Ciao! Rolando

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Messaggio da sma835_47 » mar mar 10, 2015 3:04 pm

Grazie Roberto per la conferma.
Ciao
Saverio
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Messaggio da Edgardo_Rosatti » mar mar 10, 2015 9:44 pm

liftman ha scritto:

Per completezza, si possono montare tutti i transistor e/o regolatori sulla medesima aletta ("), usando gli appositi kit di isolamento (qui il modello per TO220)


Immagine:
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13,92 KB

(") ovviamente l'aletta deve essere dimensionata in conseguenza....


E' quello che farò io Rolando, infatti ho acquistato 4 di questi kit senza dimenticare di usare la pasta siliconica tra componente e aletta di raffreddamento.

Per sicurezza userò 4 alette, in quanto montando tutti i componenti attivi su una unica il calore generato da un componente potrebbe influenzare il funzionamento di un altro. Inoltre usandone 4 è possibile configurare al meglio la disposizione fisica dei componenti nel mobile.

Aletta 85x35 mm circa:
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Manopola di regolazione voltaggio e porta led:
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302,17 KB

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Messaggio da roy67 » mar mar 10, 2015 10:39 pm

Edgardo_Rosatti ha scritto:

Per sicurezza userò 4 alette, in quanto montando tutti i componenti attivi su una unica il calore generato da un componente potrebbe influenzare il funzionamento di un altro. Inoltre usandone 4 è possibile configurare al meglio la disposizione fisica dei componenti nel mobile.

Aletta 85x35 mm circa:
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261,64 KB


Verissimo quanto affermato da Rolando. ma bisogna ricordarsi che vi saranno (65+24)+(65+36)= 190 Watt al minuto da dissipare, al massimo regime.
Edgardo_Rosatti ha scritto:
Manopola di regolazione voltaggio e porta led:
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302,17 KB


Non ci sono ancora arrivato... ma ci capiamo al volo... :wink:

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Messaggio da liftman » mar mar 10, 2015 11:31 pm

roy67 ha scritto:
bisogna ricordarsi che vi saranno (65+24)+(65+36)= 190 Watt al minuto da dissipare, al massimo regime.


molti qua, hanno il laboratorio particolarmente freddo in inverno :cool: :cool: :cool:
Ciao! Rolando

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Messaggio da roy67 » mar mar 10, 2015 11:45 pm

liftman ha scritto:
roy67 ha scritto:
bisogna ricordarsi che vi saranno (65+24)+(65+36)= 190 Watt al minuto da dissipare, al massimo regime.


molti qua, hanno il laboratorio particolarmente freddo in inverno :cool: :cool: :cool:


:cool: :cool: :cool: :cool: :cool:

Così risparmieranno in riscaldamento. Ma non è da utilizzare d'estate... :wink:

Forse 190 Watt sono esagerati. L'ho ricavato da calcoli empirici.
Obiettivamente, sul banco modellistico, che cosè che assorbe 6 ampere.... :wink:

Però, per come lo sto concependo, collegato al modulare... Forse ci saremo "a pelo".
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Messaggio da Edgardo_Rosatti » mer mar 11, 2015 11:05 pm

Vedrai che ci staremo dentro.

Ciao neh!
Edgardo

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Messaggio da roy67 » mer mar 11, 2015 11:47 pm

Edgardo_Rosatti ha scritto:

Vedrai che ci staremo dentro.

Ciao neh!
Edgardo


Sicuramente Ed.
Il tuo è già molto generoso. Un aiuto supplementare non fa male, sopratutto al BUS.

Aiuto che potrebbe diventare "titolare" in caso di problemi. :wink:
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Messaggio da Edgardo_Rosatti » gio mar 12, 2015 11:32 pm

Speriamo di no Roy, anche perchè con questo alimentatore, se usato in 3 o 4 unità può garantire un buon funzionamento dei servizi del modulare e da come è concepito anche una buona stabilità.

Intanto vado avanti con la sua realizzazione, stamane ho completato il circuito A e una serie di piccoli pcb per i semiconduttori che andranno montati sulle alette di raffreddamento.
I pcb dei circuiti B e C sono pronti, in foto anche il pcb del circuito B ancora da "strippare" e un po' impolverato..

PCB:
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343,69 KB

Nel frattempo sto valutando l'uso di un paio di trasformatori toroidali che ho recuperato tempo fa. Dovrebbero andare bene, ma devo ancora provarli per misurare la tensione in uscita.
Sono in buono stato ma non hanno etichette, tuttavia dalla loro dimensione sembrano essere idonei al progetto. Magari domani posto qualche foto e saprò se sul secondario forniscono i 12 volt richiesti :sad: .

Mi sto portando avanti anche con gli strumenti voltmetro e amperometro; ho chiesto al negoziante di mostrarmi cosa aveva a disposizione e per circa 15 euro mi ha proposto strumenti con display lcd.
Qui mi fermo e lascio a te la prosecuzione del progetto.

Edgardo

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Messaggio da roy67 » ven mar 13, 2015 1:29 am

Benissimo Edgardo. Purtroppo il mio tempo è molto poco.
Comunque anch'io uso gli strumenti digitali in LCD. Sono commercializzati dalla Elcart di Cologno Monzese. Se ne vede uno già installato nella foto del potenziometro. Costano una decina di €uro, purtroppo funzionano a batterie da 9 Vcc. Ma con l'assorbimento esiguo che hanno la batteria dura un paio d'anni.

Voglio tarati, ma è molto facile farlo. Quando sarà il momento (molto presto) spiegherò come installarli, collegarli e tararli.
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Messaggio da liftman » ven mar 13, 2015 1:30 pm

roy67 ha scritto:
purtroppo funzionano a batterie da 9 Vcc. Ma con l'assorbimento esiguo che hanno la batteria dura un paio d'anni.


e perchè non estrapolare la tensione per alimentarlo direttamente dall'alimentatore stesso? Così si eliminano diversi problemi, compresa un'eventuale fuoriuscita di acido dalla batteria.

Oltretutto se non prevedi di interrompere l'alimentazione dei display ad alimentatore spento, ltre a consumare energia inutilmente, c'è pure l'antiestetico displayperennemente indicante "0000".
Ciao! Rolando

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Messaggio da roy67 » sab mar 14, 2015 12:22 am

liftman ha scritto:

e perchè non estrapolare la tensione per alimentarlo direttamente dall'alimentatore stesso? Così si eliminano diversi problemi, compresa un'eventuale fuoriuscita di acido dalla batteria.

Oltretutto se non prevedi di interrompere l'alimentazione dei display ad alimentatore spento, ltre a consumare energia inutilmente, c'è pure l'antiestetico displayperennemente indicante "0000".


Lo sapevo che qualcuno l'avrebbe detto. Già fatto..... Brucia il circuito... :wink:

Dopo averli alimentati con un banale L7809, tutto ha funzionato regolarmente.. per 10 secondi. Poi ha dato il segnale di batteria scarica... altri 5 secondi dopo ha emesso la seguente visualizzazione: 8888. Ora non si accende nemmeno più.
Non saprei dire perché. Ma l'alimentazione corposa non gli piace. Vuole la tenue alimentazione da batteria. Ne ho bruciati 2. :wink:

Le batterie saranno collegate a micro relè che chiuderanno il circuito all'accensione.
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Messaggio da liftman » sab mar 14, 2015 1:03 am

roy67 ha scritto:

Lo sapevo che qualcuno l'avrebbe detto. Già fatto..... Brucia il circuito... :wink:


...e magari sapevi pure chi [:o)]

<div align="center" id="quote2"><table class="quote"><tr><td class="quotetd"></td></tr><tr><td class="quotetd2"><span class="quotetext">
Le batterie saranno collegate a micro relè che chiuderanno il circuito all'accensione.
[/quote]

meglio che niente :wink:
Ciao! Rolando

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