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Notice

ALIMENTATORE 20 A CON DUE BDV67D

Tratto da: RADIO KIT ELETTRONICA  7 / 8 - 2005
(Progetto e costruzione di I8SKG)

Molti sono gli Alimentatori da 20 Ampere in uso fra i Radioamatori, sia di produzione commerciale, sia autocostruiti.
I circuiti, spesso complessi per l’uso di componenti particolari, o, molto più spesso semplici per l’uso di componenti molto diffusi e molto economici alla fonte, alla fine si presentano tutti con costi finali sostenuti. Orbene, lo scopo di noi radioamatori autocostruttori è stato da sempre quello di proporre schemi elettrici semplici, alternativi alla produzione di massa, con componentistica facilmente reperibile sul mercato, dai costi non eccessivi, affidabili, e dai risultati gratificanti. Per questo mi accingo a descrivere e a proporre ai Radioamatori, con recensione su rivista, un mio recente progetto, derivato da consultazione di data sheet dei componenti principali e di varie recensioni bibliografiche, realizzato nel giro di alcuni giorni, e solo dopo avere sottoposto il prodotto a numerose prove e tests circuitali. I componenti sono molto pochi, ed il costo finale spero sia soddisfacente per chi volesse realizzarlo, accettando, per altro, benvolentieri eventuali suggerimenti migliorativi.

COMPONENTI

TRASFORMATORE da 380 VA circa con Secondario: 19 V  – 20 A
(T350 / 01  di Nuova Elettronica reperibile presso la HELTRON di IMOLA)
DARLINGTON – Can N – BDV67D -  n° 2
IC - LM7912 + Rondella di teflon per il perno di fissaggio + foglietto di isolamento   
in mica + dissipatorino
PONTE da 40 Ampere
AMPEROMETRO a ferro mobile da 25 A f.s. MEGA (Mega Elettronica – Milano)
CONDENSATORI ELETTROLITICI
35.000 microF  65 V in totale (o poco più)
22 microF 65V  - n° 2
10 microF 65V  - n° 1
CONDENSATORI CERAMICI o POLIESTERE
0,1 microF 70V  – n° 2
0,22 microF 70V – n° 1
RESISTENZE
0,1 ohm blindate da 10W – n° 2        
3,9 Kohm 1W
680 ohm 2W  
2,7 Kohm ½ W
100 ohm 2 W
100 ohm 1 W
DIODI
1N4007 (o similari)
1N5627 (o similari da 3 A a 5 A)
LED + portaled
LAMPADA SPIA da 24 V + PORTALAMPADA
PORTAFUSIBILI da PANNELLO – n° 4 (2 da 4 A sulla rete, e 2 da 16 A in   
parallelo sull’uscita di CC, per protezione)
FUSIBILI  
4 A x 2   
16 A x 2
INTERRUTTORE  BIPOLARE  RETE
PRESA  FEMMINA  RETE  da  PANNELLO
MORSETTI – BOCCOLE  ROSSO / NERO – n° 2 coppie
POTENZIOMETRO (o trimmer) FILO da 220 V 3W + manopolina    
CONTENITORE per ALIMENTATORE  (cm 25 x 25 x 12  o più grande)
DISSIPATORE  per n° 2  DARLINGTON (cm 25 x 12 x 5 o più grande)   
DISSIPATORE per PONTE

SCHEMA ELETTRICO

Il  circuito è piuttosto semplice ed intuitivo. D’altra parte, se vogliamo, esso è riciclato e riproposto con poche modifiche a quanto derivato da letteratura nel merito. Osservando lo schema si nota che l’alimentatore funziona sul negativo del ponte, e tutto questo per motivi di semplicità.
(Desidero ribadire che tale circuitazione di principio non è nuova, ma già stata recensita su riviste tecniche da parte di diversi OM)
L’unica novità, ma non proprio, è l’utilizzo di Darlington moderni, di elevate prestazioni (Beta 1000), con collettori a massa, e quindi senza il foglietto di mica isolante. Dal negativo ponte-elettrolitici deriva l’alimentazione di emettitore dei BDV67D tramite due resistenze limitatrici da 0,1 ohm, e così anche la resistenza da 100 ohm di polarizzazione BASE dei Darlington e ingresso IC-7912, integrato molto popolare con funzione stabilizzatrice e parzialmente regolatrice di tensione con uscita collegata a massa.
Il potenziometro a filo serve per piccolissimi ritocchi della tensione di uscita (da 12,6 V a 14,6 V circa).
Sullo schedino stampato va posto, oltre ai componenti che riguardano l’ LM7912, anche la resistenza da 100 ohm 1 W, in uscita ADJUST, sì che l’uscita dallo schedino è già pretarata per i circa 14 V, ed il potenziometro a filo da 220 ohm, in parallelo, può essere posto dove fa più comodo per il fine ritocco tensione. Ho preferito, al posto di un solo potenziometro di regolazione da 100 ohm, tale soluzione per motivi sia di sicurezza sia di buon funzionamento dell’ LM7912
In conclusione il tutto funziona sul negativo.
Qualora andassero fuori uso i Darlington, per un corto fra base e collettore, (cosa molto difficile), la tensione in uscita sarebbe bassissima sotto qualunque carico, anche di modesta entità, la lampada spia da 24 V si spegnrebbe (e con essa anche l’Apparato utilizzatore), la resistenza da 100 ohm 2 W andrebbe molto lentamente arrosto perché si troverebbe ad assorbire circa 150 mA nello scaricare a massa i circa 12 V e passa dal negativo del complesso ponte - elettrolitici, e l’IC -  LM7912, per un discreto periodo di tempo (compensa il dissipatorino su cui è posto), sarebbe comunque salvo.
Descrivo tale evenienza perché ne sono stato vittima per mia disattenzione durante le prove.
Al limite la resistenza da 100 ohm si potrebbe mettere da 4 W a filo, così da permettere anche il tranquillo transito dei 150 mA, nel sopracitato malaugurato caso, senza bruciare, continuando a lasciar lavorare l’LM7912 con funzione di autoprotezione, almeno per una diecina di minuti..
E’ pertanto ovvio che qualora la lampada spia da 24 V dovesse spegnersi sotto qualunque carico, sia opportuno spegnere immediatamente l’alimentatore, e correre ai ripari, tenendo in considerazione che i componenti attivi, qualora dovessero essere sostituiti, sono solo 3 (i due darlington ed il 7912).

SI RACCOMANDA DI NON SOSTITUIRE ASSOLUTAMENTE LA LAMPADINA SPIA AD INCANDESCENZA CON UN LED, IN QUANTO LA LAMPADINA E' PARTE INTEGRANTE DELL'EQUILIBRIO DEL SISTEMA DI STABILIZZAZIONE

Ma tale triste evenienza molto, ma, molto difficilmente può avvenire, ed anche per questo motivo non ho posto una protezione con SCR per eventuale sovratensione.
D’altronde, e lo dico per esperienza, più sono semplici i circuiti e più difficilmente si guastano.

COSTRUZIONE

Prendendo visione delle fotografie, la costruzione non dovrebbe presentare difficoltà.
Ho forse solo ecceduto nel sovradimensionamento di alcuni componenti, ma solo per senso di eccessiva sicurezza.
Sul pannello frontale, come da fotografia, previa accorta foratura, si posizioneranno i componenti, e si praticherà il cablaggio del retro pannello avendo cura di saldare bene su capocorda di buona qualità la filatura.
Sulle boccole di uscita tensione verranno direttamente saldati, a mezzo di pagliette, i condensatori da 22 microF e da 0,22 microF.
La filatura delle alimentazioni positive, ingresso emettitore, o comunque delle portate di corrente alta va praticata con conduttori di treccia di rame da non meno di 4 mmq, mentre la filatura dei servizi accessori va praticata con normale cunduttore da 1,5 mmq.
L’unica regolazione, facoltativa, è quella del trimmer a filo, che permette la regolazione fra i 12,6 V e i 14,6 V.
Il mio consiglio è quello di regolarlo per una uscita, con RTX in ricezione, di 13, 5 V.
Tensioni di uscita superiore non permettono una ottima stabilizzazione con forte corrente di assorbimento (è da tenere ben presente che il 7912 è un IC stabilizzatore,
ma che nel presente circuito gli si affida un compito anomalo con la regolazione della tensione, anche se sui DATA SHEET, entro certi limiti, può assolvere anche a questa funzione).
Ho provato anche l’IC - LM337, ma con risultati molto poco soddisfacenti.
Avrei anche potuto fare delle prove con il UA79G, ma, per pigrizia, ho rinunciato, accontentantomi dei risultati ottenuti.
E’ mio dovere, pertanto, fare presente che il comportamento dell’apparato descritto sottoposto ai seguenti carichi, con tensione regolata a 13 V, usando un carico resistivo reostatico, è quello in seguito descritto:
15 A : assenza di calo di tensione sotto carico. Stabilità eccellente.
18 A : il calo di tensione sotto carico continuo è di circa 0,05 V        
22 A : il calo di tensione sotto carico continuo è di circa 0,1 V.

DATI di PROVA e COLLAUDO


BDV67D
(DATA SHEET)                                                  Misure effettuate      (Collaudo)
Valori Massimi su un solo BDV67D in circuito
16 A – 200 W                                                               con carico di 10 A
-  > 1000                                                         (Multimetro MITEK  MK6360)

Volt Coll-Emett    (Vceo)   160                                   V  5,07    -    6,88
Volt Coll-Base      (Vcbo)   160                                  V  3,41     -    5,10
Volt Emitt-Base    (Vebo)       5                                  V  1,73     -    1,78
Coll CC                 (Ic)           16                                  A  10
Base Current         (Ib)        0,25                                  A  0,022

Il mio consiglio, prima del montaggio definitivo, è quello di testare con un multimetro digitale le misure di tensioni e di corrente, come indicato, singolarmente ed alternativamente per ogni darlington, alternando così per ciascuno di essi il carico di 10 A (misure di pochissimo diverse da quelle indicate non sono indice di cattivo funzionamento)..
Con tale lavoro, nel ringraziare dell’attenzione, spero avere fatto cosa gradita a molti Radioamatori autocostruttori, e qualora vi siano sperimentazioni migliorative in merito, sorò felice per il venirne a conoscenza

Buon lavoro e cordiali 73 / 51 da I8SKG Giuseppe

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