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Protezione Alimentatore Duale

PostPosted: 12 Jan 2013, 11:33
by flz47655
Ciao a tutti,
Avendo a che fare con amplificatori operazionali ho riscontrato per alcuni test la necessità di un'alimentazione duale.
Ritrovandomi tra le mani un vecchio alimentatore AC/AC 9V 1A di un vecchio modem/fax ho deciso di trovare un nuovo utilizzo per un oggetto altrimenti destinato alla discarica.

Il mio alimentatore da banco purtroppo non ha una tensione duale e per le mie prove mi basterebbero +/-6V 0.5A.

Ho "buttato giù" uno schema abbastanza classico con una piccola variante, invece che raddrizzare positivamente entrambe le semionde sfrutto la parte positiva e negativa singolarmente in modo da ottenere una tensione duale, ecco lo schema:

Image

Ipotizzando una resistenza interna dell'alimentatore di 3.5 ohm (ipotesi forse molto ottimistica visto che 9V/1A=9 ohm, seguiranno dei test per confermare l'ipotesi) ho ottenuto dei picchi di corrente richiesta all'alimentatore così fatti per un carico di 0.6A +/-5V:

Image

Abbassando la resistenza interna dell'alimentatore nella simulazione il picco iniziale aumenta, probabilmente però la resistenza non è lineare e quindi dipende dal carico richiesto, in sostanza mi aspetto correnti più forti della simulazione all'accensione.

Il mio dubbio nasce dal fusibile da inserire, il mio desiderio è impedire che per un guasto all'alimentatore (che è vecchiotto) per qualsiasi motivo finisca la 230 nel mio circuito.

Mi sono informato e per evitare la fusione del fusibile all'accensione è necessario un fusibile di tipo "Slow", ovvero che entra in azione solamente dopo un certo tempo in base al superamento del valore nominale del fusibile.

Ho però dei dubbi che un fusibile di questo tipo agisca troppo tardi per evitare danni, avete qualche dritta per risolvere la situazione?

Ciao e grazie a tutti

PS: Ho scartato l'utilizzo di polyswitch in quanto un guasto potrebbe passare "inosservato"

Pensandoci bene, dal grafico della corrente un rifasamento non ci starebbe male.. ma il discorso si complica eccessivamente per la modesta potenza in gioco..

Re: Protezione Alimentatore Duale

PostPosted: 14 Jan 2013, 13:02
by Fagos
secondo me,

se avrai rotto il fusibile, allora avrai rotto di già l'elettronica che ci sta a valle dell'alimentatore.

PS. quale simulatore hai usato per generare il grafico?

Re: Protezione Alimentatore Duale

PostPosted: 14 Jan 2013, 14:00
by flz47655
Per la simulazione ho utilizzato il programma gratuito LTSpice.
Al posto dei regolatori di tensione LM* ho utilizzato i regolatori LDO LT1963A (+5V) e LT3015 (-5V) di cui sono disponibili di default i modelli.

Alla fine sto pensando di rinunciare al fusibile, la rottura in cortocircuito tra primario e secondario della fase e del neutro è alquanto remota come failure.. L'alimentazione duale mi serve per alcune prove e sarà sempre "visionato" quindi.. taglio la testa al toro e niente fusibile.

I regolatori hanno la protezione da corto circuiti integrata quindi per eventuali problemi a "valle" nel circuito sono in qualche modo un pochino tutelato.

Ciao

Re: Protezione Alimentatore Duale

PostPosted: 14 Jan 2013, 14:18
by legacy
A me non tornano quei picchi di corrente, secondo me li tira fuori il simulatore per ragioni sue, C1/C2 e C6/C5 potrebbero essere inadeguati, ma a prescindere per un alimentatore duale fatto con stabilizzatori e' moooolto meglio usare un trasformatore con secondario a presa centrale.

Re: Protezione Alimentatore Duale

PostPosted: 14 Jan 2013, 15:08
by flz47655
Il grafico è della corrente entrante nel trasformatore (uscente con verso opposto), ti allego la simulazione LTSpice.

Perchè non ti tornano i picchi?

Sono dovuti ai condensatori C1 e C2 (C3 e C4 trascurabili), in parole povere eliminano il ripple dalla tensione per introdurlo nella corrente, tutto non si può avere purtroppo senza complicare ulteriormente le cose (es. integrato per la PFC Power Factor Correction e i molti componenti di contorno).

In termini più tecnici la corrente prima in fase con la tensione viene sfasata e la forma d'onda distorta a causa del carico non lineare capacitivo.

C1 e C2 sono da 2200uF, non ne ho di più grossi e più piccoli permettono un ripple troppo elevato per un carico totale di 0.5A, metterne di più aumenterebbero troppo la dimensione del PCB.

Purtroppo non ho un trasformatore a presa centrale, riutilizzo quello che ho che ha una potenza molto limitata tra l'altro, non vedo però che problemi potrebbero sorgere se non il fatto che sfrutto per ogni tensione una sola semionda e quindi la corrente prelevabile è per forza di cose limitata.

Re: Protezione Alimentatore Duale

PostPosted: 14 Jan 2013, 15:26
by filosofo
con un dc-dc converter risolveresti i tuoi problemi.

raddrizza la tensione in ingresso, moduli a 40/44Khz, calcola trasformatore in ferrite doppio secondario, raddrizzi con diodi veloci, regoli (finito).

ciao

Re: Protezione Alimentatore Duale

PostPosted: 14 Jan 2013, 15:55
by flz47655
Avevo valutato anche modulini dc-dc converter ma il loro costo (sui 15 euro per i modelli da 3W) mi ha fatto desistere.

La soluzione che ho trovato (in realtà è abbastanza classica) è veramente low-cost, contando che il trasformatore ce l'ho da un vecchio fax ed ho in casa tutti i componenti.. la scelta è presto fatta :) con l'accoppiata LM317/LM337 il tutto diventa inoltre regolabile