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Luisa Barone
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1 2 Alimentazione In un convertitore di potenza l alimentazione rappresenta un elemento fondamentale di tutto il progetto. L alimentatore deve essere in grado di fornire il livello di tensione e la corrente necessaria a garantire il corretto funzionamento del dispositivo. Come mostrato in figura 1 è necessario, inoltre, realizzare per ogni ramo due alimentazioni separate una per lo switch superiore ed una per quello inferiore. Ciò si rende necessario per evitare di cortocircuitare l emettitore dell IGBT1 con il punto -V dc (figura 2). +Vdc Alimentazione 1 IGBT1 GND1 Alimentazione 2 IGBT2 GND2 -Vdc Fig.1 - Alimentazione corretta degli switchs di uno stesso ramo

2 +Vdc Va IGBT1 GNDa Va IGBT2 GNDa -Vdc Fig.2 Alimentazione errata degli switchs di uno stesso ramo Alimentazione Alimentazion GND2 GND2 Fig.3 - Alimentazione degli switchs inferiori -Vdc

3 Per quanto riguarda, invece, l alimentazione degli switchs inferiori è sufficiente utilizzare (per piccole potenze) un unico alimentatore in quanto gli emettitori si trovano comunque allo stesso potenziale Vdc(figura 3). 2.1 Realizzazione di un alimentatore Lo schema a blocchi di un alimentatore comprende (figura 4): trasformatore, che provvede ad abbassare la tensione di rete al valore desiderato e a realizzare un isolamento elettrico tra la rete e la sorgente continua; raddrizzatore, che converte la tensione alternata in uscita al trasformatore in una tensione pulsante a valore medio diverso da zero; filtro, che provvede a livellare la tensione pulsante; stabilizzatore, che provvede a mantenere costante la tensione livellata. Fig.4 Schema a blocchi di un alimentatore La descrizione del blocco raddrizzatore e del filtro capacitivo è stata affrontata ampiamente in precedenza; per cui, verrà ora affrontato solo il problema della stabilizzazione della tensione Stabilizzatore Un circuito stabilizzatore molto semplice può essere realizzato sfruttando la caratteristica del diodo Zener. I R Vz V Vz R L (a) (b) Fig.5 a) Caratteristica del diodo Zener; b) Stabilizzatore con diodo Zener

4 Se si considera lineare la caratteristica del diodo nella zona di breakdown, la tensione ai capi del carico sarà uguale a: V L =V Z +r Z i Z Dove: V Z è la tensione di breakdown, r Z è la resistenza interna del diodo, i Z è la corrente assorbita dal diodo. Affinché il circuito stabilizzatore funzioni correttamente, la resistenza R deve essere dimensionata opportunamente; deve avere un valore tale da limitare la corrente che viene assorbita dal diodo ma nello stesso tempo deve garantire il passaggio della corrente assorbita dal carico. Il limite principale di questo tipo di stabilizzatore è legato alla potenza massima dissipabile dal diodo. Nella maggior parte delle applicazioni si preferisce utilizzare un altro tipo di stabilizzatore; è un integrato in genere a tre piedini che oltre a regolare in maniera molto precisa la tensione di uscita è in grado di erogare potenze superiori rispetto ai diodi zener. Ingresso IN OUT Tensione stabilizzata COM Fig.6 Schema di collegamento di un integrato stabilizzatore a tre piedini Esistono in commercio molti modelli di stabilizzatori; la serie più comune è la 78 a tensione fissa positiva e la 79 a tensione fissa negativa. In tabella 1 sono riportati gli intervalli di tensione e i valori di corrente per ciascun modello della serie 78. Tabella1 Modello Corrente Tensione 78 L XX 100mA 2.6 a 24V 78 C XX 500mA 8 a 24V 78 M XX 500mA 5 a 24V 78 XX 1A 5 a 24V 78 H XX 5A 5; 12; 15V 79 M XX 500mA -5 a 24V 79 XX 1A -5 a 24V

5 2.2 Alimentatore a due uscite isolate 220V V1 V2 Fig.7 Schema elettrico di un alimentatore a due uscite isolate 2.3 Realizzazione di un alimentatore a tre uscite: ±15V, 5V, 1A Si vuole realizzare un alimentatore a tre uscite: ±15V, 5V, 1A Lo schema generale di un alimentatore duale ( a doppia uscita ) è mostrato in figura: 78XX 220V + + +V Fig.8 Schema elettrico di un alimentatore duale XX -V

6 Per ottenere la terza uscita di 5V si sfrutta l uscita +15V aggiungendo uno stadio stabilizzatore come in figura: +15V V Fig.9 Schema di collegamento dello stabilizzatore di tensione a 5V Lista dei componenti: Trasformatore doppia uscita 12VA di tensione 7805 di tensione 7815 di tensione 7915 Condensatori elettrolitici 47µF, 30V Condensatori poliestere 100nF

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