ALIMENTATORE VARIABILE 2A by Marcolindo (www.marcolindo94.altervista.org) TENSIONE EROGABILE CORRENTE MAX EROGABILE TIPO REGOLAZIONE PRECISIONE 1,85 30 Vdc 2A potenziometro ± 0,01 V Questo progetto che andrò a presentare è un alimentatore da laboratorio variabile da 1,85 a 30 V, e in uscita offre una corrente massima di 2 ampére. Come integrato regolatore ho scelto l'l200c, per due motivi: ha soli 5 piedini, quindi facilità di collegamento offre una corrente di 2 A senza transistor esterni. Dato che questo è stato uno dei miei primi progetti, allora non avevo molta esperienza coi circuiti stampati, quindi certamente non avrei scelto un LM723. L'L200C è un integrato nell'involucro Pentawatt, che assomiglia ad un normale transistor, ma ha 5 piedini. L'unico difetto è che i piedini non sono a distanza standard l'uno dall'altro, cioè non distano 1,54 mm, e se volete fare questo circuito sulla millefori (come ho fatto io) dovete forzarli un po', altrimenti risolvete il problema ricorrendo ad una basetta incisa. Qui di seguito riporto la tabella della pedinatura dell'l200c, tratta dal suo datasheet della STMicroelectronics. Come si può vedere, ha un'entrata e un'uscita, la massa, la regolazione e l'uscita di limitazione della corrente.
SCHEMA ELETTRICO: (la lista dei componenti è alla fine della guida) Il circuito inizia con la 220 Vac, che viene trasformata in 24 Vac tramite T1 e raddrizzata con D1, quindi c'è il led segnalatore (che segnala quando è acceso) preceduto da R1 (1 K). C1 e C2 sono i due condensatori di filtro, per evitare sbalzi e per rendere il più possibile uniforme la tensione. Il pin 1 dell'integrato è ovviamente collegato a Vcc, perché è l'input, e il 3 a massa. Il partitore di resistenze composto da R2 (820) e R3 (potenziometro lineare da 10K) determina Vout (tensione in uscita dal pin 5 output) secondo la formula Vout=Vref(1+R3/R2), questa formula ovviamente l'ho presa dal datasheet dell'integrato; Vref è un valore fisso che equivale a 2,85 Volt. Per calcolare la corrente massima (Imax) si utilizza la formula Imax=0,45 / R4; utilizzando una R4 di 0,22 Ohm si ha: 0,45 / 0,22 = 2,045 cioé 2 Ampére. La resistenza R4 deve dissipare una certa quantità di calore, che si calcola con P = R4 x Imax2; quindi il calcolo è: 0,22 x 22 = 0,88 W; R4 deve dissipare almeno 0,88W. Quindi sono andato nel negozio di elettronica di fiducia, e avevano solo un quarto di watt mezzo watt e 5 watt, quindi ho scelto quella da 5 W, ma voi potete usarne una anche più bassa, purché sia almeno di 1 W (0,88 in realtà, ma stiamo sul sicuro). La tensione variata e stabilizzata esce passando per i condensatori C3 e C4 che la filtrano ulteriormente per poi farla uscire. L'L200C necessita di un'adeguata aletta di raffreddamento. CIRCUITO STAMPATO Il circuito stampato io l'ho realizzato su pezzo di millefori di 5x10 cm circa, si può anche fare una cosa fotoincisa o comunque stampata, ma dato che fu uno dei miei primi circuiti non l'ho fatto, comunque è possibile realizzarlo senza fare dei ponticelli sopra la basetta se lo fate stampato. PANNELLO FRONTALE Il pannello frontale comprende il potenziometro, le boccole, il voltmetro, il pulsante on off e il led; mentre quello posteriore la presa per il cavo di alimentazione e il portafusibile Io il potenziometro l'ho messo esterno alla scheda, cioè l'ho saldato su un minuscolo pezzettino di millefori collegato ad un morsetto, quindi collegato sulla scheda con 2 fili. Per farvi capire meglio ecco alcune foto:
Questo è il PCB su millefori, come potete vedere, non è che sia poi tanto grande, i due fili che vedete a sinistra che vengono verso l'alto sono per il led che ho messo a pannello, il morsetto rosso scuro per il potenziometro, il morsetto bianco a sinistra per l'alimentazione a 24 V 2 A, e quello bianco a destra è l'uscita. Questo è il modo in cui ho fissato il potenziometro al pannello, è un po rudimentale, ma tiene benissimo, ho usato 3 bulloni da 6 cm, che ho riempito di dadi per fare lo spessore, e ogni tanto qualche rondella per calibrare bene la posizione, quindi c'è un pezzo di plexiglass su cui è avvitato il potenziometro tramite il dado apposito.
Questo è il cablaggio del box, in alto a sinistra c'è il connettore esterno per la 220V, con i contatti isolati con della colla apposta, il filo di rame scoperto è la messa a terra che è collegata alla scatola (in alluminio), a destra il trasformatore (ne ho usato uno di quelli per quadri elettrici, avevo quello) fissato alla parte posteriore con due bulloni e una barra in plexiglass. La basetta col circuito è fissata con dei distanziali su un pezzo di legno sottile incollato sul fondo della scatola (anche questo è rudimentale, ma era l'unico modo per non forare il fondo) Qui potete vedere il pannello frontale, in alto a sx il potenziometro per la regolazione (scusate ma mi ero dimenticato il coperchietto copri-vite) sotto le boccole di uscita, in mezzo il voltemtro, in alto a dx il led acceso/spento, in basso a dx l'interruttore on off (con cornicetta in plexiglass perché il buco sul pannello di alluminio era un po' troppo grosso). Il retro dell'alimentatore con il connettore per il cavo di alimentazione 220Vac e sopra il portafusibile.
LISTA COMPONENTI Per finire ecco la lista dei componenti necessari per questo lavoretto: resistenze: R1 2,2 KΩ R2 820 Ω R3 10 KΩ (potenziometro) R4 0,22 Ω / 5W (o comunque almeno 1 W) condensatori C1 2200uF/50V elettrolitico C2 100 nf C3 330uF/35v elettrolitico C4 100nF altro U1 L200C (+ aletta raffreddamento) SW1 interr. Bipolare 220V F1 fusibile 250mA T1 trasformatore 220V / 24V 2A D1 ponte raddrizzatore 2A DL1 diodo LED (+ kit montaggio su pannello) portafusibile da pannello voltmetro analogico 30Vdc connettore alimentazione 220 V tripolare (fase neutro e terra) 4 distanziali 1cm per la scheda almeno 2 morsetti da CS a 2 vie (4 se volete montare il potenziometro come ho fatto io) fili elettrici vari (ma spero che li abbiate già se volete imbattervi in questo progetto) cavo alimentazione scatola (in alluminio sarebbe il meglio) di dimensione adeguate a come volete cablare l'interno ( io ne ho usata una di 195x195x55 mm....plexiglass e bulloni se volete usare la stessa tecnica di fissaggio oggetti che ho usato io utensili vari come saldatore, stagno, trapano ecc... Ora vi auguro... Buon lavoro!! (e attenti con la 220 che fa male toccarla eh..) by Marcolindo (www.marcolindo94.altervista.org) Bellino eh?!?