presenta:
Alimentatore con ritardo anti "bump"
con triplice protezione
di IZ!TQI Aldo RCT#030
Con la presentazione di questo semplice circuito si può rimediare al classico “bump” cui sono soggetti (con grande rischio) gli altoparlanti all’accensione dell’amplificatore, dovuto alla repentina carica del condensatore di accoppiamento .
Con questo dispositivo (figura 1) l’alimentazione non viene fornita istantaneamente, ma in maniera progressiva.
Il circuito consta di un generatore di corrente costante (costituito da DS1, DS2,TR1, R2), il quale carica, nell’arco di 2-3 secondi il condensatore C2, esso infatti, all’accensione, costituisce un cortocircuito al potenziometro P1 costringendo l’alimentatore a erogare la tensione propria del LM317 (1,25 V).
Con questo dispositivo (figura 1) l’alimentazione non viene fornita istantaneamente, ma in maniera progressiva.
Il circuito consta di un generatore di corrente costante (costituito da DS1, DS2,TR1, R2), il quale carica, nell’arco di 2-3 secondi il condensatore C2, esso infatti, all’accensione, costituisce un cortocircuito al potenziometro P1 costringendo l’alimentatore a erogare la tensione propria del LM317 (1,25 V).
La carica progressiva di C2 permetterà all’alimentatore di raggiungere progressivamente la tensione di regime, evitando il “bump” degli altoparlanti.
Modificando R2 da 100 a 1000 Ω e C2 da 220 a 2200 μF si otterrà un ritardo da 0,22 a 2,2 Sec.
DZ1 deve essere scelto a seconda della tensione variabile massima da far raggiungere all'LM317.
Il circuito non è stato provato, è solo teorico.
Il circuito vero e proprio è racchiuso nel riquadro in grassetto di figura 1, il resto del circuito serve per illustrare come impiegare il marchingegno.
Modificando R2 da 100 a 1000 Ω e C2 da 220 a 2200 μF si otterrà un ritardo da 0,22 a 2,2 Sec.
DZ1 deve essere scelto a seconda della tensione variabile massima da far raggiungere all'LM317.
Il circuito non è stato provato, è solo teorico.
Il circuito vero e proprio è racchiuso nel riquadro in grassetto di figura 1, il resto del circuito serve per illustrare come impiegare il marchingegno.
Una applicazione altrettanto teorica, da provare, con triplice protezione, di quanto suddetto è presentata in figura 2.
Si tratta di un alimentatore in grado di fornire fino a 7 ampere di corrente, mentre la tensione, con i valori dei componenti suggeriti in figura 2, è determinabile dal diodo DZ1 e può giungere fino a 63 V.
Il diodo Zener DZ1 è scomponibile nella somma di più diodi zener a tensione minore, per esempio, volendo una tensione di Zener di 63 V, è possibile mettere in serie due Zener: uno da 33 V e l’altro da 30 V, 1 W cadauno.
Si tratta di un alimentatore in grado di fornire fino a 7 ampere di corrente, mentre la tensione, con i valori dei componenti suggeriti in figura 2, è determinabile dal diodo DZ1 e può giungere fino a 63 V.
Il diodo Zener DZ1 è scomponibile nella somma di più diodi zener a tensione minore, per esempio, volendo una tensione di Zener di 63 V, è possibile mettere in serie due Zener: uno da 33 V e l’altro da 30 V, 1 W cadauno.
In alternativa alla figura 2, la figura 2a.
La tensione del trasformatore è funzione della tensione c.c. voluta in uscita: per 63 V è necessaria almeno una tensione alternata di 55-60 V, mentre la corrente erogabile (Amax) dovrà appunto essere di almeno 7 A, per una potenza :
VA = Vc.a. x Amax.
Poiché la tensione di picco a valle di RS1, nel caso di 60 volt alternati, raggiunge 84,85 V
Vp = Vc.a. x 1,4142
e poiché TR4 e TR5 lasciano passare fino ad una corrente di 3,5 A cadauno, la potenza dissipata, a massimo carico, da ciascuno sarà:
W = (Vp – Vc.c.) x A,
ossia (84,85 – 63) x 3,5 = 76,4 W,
allora sarà necessaria un’aletta di raffreddamento tipo microprocessore Pentium 4 con ventola ovvero da almeno 0,5 °C / W.
Per far sì che TR4 E TR5 consentano una corrente A di 3.5 A cadauno , RX1 dovrà essere:
RX1 = 0,7 : A, ovvero 0,2 ohm
la potenza sarà:
3,5 A x 3,5A x 0,2 ohm = 2,45 W (ne useremo una da 3-5 W);
lo stesso discorso vale per RX2, che deve consentire però una corrente di 7 A per una caduta di tensione di 0,7V
Rx2 = 0,7 V : 7A, ovvero 0,1 ohm, 5W.
Tuttavia si potrebbe aumentare ancora la corrente sempre agendo su RX1 e RX2, non esagerate, però!!
E’ chiaro che se servissero tensioni c.c. minori: attorno ai 30 – 35 V, sarebbe possibile sostituire i transistors con altri dalla Vce minore:
TR1 BD140
TR2 TR7 = 2N1711
TR6 BD140 per la figura 2, BD139 per la figura 2a.
TR3 = BD139
TR4 TR5 = 2N3055 o meglio, per correnti maggiori di 7 A, TR4 TR5 = 2N3772, gli elettrolitici C1 e C4 potrebbero essere da 50-63 VL,
il secondario del trasformatore potrebbe erogare solo una trentina di volt.
L’alimentatore è naturalmente protetto dai cortocircuiti, a ciò provvedono TR6 e TR7 (figura 2): infatti quando la tensione ai capi di RX2 raggiunge 0,7 V (dovuti al passaggio di 7 A), TR6 conduce, polarizza per la conduzione TR7 e quest’ultimo cortocircuita a massa la base di TR2, interrompendo l’ erogazione di corrente.
In figura 2a, la protezione avviene per mezzo di TR6 con le modalità di cui sopra, poichè TR6 polarizza la base di TR2 a potenziale inferiore rispetto al suo emittore.
Altri possibili schemi in figura 2b e 2c, con minor numero di transistor.
Per tensioni attorno ai 40 Vc.c., TR3 può essere un 2N3772, con possibilità di una corrente totale di 14 A, 7 forniti dall'MJ1001 e 7 forniti dal 2N3772, in tal caso Rx1 = 0,1 ohm , 5W ed RX2 = 0,05 ohm, 10 W.; la capacità di C1 e C4 va almeno raddoppiata: infatti per un basso ripple sarebbe raccomandabile che C1 fosse da 2000uF per ogni ampere prelevato e C4 fosse almeno 500uF per ogni ampere.
VA = Vc.a. x Amax.
Poiché la tensione di picco a valle di RS1, nel caso di 60 volt alternati, raggiunge 84,85 V
Vp = Vc.a. x 1,4142
e poiché TR4 e TR5 lasciano passare fino ad una corrente di 3,5 A cadauno, la potenza dissipata, a massimo carico, da ciascuno sarà:
W = (Vp – Vc.c.) x A,
ossia (84,85 – 63) x 3,5 = 76,4 W,
allora sarà necessaria un’aletta di raffreddamento tipo microprocessore Pentium 4 con ventola ovvero da almeno 0,5 °C / W.
Per far sì che TR4 E TR5 consentano una corrente A di 3.5 A cadauno , RX1 dovrà essere:
RX1 = 0,7 : A, ovvero 0,2 ohm
la potenza sarà:
3,5 A x 3,5A x 0,2 ohm = 2,45 W (ne useremo una da 3-5 W);
lo stesso discorso vale per RX2, che deve consentire però una corrente di 7 A per una caduta di tensione di 0,7V
Rx2 = 0,7 V : 7A, ovvero 0,1 ohm, 5W.
Tuttavia si potrebbe aumentare ancora la corrente sempre agendo su RX1 e RX2, non esagerate, però!!
E’ chiaro che se servissero tensioni c.c. minori: attorno ai 30 – 35 V, sarebbe possibile sostituire i transistors con altri dalla Vce minore:
TR1 BD140
TR2 TR7 = 2N1711
TR6 BD140 per la figura 2, BD139 per la figura 2a.
TR3 = BD139
TR4 TR5 = 2N3055 o meglio, per correnti maggiori di 7 A, TR4 TR5 = 2N3772, gli elettrolitici C1 e C4 potrebbero essere da 50-63 VL,
il secondario del trasformatore potrebbe erogare solo una trentina di volt.
L’alimentatore è naturalmente protetto dai cortocircuiti, a ciò provvedono TR6 e TR7 (figura 2): infatti quando la tensione ai capi di RX2 raggiunge 0,7 V (dovuti al passaggio di 7 A), TR6 conduce, polarizza per la conduzione TR7 e quest’ultimo cortocircuita a massa la base di TR2, interrompendo l’ erogazione di corrente.
In figura 2a, la protezione avviene per mezzo di TR6 con le modalità di cui sopra, poichè TR6 polarizza la base di TR2 a potenziale inferiore rispetto al suo emittore.
Altri possibili schemi in figura 2b e 2c, con minor numero di transistor.
Per tensioni attorno ai 40 Vc.c., TR3 può essere un 2N3772, con possibilità di una corrente totale di 14 A, 7 forniti dall'MJ1001 e 7 forniti dal 2N3772, in tal caso Rx1 = 0,1 ohm , 5W ed RX2 = 0,05 ohm, 10 W.; la capacità di C1 e C4 va almeno raddoppiata: infatti per un basso ripple sarebbe raccomandabile che C1 fosse da 2000uF per ogni ampere prelevato e C4 fosse almeno 500uF per ogni ampere.
Una ulteriore protezione è raffigurata in figura 3: qualora per un guasto la tensione in uscita dovesse aumentare, il dispositivo interrompe stabilmente la tensione di rete verso il primario del trasformatore, LN1 si accende, LD1 si spegne.
Alimentato il circuito (figura 3) con una tensione stabilizzata di 3-4 V superiore a quella scelta per l’alimentatore di figura 2, regolate P1 fin allo scatto dei relè RL1 E RL2, ciò fatto potrete porre il circuito in parallelo all’alimentatore stesso.
Conoscendo la corrente, ARL1, di RL1 (figura 3) e la sua tensione di 24 V, Rx andrà sarà così calcolata:
RX = (Vc.c. – 24 V) : ARL1
Per SCR1 è sufficiente un diodo controllato al silicio da 100V, 1-2 A.
R2 assumerà valori diversi in funzione della Vc.c. e conoscendo la corrente di LD1 (ALD1) andrà così calcolata:
R2 = (Vc.c. – 1,5 V) : ALD1.
DZ1 dovrà essere scelto in funzione della Vc.c.; per 30 V andrà bene da 24 V, per 63 V dovrà essere da 50 V e così via, in generale DZ1 sarà scelto con valore di 4-5 V più basso della Vc.c..
Non ravvedo altro di notevole, la narrazione termina qui, a voi questo alimentatore dalla triplice protezione: anti “bump”, protetto da sovratensioni , protetto da cortocircuiti, trovatene un altro simile se vi riesce!!!
Dice il rospo alla rana: "Ti porto a fare un girino".
Alimentato il circuito (figura 3) con una tensione stabilizzata di 3-4 V superiore a quella scelta per l’alimentatore di figura 2, regolate P1 fin allo scatto dei relè RL1 E RL2, ciò fatto potrete porre il circuito in parallelo all’alimentatore stesso.
Conoscendo la corrente, ARL1, di RL1 (figura 3) e la sua tensione di 24 V, Rx andrà sarà così calcolata:
RX = (Vc.c. – 24 V) : ARL1
Per SCR1 è sufficiente un diodo controllato al silicio da 100V, 1-2 A.
R2 assumerà valori diversi in funzione della Vc.c. e conoscendo la corrente di LD1 (ALD1) andrà così calcolata:
R2 = (Vc.c. – 1,5 V) : ALD1.
DZ1 dovrà essere scelto in funzione della Vc.c.; per 30 V andrà bene da 24 V, per 63 V dovrà essere da 50 V e così via, in generale DZ1 sarà scelto con valore di 4-5 V più basso della Vc.c..
Non ravvedo altro di notevole, la narrazione termina qui, a voi questo alimentatore dalla triplice protezione: anti “bump”, protetto da sovratensioni , protetto da cortocircuiti, trovatene un altro simile se vi riesce!!!
Dice il rospo alla rana: "Ti porto a fare un girino".