Presenta:
Un fusibile elettronico per carichi fino a 1500 Watt
di IZ1TQi Aldo RCT#030
In questa novella realizzazione viene presentato un circuito di fusibile elettronico; un “fusibile” rapidissimo che può essere tarato per specifiche correnti fino ad un carico massimo di 1500W e può funzionare anche su una tensione di rete (leggi: di alimentazione) di 125 Vac.
Lo spunto deriva, ancora una volta, dalla mia raccolta manoscritta di opere non mie; dalle brevi e succinte note a corredo leggo che lo spunto, a sua volta, proviene dal numero 12 di Sperimentare del 1976.
Ma entriamo subito nel merito: C1 e C2 servono per eliminare il disturbo creato dal Triac nel suo funzionamento, esso infatti in assenza di carico conduce avendo il gate polarizzato da R3 e DZ1.
Gli spunti da inserzione vengono tollerati fino ad un 20%, infatti i condensatori C1 e C2 si caricano all’atto dell’accensione; tuttavia se si verifica un assorbimento anomalo (oltre il 20%), anche durante solo una delle due semionde, o l’uno o l’altro SCR viene forzato in conduzione ed interdice il triac, facendogli venir meno la polarizzazione sul gate; il che avviene in tempi rapidissimi, molto, ma molto più rapidi di quelli di un normale fusibile.
Poiché ogni SCR, una volta innescato, così resta fino a quando non venga a mancare il carico, l’effetto perdura anche dopo il transitorio di rete o nel caso di un maggiore assorbimento per parte del carico.
Lo spunto deriva, ancora una volta, dalla mia raccolta manoscritta di opere non mie; dalle brevi e succinte note a corredo leggo che lo spunto, a sua volta, proviene dal numero 12 di Sperimentare del 1976.
Ma entriamo subito nel merito: C1 e C2 servono per eliminare il disturbo creato dal Triac nel suo funzionamento, esso infatti in assenza di carico conduce avendo il gate polarizzato da R3 e DZ1.
Gli spunti da inserzione vengono tollerati fino ad un 20%, infatti i condensatori C1 e C2 si caricano all’atto dell’accensione; tuttavia se si verifica un assorbimento anomalo (oltre il 20%), anche durante solo una delle due semionde, o l’uno o l’altro SCR viene forzato in conduzione ed interdice il triac, facendogli venir meno la polarizzazione sul gate; il che avviene in tempi rapidissimi, molto, ma molto più rapidi di quelli di un normale fusibile.
Poiché ogni SCR, una volta innescato, così resta fino a quando non venga a mancare il carico, l’effetto perdura anche dopo il transitorio di rete o nel caso di un maggiore assorbimento per parte del carico.
Click here to edit.
.
Figura 1. Se sull’anodo dell’SCR è presente una tensione positiva, qualora la differenza di potenziale su Rx raggiunge la soglia d’innesco del diodo controllato, esso passa in conduzione interdicendo Il triac, perché porta la tensione del suo gate allo stesso potenziale dell’elettrodo A1.
.
Figura 1. Se sull’anodo dell’SCR è presente una tensione positiva, qualora la differenza di potenziale su Rx raggiunge la soglia d’innesco del diodo controllato, esso passa in conduzione interdicendo Il triac, perché porta la tensione del suo gate allo stesso potenziale dell’elettrodo A1.
.
Lo stato di interruzione pertanto è permanente e viene, all’uopo, segnalato con l’accensione della lampada spia al neon, che bypassa R1 e il Triac; quindi il suo ripristino avviene, esclusivamente, pigiando il pulsante S1.
Il triac deve essere corredato di un dissipatore di almeno 20cmq (5 x 4 meglio se con alette), sul quale deve essere tassativamente fissato mediante materiale isolante (mica o guaina di plastica termoconduttrice) , onde evitare pericolosissimi contatti accidentali, durante la realizzazione, con pericolo di folgorazione.
Il triac deve essere corredato di un dissipatore di almeno 20cmq (5 x 4 meglio se con alette), sul quale deve essere tassativamente fissato mediante materiale isolante (mica o guaina di plastica termoconduttrice) , onde evitare pericolosissimi contatti accidentali, durante la realizzazione, con pericolo di folgorazione.
In figura 2, viene mostrato lo schema elettrico del marchingegno e, nelle righe a seguire, vengono forniti i valori dei componenti necessari alla riproduzione: TRIAC = T2800D 400V, 600 picco inverso, 8 A tempo di intervento 1,6µSec.; può essere sostituito con componenti di analoghe o superiori caratteristiche; SCR 1-SCR2 = BTX18 SCR di piccola potenza, in contenitore TO5; sostituibile facilmente con altro similare; D1-D2-D3 = 1N4007 o equivalenti; DZ1 = diodo zener 24V 1 W; R1 = leggi oltre; R2 = 27 Ohm ½ W 5%; R3 = 3 x 27Kohm 3W, poste in parallelo; R4 = 100KOhm 3W 5%; P1 = trimmer 25Ohm ; C1 = 0,1 µF 400 VL condensatore poliestere; C2 = 10nF 400 VL condensatore poliestere; C3 = 8 µF 400 VL condensatore elettrolitico; S1 = pulsante normalmente chiuso; LN1 = lampadina spia al neon 220 V. . |
Per quanto riguarda R3 è necessario comporla con il parallelo di tre resistenze da 27KOhn 3W, poiché è sottoposta ad una notevole dissipazione di calore, anzi le tre resistenze scaldano e non vanno collocate aderenti alla basetta, ma sollevate di qualche millimetro; io mi trovavo a disposizione un po’ di cemento refrattario e le ho annegate dentro, a 7-8 millimetri di distanza l’una dall’altra; ho piegato in squadra i reofori, e li ho saldati separatamente sulla basetta.
Click here to edit.
Raccomando la necessaria attenzione ai componenti polarizzati come lo zener, i diodi, il triac, i due scr ed il condensatore C3. Il pulsante S1 , per l’eventuale riarmo, può venir montato in posizione comoda con collegamenti lunghi quanto necessario.; se il macchinario da proteggere possiede un suo quadro elettrico, sufficientemente capace, potrete alloggiarvi dentro il dispositivo.
A questo punto è chiaro che manca il dimensionamento di R1, che naturalmente è funzione del carico applicato e quindi della corrente che la attraversa, secondo la relazione canonica:
V = I x R; R = V : I.
Poiché si vogliono mantenere ai capi di R1 circa 0,8 V, qualora volessimo una corrente di intervento di 250 mA , sostituendo i valori noti nella relazione:
R = V : I troveremmo:
R1 = 0,8 : 0,250 R1 = 3,2 Ohm.
Nella tabella a sinistra fornisco io i valori di R1 per valori diversi di corrente.
Click here to edit.
Eventuali grandezze di corrente non comprese nella tabella, ve le calcolerete da voi stessi, tenendo ancora conto di partire dalla potenza del macchinario da proteggere:
Pw = V x I I = Pw : V
quindi se vi interessano potenze (Pw) di 750 W, 1500 W, 2200 W, ricaverete le correnti come segue:
I = Pw : V ossia:
I = 750 : 220 I = 3,4 A
I = 1500 : 220 I = 6,81 A .
I = 2200 : 220 I = 10 A etc… Per quest’ultima potenza è necessario un triac più robusto, da almeno 15 A.
Con l’ultimo atto della taratura si conclude la narrazione “modo arida pumice expolita”.
Procuratevi un carico leggermente superiore a quello da mettere in esercizio: se volete 250 W ponete in parallelo, come carico in uscita, delle lampadine a filamento per un totale di 300W, date tensione e regolate P1 in modo che stacchi l’alimentazione al carico appena al limite sotto i 300W; badate, durante questa taratura, che non si produca un guizzo di luce nell’attimo dello spegnimento, perchè ciò vorrebbe significare che:
a) i condensatori, in entrate e in uscita, sono in avaria o non sono di ottima qualità;
b) gli SCR non sono adeguati alla funzione, per tensioni o corrente di gate non appropriate;
c) qualche altro componente è di fattura scadente o fuori dalle tolleranze di costruzione;
d) avete commesso qualche errore.
Tutte cose inaccettabili perché contrarie alla efficienza e rapidità di intervento: l’extratensione di stacco corretto dev’essere tanto rapida da non poter essere percepita ad occhio.
In teoria l’apparecchio sopporta anche il cortocircuito fisso, tuttavia non conviene effettuare questo tipo di prova, soprattutto se ripetuta, poiché gli SCR potrebbero
lavorare con rapidità meno elevata di quanto il triac potrebbe sopportare il cortocircuito, prima di passare in interdizione.
In figura 6, viene proposto un suggerimento di circuito pratico, che non osta realizzazioni migliori, più oculate, più consone alle vostre esigenze o più contenute nelle dimensioni.
Spero di non aver trascurato nulla, anche nei disegni.
Apparentemente sapete della corrente, avete l’occorrente, immantinentemente con opera paziente sfruttate l’espediente io non aggiungo niente, se non la solita raccomandazione di legge: state operando su di un circuito sottoposto alla tensione di rete (220Vac) pertanto siate cauti, non intraprendete il lavoro se siete in lite con la ragazza, siate prudenti fino all’esasperazione, poiché una distrazione o una leggerezza da parte vostra può procurarvi conseguenze letali.
Come dico ai miei figli, le leggi moderne non mi permettono di obbligarvi, ma soltanto di persuadervi, se ne sono capace; ma nessuna leggie mi può imporre di essere capace a persuadervi, ed infatti siamo ridotti a fare il processo alle intenzioni o a discutere, all'infinito, sul sesso degli angeli senza approdare a nulla.
Mentre con una o due frustate (una sola volta e mai più), punizione sostanziale, anzicchè formale, vi insegerei a riconoscere i vostri errori ed a correggerli.
Pw = V x I I = Pw : V
quindi se vi interessano potenze (Pw) di 750 W, 1500 W, 2200 W, ricaverete le correnti come segue:
I = Pw : V ossia:
I = 750 : 220 I = 3,4 A
I = 1500 : 220 I = 6,81 A .
I = 2200 : 220 I = 10 A etc… Per quest’ultima potenza è necessario un triac più robusto, da almeno 15 A.
Con l’ultimo atto della taratura si conclude la narrazione “modo arida pumice expolita”.
Procuratevi un carico leggermente superiore a quello da mettere in esercizio: se volete 250 W ponete in parallelo, come carico in uscita, delle lampadine a filamento per un totale di 300W, date tensione e regolate P1 in modo che stacchi l’alimentazione al carico appena al limite sotto i 300W; badate, durante questa taratura, che non si produca un guizzo di luce nell’attimo dello spegnimento, perchè ciò vorrebbe significare che:
a) i condensatori, in entrate e in uscita, sono in avaria o non sono di ottima qualità;
b) gli SCR non sono adeguati alla funzione, per tensioni o corrente di gate non appropriate;
c) qualche altro componente è di fattura scadente o fuori dalle tolleranze di costruzione;
d) avete commesso qualche errore.
Tutte cose inaccettabili perché contrarie alla efficienza e rapidità di intervento: l’extratensione di stacco corretto dev’essere tanto rapida da non poter essere percepita ad occhio.
In teoria l’apparecchio sopporta anche il cortocircuito fisso, tuttavia non conviene effettuare questo tipo di prova, soprattutto se ripetuta, poiché gli SCR potrebbero
lavorare con rapidità meno elevata di quanto il triac potrebbe sopportare il cortocircuito, prima di passare in interdizione.
In figura 6, viene proposto un suggerimento di circuito pratico, che non osta realizzazioni migliori, più oculate, più consone alle vostre esigenze o più contenute nelle dimensioni.
Spero di non aver trascurato nulla, anche nei disegni.
Apparentemente sapete della corrente, avete l’occorrente, immantinentemente con opera paziente sfruttate l’espediente io non aggiungo niente, se non la solita raccomandazione di legge: state operando su di un circuito sottoposto alla tensione di rete (220Vac) pertanto siate cauti, non intraprendete il lavoro se siete in lite con la ragazza, siate prudenti fino all’esasperazione, poiché una distrazione o una leggerezza da parte vostra può procurarvi conseguenze letali.
Come dico ai miei figli, le leggi moderne non mi permettono di obbligarvi, ma soltanto di persuadervi, se ne sono capace; ma nessuna leggie mi può imporre di essere capace a persuadervi, ed infatti siamo ridotti a fare il processo alle intenzioni o a discutere, all'infinito, sul sesso degli angeli senza approdare a nulla.
Mentre con una o due frustate (una sola volta e mai più), punizione sostanziale, anzicchè formale, vi insegerei a riconoscere i vostri errori ed a correggerli.