ALIMENTATORE CON L200 by FABIO FIORAVANZO ________________________________________________________________________________________________________________________

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ALIMENTATORE CON L200

By FABIO FIORAVANZO

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PRESENTAZIONE: Ecco un altro interessante alimentatore, dopo quello universale da me già presentato. Nel precedente alimentatore si avevano a disposizionie 3 distinti valori di tensione (+12V, -12V, +5V), però tali valori erano fissi e la corrente massima erogabile era pari ad 1A. Quello che vado a presentarvi ora ha una sola uscita, ma la tensione può variare da un minimo di 2.85V fino a 24V (ed anche oltre, come vedremo dopo) con una corrente massima che può raggiungere i 2A.

Figura 1: Schema Elettrico

Come ben sapete, l’iniziativa e l’inventiva sono l’anima di noi autocostruttori elettronici. Realizzato un circuito si è subito pronti a farne un altro migliore del precedente, che risolva qualche problemino riscontrato, o perché magari nel frattempo sono usciti nuovi e più performanti componenti. E’ quello che è accaduto a me quando ho realizzato l’alimentatore universale. L’alimentatore funzionava benissimo, ma non ero soddisfatto! Volevo di più! Più corrente massima erogabile, tensione variabile, e quindi uno strumento

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per misurare la tensione impostata, ma allo stesso tempo un circuito semplice e di ridotte dimensioni, come era per il “predecessore”. Guardacaso avevo in casa un integrato L200 ed un millivoltmetro. Detto fatto mi sono subito messo all’opera, ed in poco tempo ho realizzato l’alimentatore che vado ora a descrivervi. SCHEMA ELETTRICO: Il cuore del circuito è il noto integrato regolatore L200. Le sue caratteristiche principali e la sua piedinatura sono riportate in Tabella 1. Con questo integrato si possono costruire degli ottimi alimentatori a tensione e corrente variabile protetti contro sovratensioni, sovracorrenti, sovratemperature. Io ho preso in considerazione uno dei primi schemi suggeriti nel datasheet del componente, in cui la regolazione della tensione avviene per mezzo di un partitore resistivo, mentre la limitazione di corrente dipende dal valore di un’altra resistenza. Si possono implementare anche circuiti più complessi, con possibilità di regolare sia la tensione che la corrente, ma come detto all’inizio, volevo realizzare un circuito il più semplice possibile. Ho utilizzato un trasformatore con secondario 18V/30VA, quindi in grado di dare, dopo il raddrizzamento e il filtraggio, circa 25VCC. Considerando una caduta di tensione sul regolatore di circa 1V, si ottengono in uscita al massimo 24V, più che sufficienti per la maggior parte delle applicazioni. Volendo raggiungere tensioni di uscita maggiori (fino ad un massimo di 36V), occorrerà utilizzare un trasformatore adeguato con secondario da almeno 30V e condensatori di filtro da almeno 63V. La tensione in uscita non può scendere al di sotto dei 2.85V che è la tensione di riferimento dell’integrato. Per scendere a 0V, occorre dare al regolatore un riferimento di tensione negativo, ma ciò complica notevolmente il circuito. Andiamo ora a vedere nel dettaglio lo schema circuitale. La tensione alternata di rete, dopo essere stata abbassata a circa 18VAC tramite il trasformatore TF1, viene raddrizzata dal ponte di Graetz PT1 (un componente da 100V/3A massimi) e livellata dal condensatore C1. C2 filtra eventuali disturbi ad alta frequenza. Il fusibile F1 protegge il circuito in caso di cortocircuiti in uscita, anche se l’integrato è protetto anche contro questa eventualità, mentre l’accensione dell’alimentatore è monitorata dal led DL1. Sul terminale di ingresso di IC1 otteniamo circa 25VCC. Il partitore R2/R3 permette di regolare la tensione di uscita secondo la formula: VOUT=VREF(1+R3/R2) dove VREF=2.85V mentre la corrente massima in uscita dipende dal valore della resistenza R4 secondo la formula: IMAX=0.45/R4. Nel mio caso la IMAX risulta pari a 2A. La potenza massima che deve dissipare questa resistenza è pari a R3*IMAX

2=0.88W. Avendo in casa una resistenza da 0.22Ω/5W, ho utilizzato quella, garantendomi così un ampio margine di sicurezza. C3 e C4 servono a livellare ulteriormente la tensione in uscita dal regolatore prima che la stessa venga letta dal millivoltmetro V, la taratura del quale avviene per mezzo del trimmer R5.

Tabella 1

Caratteristiche principali e piedinatura del regolatore L200 Protezione contro sovratensioni in ingresso (oltre i 60V) Massima tensione in ingresso: 40V Protezione contro i cortocircuiti Range tensione di uscita: 2.85÷ 36V Protezione termica contro il sovraccarico Range corrente di uscita: 0.1 ÷ 2A Protezione a limitazione di corrente Corrente di drain in stand-by: 4.2mA

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ELENCO COMPONENTI: R1: 2.2 KΩ C4: 100 nF Varie: R2: 820 Ω DL1: diodo led verde Ø5mm - Morsettiere da c.s. a 2 vie (2 pz.) R3: 10 KΩ potenziometro lineare PT1: ponte raddr. KBPC102 100V/3A - 4 distanziali con viti R4: 0.22 Ω/5W TF1: trasformatore 220V/18V-30VA - Aletta di raffreddamento per IC1 R5: 270 KΩ + 120 KΩ trimmer IC1: L200C - cavo di rete con spina C1: 2200 µF/63V elettrolitico F1: fusibile da 250mA - Boccole rossa e nera Ø4mm C2: 100 nF S1: Interruttore - Portafusibile da pannello C3: 330 µF/35V elettrolitico V: voltmetro da pannello - Contenitore 165x125x95mm

220VGND

C1

PT1

C2

IC1

LEDC4

C3

R3

~+ - +V

+

R4

R2

+

Figura 2: Traccia rame in scala 1:1 Figura 3: Disposizione componenti REALIZZAZIONE PRATICA ED UTILIZZO: La realizzazione non presenta particolari difficoltà. Il circuito è semplicissimo, tanto che si può realizzare anche su una basetta millefori, come ho fatto io. Ad ogni modo ho realizzato anche lo stampato, che potete vedere in figura 2, per quanti vogliano utilizzare la fotoincisione o le “pellicole blu”. La resistenza R4 vi consiglio di saldarla leggermente sollevata dallo stampato, in modo da favorirne il raffreddamento. Montato il circuito, come da disposizione componenti in figura 3, si passa all’operazione di cablatura all’interno del contenitore. Io ho utilizzato un contenitore plastico di dimensioni 165x125x95mm, con pannello frontale in alluminio, che presentava già sul retro gli alloggiamenti per portafusibile e interruttore di rete. Il pannello frontale è stato opportunamente forato per inserire il millivoltmetro, il potenziometro R3, il led DL1 e le due prese rossa e nera da 4mm. La figura 4 presenta in modo chiaro come vanno fatti i collegamenti. Una volta montato il tutto, occorre tarare il millivoltmetro tramite il trimmer R5. Per far ciò si accende l’alimentatore, si porta il potenziometro di regolazione tutto a destra (massima tensione), e si misura la tensione ai terminali di uscita con un voltmetro. Si aggiusta quindi la R5 finchè i valori indicati dai due strumenti non coincidono. Eventualmente si fa un’altra misura a metà scala e si riaggiusta la R5. A questo punto l’alimentatore è pronto per l’utilizzo! Vi ricordo che la corrente massima prelevabile, con il valore di R4 da me utilizzato, è pari a 2A, e comunque dipende dal trasformatore di alimentazione. L’integrato L200 và dotato di una opportuna aletta di raffreddamento ad “U”, e il contenitore è bene sia dotato di opportune feritoie per far circolare l’aria al suo interno. Rimango a vostra disposizione per eventuali dubbi o domande. Ciao!

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Figura 4: Piano di cablaggio

Per qualunque comunicazione, richiesta di chiarimenti, segnalazione di errori od omissioni, potete rintracciarmi all’indirizzo e-mail: f.fioravanzo@tiscali.it

07/2005 by FABIO FIORAVANZO