dovrei dimensionare alcuni dei componenti di questo semplice schema; [FIDOCAD] MC 60 55 2 0 010 LI 60 100 125 100 MC 60 100 2 0 020 LI 95 75 125 75 MC 60 65 0 0 080 LI 70 65 80 65 LI 60 65 60 55 MC 70 90 0 0 180 LI 70 90 70 65 SA 60 55 SA 70 65 SA 80 65 SA 70 100 SA 80 100 SA 125 100 SA 125 75 MC 70 100 0 0 045 MC 80 80 3 0 230 LI 60 55 95 55 LI 80 95 80 100 LI 80 80 80 95 MC 80 65 0 0 300 TY 40 50 5 3 0 0 0 * 24 V TY 130 70 5 3 0 0 0 * Uscita 12 V 1 A TY 85 80 5 3 0 0 0 * Diodo zener 12 V TY 45 70 5 3 0 0 0 * ??? ohm TY 50 90 5 3 0 0 0 * ???? F TY 100 55 5 3 0 0 0 * Transistor ????
oltre ai dati di cui ho bisogno, se ne avete voglia, mi inviereste anche qualche consiglio o qualche formula per potermelo dimensionare da solo così da non dover rompere le balle in futuro;"forse".
Suggerimento generale: non usare questo schema che ha parecchi difetti, e usa un 7812 :)
Primo dimensionamento, assumendo corrente di uscita Io fissa e tensione di alimentazione fissa pure lei Vin. Non faro` troppe approssimazioni che invece sarebbero perfettamente ragionevoli nella pratica professionale.
Il transistore dissipa una potenza circa pari a (Vin-Vo)*Io, nel tuo caso 12W, mettici un buon dissipatore. Il transistor deve essere a bassa tensione, ma tenere tanta corrente. I transistori di questo tipo hanno di solito un guadagno in corrente hFE abbastanza basso, ed e` il punto critico di questo progetto. hFE per un transistore del genere potrebbe essere dalle parti di 40 (devi prendere il valore minimo), e quindi per avere in uscita 1A, dalla base assorbe ib=Io/hFE circa 25 mA. Questa corrente deve arrivare dalla resistenza di base, la quale deve fornire anche la corrente per tenere acceso lo zener (di solito qualche milliampere).
Da tenere presente che se vuoi 12V in uscita, sulla base ci deve essere una tensione un po' maggiore, dalle parti di 13V. Supponiamo che lo zener abbia bisogno di Izmin per essere acceso in zona in cui regola bene (ad esempio 5mA), nella resistenza deve passare Iz+Ib, in questo caso almeno 30 mA. La resistenza di base deve far passare Iz+Ib, e ha ai suoi capi una tensione pari a Vin-(Vo+Vbe). Dalla legge di ohm trovi il valore. Nel tuo esempio (24V-13V)/(25mA+5mA)=11V/30mA=367 ohm. Per garantire almeno la corrente che ti serve, devi prendere una R piu` piccola, ad esempio 330 ohm.
La corrente che scorre nella R di base vale Ir=(Vin-(Vo+Vbe))/Rb=11V/330ohm=33mA. La potenza dissipata dalla R vale Ir*(Vin-(Vo+Vbe))=33mA*11V=363mV (quindi un quarto di watt non basta).
Lo zener e` attraversato da una corrente pari a quella che passa per la resistenza meno quella che entra nella base, in questo esempio
33mA-25mA=8mA, piu` del minimo richiesto, e quindi dissipa 8mA*13V=100mW circa.
Resta da trovare uno zener da 13V circa. Per mal che vada si puo` sempre mettere in serie uno zener da 12V e un diodo normale al silicio, magari accoppiato termicamente con il transistore di potenza.
Il condensatore sulla base di per se` non serve a nulla, se la tensione di ingresso e` ben stabile.
Secondo dimensionamento. Supponiamo che il carico possa andare da 0 a 1A (e che l'hFE del transistore possa salire di parecchio).
In questo caso la sola variante e` che la base del transistore non assorbe piu` 25 mA costanti, ma questa corrente puo` scendere fino a zero. Allora tutta la corrente della resistenza R passa per lo zener, che deve essere dimensionato per una potenza dissipata pari alla corrente della resistenza per la tensione di zener: in questo esempio
13V*33mA=430 mA
Per il resto non mi pare che ci siano altri cambiamenti.
Terzo dimensionamento: anche la tensione di ingresso e` variabile.
In questo caso cambia questo: il valore della resistenza R viene determinato con la tensione di ingresso minima. Invece la potenza dissipata dalla resistenza e dallo zener vengono calcolate con la tensione di ingresso massima.
Ultima osservazione: il valore del condensatore. Perche' serva, deve presentare una reattanza minore dell'impedenza del nodo su cui e` collegato. L'impedenza che il condensatore vede e` essenzialmente quella dello zener (Rd impedenza differenziale dell'ordine di 5-10 ohm, da confrontarsi con i 330 ohm della resistenza di base e con hFE*Vo/Io=480ohm vista nella base del transistor(*)). Supponiamo che su Vin ci sia del ripple a 100 Hz e relative armoniche. Il valore di C deve essere molto maggiore di C=1/(2 pi f Rd)=1/(2 pi 100Hz 5ohm)=330uF.
Pero` ripeto che e` meglio usare un regolatore integrato: questo regolatore a discreti ha il difetto di non usare la retroazione e tutti i suoi buoni servigi.
(*) questa espressione non e` esatta, perche' si deve usare hfe, non hFE, ma non vale la pena sottilizzare: l'impedenza piu` bassa e` data dallo zener comunque
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Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Allora amplio un pochino il consiglio: se vuoi proprio un ampere in uscita, forse e` meglio usare non direttamente il 7812 (che potrebbe limitare dalle parte di 1A di corrente di uscita), ma uno un po' piu` robusto, mi pare sia il 78S12, ma controlla.
Altra possibilita` e` di mettere due 7812 in parallelo, soluzione non elegante ma elettricamente corretta e con vantaggi di dissipazione del calore.
La seconda cosa importante e` che nelle condizioni che hai detto, il regolatore dissipa 12W termici, e quindi ti serve un dissipatore abbastanza grandino, e con un buon montaggio del componente sul dissipatore (pasta termoconduttiva, senza stringere troppo la vite del montaggio).
Per ridurre la dissipazione di calore si puo` usare un regolatore a commutazione (step down, o buck), ma e` un po' piu` rognoso da far funzionare bene, anche se ci sono integrati che fanno quasi tutto loro (national, linear technology, maxim...)
Non ti fidare troppo, c'e` chi ritiene che non capisca un gran che' di elettronica.
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Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Ciao Franco Vedo con piacere che hai ripreso a frequentare il gruppo. Mi e' paciuto qusto tuo messaggio, dove, prima sconsigli quel circuitino (che io uso da sempre ..magari col darlington) poi invece scrivi due pagine per spiegare , con dovizia di particolari il calcolo di ogni componente.
I cromosomi del prof.hanno prevalso !!! Ottimo. Sarei pero' curioso di sapere se l'amico, dopo il tuo consiglio di passare all'integrato, avra' poi letto le tue pagine molto chiare ed esaustive.
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