duplicatore a diodi in arternata?

Cosi`

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Non proprio, quello è lo schema di principio. Mancano due resistenze in serie ai diodi che servono a limitare i picchi di corrente. Cmq, i parametri di progetto sono i seguenti:

I condensatori si scelgono con una tensione di lavoro maggiore del valore di picco della tensione in ingresso.

I diodi si scelgono con una tensione inversa di picco che deve essere maggiore del doppio della tensione di picco in ingresso.

Il valore delle resistenze serie dipende dal valore della massima corrente di picco che può sopportare il diodo che hai scelto. Praticamente Rs deve essere molto più grande della tensione di picco in ingresso divisa la corrente di picco del diodo.

Per calcolare il valore dei condensatori ti servirebbero alcuni diagrammi che trovi sul Silicon Rectifier Manual della Motorola. Perlomeno per come li calcolo io. Ma se qualcuno conosce un altro metodo ben venga.

..

ben

Nel 1983 a un "UNITRODE DESIGN SEMINARS" fu presentato un ottimo articolo sul calcolo anche del duplicatore di tensione con relativi esempi in quanto questa configurazione è molto usata negli alimentatori per personal computer. Puoi trovare una copia del articolo al link:

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quanto

Sì, ma da la esce una tensione raddrizzata. Bell'articolo cmq. Leggendolo mi è venuta un'idea su come poter dimensionare i condensatori. Si potrebbe fare un bilancio energetico. In fondo l'energia immagazzinata nei condensatori è poi quella che va ad alimentare il carico.

..

Il 02 Gen 2005, 10:48, "Arkannen" ha scritto:

articolo

Scusami ma sinceramente non capisco la tua affermazione " esce una tensione raddrizzata" , da un duplicatore di tensione come descritto nel link proposto da Franco o nell'articolo Unitrode ( che poi è lo stesso) la tensione in uscita è continua. Per qualche giorno non sarò a casa, per cui non potrò leggere una tua risposta, ci sentiremo fra qualche giorno.

Ciao Stefano

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tensione

Esce una tensione _non_ raddrizzata. Se ho letto bene il ripple è del 20-30% contro il 5-6% che si ottiene con solo due diodi.

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No, il ripple è identico. Ho provato i duei circuiti e, a parità di carico e di capacità, il rendimento è uguale.

..

Certamente lo si puo` completare. Ad esempio mancano gli snubber sui diodi.

E la resistenza del trasformatore? non consideri neanche piu` quella? E quella dei diodi (magari da misurarsi con il tester :-))?

Si`, e poi bisogna anche valutare la capacita`.

Certo, e forse vale la pena di calcolare l'angolo di conduzione e la corrente di picco ripetitiva.

Non mi sembra una buona idea. Quello che stai facendo e` una limitazione della corrente di inrush, cosa che si deve fare in casi di tensione elevata e sorgente con bassa impedenza interna: tipicamente la rete di alimentazione.

In questo caso basterebbe comunque una sola resistenza in serie all'ingresso, non necessariamente una per ogni diodo. Il motivo per cui questa soluzione non mi piace tanto e` il seguente (faccio i conti approssimati e in per unit, riferiti alla corrente di uscita Io, non troppo elevata. In caso di correnti elevate, piu` di qualche ampere, i conti sui diodi cambiano).

Supponiamo di avere un carico che assorbe una corrente Io, e supponiamo di prendere dei diodi con corrente media pari a 2Io (nel duplicatore la corrente media di ogni diodo e` pari a quella di uscita. Questa scelta va bene per potenze limitate). I diodi "da elettronici" hanno tipicamente una corrente di picco ripetitiva pari a una decina di volte quella media, e una corrente non ripetitiva pari a qualche decina di volte quella media. Prendiamo ad esempio il rating della corrente non ripetitiva pari a 60Io.

La resistenza di limitazione della inrush current sara` pari almeno a Vpk/(60 Io). Non direi molto maggiore per i motivi che spiego dopo.

Adesso calcoliamo cosa capita a regime. Supponiamo un ripple di uscita del 10% della tensione di uscita. Questo vuol dire un angolo di conduzione di una trentina di gradi circa, e quindi una corrente di picco ripetitiva dall'ordine di grandezza di dieci o quindici volte Io (nei duplicatori potrebbe anche essere un po' di piu`).

Questa corrente passa comunque nella resistenza di limitazione dell'inrush current, provocando una caduta di tensione dalle parti di un

15-25% della tensione di ingresso: non mi pare una buona soluzione perche' la resistenza di limitazione scalda, e la tensione di uscita dipende dal carico (resistenza interna del raddrizzatore piu` elevata di quella che avrebbe se fosse fatto bene).

Puo` darsi che sia una situazione accettabile, ma mi sembra che dissipare sulla resistenza un decimo circa della potenza che va sul carico sia una pessima idea, cosi` come aumentare la resistenza equivalente di uscita circa del valore della resistenza di limitazione non e` il meglio che si possa fare. Il vantaggio della resistenza in serie e` che aumenta l'angolo di conduzione, e quindi si riduce la corrente impulsiva su diodi e condensatori.

Per limitare la corrente di spunto, se proprio lo si deve fare (alimentazione da rete o ad alta tensione con bassa impedenza di sorgente), ci sono dei sistemi migliori, ad esempio NTC, resistenza poi bypassata da un rele' o da un triac, diodi di raddrizzamento realizzati con scr, in modo da poter controllare il soft start.

Ci sono almeno altri tre modi per calcolare i condensatori di filtro. Il piu` comume si basa sulla conservazione della carica. Un altro metodo, analogo a questo, fa uso la conservazione dell'energia (e` praticamente la stessa, cosa, e` come il precedente con il tutto moltiplicato per la tensione di lavoro), e infine si puo` usare l'impedenza del condensatore: quest'ultimo modo e` piu` comodo nel caso di condensatore di uscita di un pfc, in cui la corrente che circola nel condensatore e` praticamente sinusoidale e quindi si riesce a calcolare facilmente la reattanza (quest'ultimo metodo di calcolo e` al solito nei miei appunti di lezione :-)).

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

???

Cos'e` una tensione raddrizzata e una non raddrizzata?

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Mi riferivo all'eccesiva ondulazione. Ho usato un termine improprio.

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La resistenza del trasformatore è 1/40 di quella delle resistenze necessarie a limitare i picchi di corrente. Per cui si può tranquillamente trascurare. E poi....quale resistenza del diodo? Mi sembra strana questa resistenza dei diodi misurata col tester. E' la seconda volta che me lo dici, mi spieghi meglio come la misuri? Prendi un diodo e misuri la resistenza con un tester....su che portata? Perchè se cambi la portata, cambia la tensione ai capi del diodo e quindi anche la resistenza. E poi a noi interessa la resistenza che presenta il diodo quando scorre la corrente di picco. Quella come la misuri con il tester?

Tornando al dimensionamento. Se tu scegli il diodo in base alla tensione inversa di picco. Poi devi necessariemente fare in modo di non superare la massima corrente di picco del diodo che hai scelto. Sei vincolato. Se poi la corrente di picco del diodo scelto è abbastanza grande da non rendere necessarie le resistenze di limitazione tanto meglio. Altrimenti le calcoli in modo che nel caso peggiore non circoli sul diodo una corrente che superi quella di picco. Le resistenze di limitazione sono il modo più semplice. E il 10% di potenza dissipata generalmente è accettabile. Poi possiamo fare anche cose turche volendo. Ma se ne vale la pena, altrimenti ci teniamo le resistenze di limitazione. In merito al calcolo dei condensatori i parametri da tenere conto sono tanti. Frequenza, tensione d'uscita, tensione media in ingresso, carico e resistenze di limitazione. Con quelle tabelle ci si spiccia in un attimo. Che poi quelle tabelle altro non sono altro che il risultato di equazioni alquanto scoccianti da risolvere. Tra l'altro avere quelle funzioni in forma di diagramma ci permette di vedere facilmente cosa succede variando uno dei parametri. Se dovessi lavorare con le equazioni dovrei fare i calcoli per ogni punto di lavoro. Cmq, per chi non ha quelle tabelle un metodo di calcolo, anche complicato, fa comodo. Mi fai vedere il più semplice dei tre che hai illustrato?

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Altra formula magica? A me non risulta per le seguenti ragioni.

Supponiamo (sempre roba da elettronici, non troppo grande) un carico che assorbe Io. Il rating rms del trasformatore deve essere un po' piu` grande di questo valore, dato che lavora a impulsi. Visto che e` un secondario solo e lavora a doppia semionda, prendiamo il rating del secondario a 1.8*Io. Il valore 1.8 lo trovi per esempio sul Franco, design with op amp and linear integreted circuits, prima edizione, oppure qui, seconda pagina tabella in alto a destra.

La corrente di cortocircuito di un trasformatore va all'incirca da 20 a

40 volte la corrente nominale (qualunque libro di macchine elettriche statiche). Per trasformatori piccoli o di bassa qualita` si scende anche solo a 10 volte.

Dato che si parla di trasformatori piccoli, si e` probabilmente piu` vicini alle 20 che 40 volte. Questo vuol dire che la corrente di cortocircuito del nostro trasfo sara` dalle parti di 50 o 60 volte Io (o probabilmente di meno). I diodi che devono portare in questo caso tutta la Io media, saranno scelti almeno dalle parti di 2*Io, quindi con una corrente di inrush dalle parti di 60-80 volte Io. Mi sembra che quanto hai detto prima (resistenza del trasformatore pari a un quarantesimo della resistenza di limitazione) non sia corretto.

In effetti pure a me sembra strana: vedi pero`

Io scelgo i diodi in base almeno alla corrente media e alla tensione inversa. Poi verifico la corrente di picco ripetitiva e quella di inrush, considerando anche la induttanza del trasformatore e la capacita` del condensatore. Per alimentatori di piccola potenza solitamente la limitazione di corrente di inrush non e` un problema.

Contento tu :-). Spiegalo ai costruttori di alimentatori (ad esempio per pc) che usano quasi tutti una ntc, oppure vanno sul pfc. Anche solo un alimentatore da 100W che dissipi al suo interno 10W oltre a quelli fisiologici, non e` una buona cosa.

Oltre alla potenza dissipata hai anche la tensione di uscita meno stabile al variare del carico perche' aggiungi una resistenza in serie all'entrata.

E poi mi spieghi perche' nel duplicatore hai tirato in ballo queste resistenze, mentre nel raddrizzatore normale no? E` esattamente lo stesso problema.

Il piu` semplice e` il bilancio della carica, ma lo conosci perche' e` quello che porta all'equazione che hai indicato qui

Nel caso del duplicatore e` lo stesso, tenendo conto che la capacita` che ottieni e` quella della serie dei due condensatori.

Se vuoi tutti i passaggi te li scrivo.

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Stai facendo un sacco di considerazioni che nulla hanno a che vedere con il problema. Nei tuoi ragionamenti poi tra l'altro salti a conclusioni il cui passaggio logico ammesso ci sia, sta solo nella tua testa. Ad esempio qua:

Cosa centri "corrente di inrush dalle parti di 60-80 volte I " con le dimensioni della resistenza degli avvolgimenti del trasformatore se lo sai, lo sai solo tu. E anche ammesso che c'entri è a mio avviso irrilevante.

Che ordine di grandezza ha la resistenza degli avvolgimenti di un trasformatore? Mi pare si sia nell'ordine degli ohm. E che ordine di grandezza ha la resistenza di limitazione? Delle decine di ohm e anche più. Per arrivare a una resistenza di limitazione comparabile con la resistenza degli avvolgimenti devo avere a che fare con correnti dell'ordine dei volt e non delle centinaia di volt come normalmente capita. Oppure con carichi di pochi ohm, ebbene in tal caso le considero, ma nella generalità dei casi me ne sbatto. Per cui la resistenza degli avvolgimenti è trascurabile, così come è trascurabile l'ESR dei condensatori che è dell'ordine dei decimi di ohm.

Nel caso del raddrizzatore, dove non ho resistenze di limitazione, allora l'ESR del condesantore e la resistenza degli avvolgimenti diventano rilevanti ai fini del dimensionamento del ponte. Perchè non metto una resistenza di limitazione anche nel ponte? Perchè riesco a trovare ponti che reggono la corrente di picco. Cosa che non sempre riesco a fare con semplici diodi a tensioni di diverse centinaia di volt.

Altra cosa, tu metteresti una sola resistenza di limitazione in serie al trasformatore. Sbagliato. Così facendo limiti la corrente dell'intero circuito. A noi invece interessa limitare solo la corrente che scorre sui diodi affinchè non si danneggino. Per cui le resistenze si mettono nei rami in cui ci sono i diodi.

Inolte, permettimi di dire che trovo sciocco e irrilevante il tuo riferimento alla variazione della resistenza dinamica del diodo in base alla temperatura Non ha nulla a che vedere con il dimensionamento di questo circuito.

Ad ogni modo, per tagliare la testa al toro, dimensiona questo circuito che è il più banale di tutti. Così vediamo cosa è rilevante e cosa non lo è.

Tensione di ingresso: 220V 50Hz Carico: 1Kohm

..

ok, e` possibile. Ma e` anche possibile che tu non abbia le idee molto chiare sull'elettronica. Posso chiedere che basi hai di elettronica?

Certamente. Visto che un po' di elettronica la so, le conclusioni riesco per lo piu` a ricavarle da solo.

Mica solo io, anche quelli che sanno come dimensionare un raddrizzatore e come si comporta un trasformatore :-).

Ci riprovo. Questa volta metto dei numeri, chissa` che non sia piu` semplice. Se devi fare un duplicatore (ma anche un alimentatore) da 0.5A di uscita, scegli dei diodi che tengano una corrente media almeno di un un ampere. Se sei su un duplicatore hai due raddrizzatori a singola semionda, meglio aumentare il rating dei diodi a un paio di ampere. Questi diodi potranno tipicamente tenere una corrente di inrush dalle parti dei 50-70A.

Adesso guardiamo il trasformatore che alimenta il duplicatore (avevi visto che nello schema che avevo indicato c'era il trasformatore? Si`, perche' ne avevi parlato in un post precedente).

Il trasformatore, che vede un raddrizzamento a ponte intero, deve poter erogare circa il doppio di corrente rms rispetto a quella continua del carico. Con un duplicatore, rispetto al precedente fattore, c'e` ancora un ulteriore fattore due, che avevo dimenticato nel precedente esempio.

In questo esempio, per avere 0.5A in continua, il trasformatore deve essere da almeno 1.8A di corrente efficace sul secondario. Un trasformatore di questo genere ha una corrente di cortocircuito che va da 18A (trasfo piccolo o scadente) fino a 40A-50A (trasfo molto buono, fatto per avere una ottima stabilita` di carico).

Come vedi la corrente di cortocircuito del trasformatore e` dalle parti della corrente sopportabile dai diodi.

Quando accendi il circuito la corrente di cortocircuito e` limitata dal trasfomatore (e dalle altre impedenze della maglia), non serve introdurre delle limitazioni (tranne rari casi sfigati).

Questo e` il tuo avviso :-). Mi fai vedere i conti per favore? Sopra li ho fatti. L'impedenza del trasformatore e` quasi sempre quella che controlla la corrente in accensione.

Ecco il problema! L'impedenza degli avvolgimenti di un trasformatore dipende dal trasformatore. Non puoi dire e` dell'ordine degli ohm.

Ci sono trasfo con impedenze piu` elevate e di quelli con impedenze piu` basse. Una stima dell'impedenza e` la seguente: Z=Vs^2/(k*VA)) dove k puo` andare da 10 a 40, a seconda di quanto e` buono (e grande) il trasformatore, Vs e` la tensione di secondario e VA la potenza apparente del trasformatore.

La resistenza di limitazione, in caso di sorgente ideale di tensione, e` quella che si ottiene dividendo la tensione massima per la corrente di inrush, e puo` avere valori diversi a seconda del caso che stai trattando. Per tensioni elevate puo` essere un buon valore.

non solo stai ipotizzando una tensione elevata (mentre io ho sempre considerato sistemi da elettronici), ma stai anche supponendo di avere una sorgente di tensione a bassa impedenza. Torno a ripetere: il circuito che ho mostrato ha un trasformatore che lo alimenta, e lo avevi visto. I trasformatori NON sono sorgenti ideali di tensione.

Prova a fare i conti (ovviamente se stai parlando di avvolgimenti vuol dire che sei d'accordo a mettere un trasformatore)

E ci risiamo. Non andare per "numeri fissi", quando fissi non lo sono. Comunque se sai come si puo` stimare l'esr di un condensatore, sono d'accordo per l'ordine di grandezza.

Guarda che per un duplicatore usi gli stessi identici componenti. I diodi hanno sempre la stessa capacita` di tenere le sovracorrenti, sia che siano usati in un ponte raddrizzatore sia in un duplicatore.

Perche'? L'1N4007 tiene 1000V e una trentina di ampere di corrente di inrush. Quello che uso dopo nel progetto ha una corrente media di 3A e una massima non ripetitiva di 100A.

Qual e` l'intero circuito? Stai introducendo qualcosa che non c'era prima? L'intero circuito finora e` solo il duplicatore.

Se il trasformatore alimenta anche altre utenze (ma mica lo avevi detto prima), si mette una sola limitazione (UNA) in serie al secondario. Sempre facendo riferimento al circuito qui

la si mette sul collegamento che va dal trasformatore al punto centrale fra i due condensatori (non ti preoccupare troppo, limita esattamente quanto due limitazioni in serie ai diodi)

Ma no! Ne basta una, anche se vuoi solo limitare la corrente nei diodi e non da altre parti (ripeto, finora non c'erano altre parti).

Quella era stata una cazzata che avevi tirato fuori tu, di misurare la resistenza di un diodo con un multimetro. E continui: stai parlando di resistenza dinamica misurata con un multimetro.

Ok, manca la specifica di ripple, ma fa lo stesso. La tensione di uscita sara` di circa 600V (non e` tanto da elettronici, ma va bene lo stesso). La potenza di uscita sara` di circa 360W, con corrente di uscita di 0.6A.

Vuol dire che richiedo un trasformatore in grado di fornire sul secondario circa 2.2A, quindi un trasformatore da 440VA. Una stima della sua impedenza interna da` circa 5 ohm, con una corrente di cortocircuito dalle parti di 60A.

Andiamo sui diodi. Ogni diodo deve far passare una corrente media di

0.6A, con una tensione inversa dalle parti di 650V. Da notare che i diodi lavorano come raddrizzatori a singola semionda, con correnti di picco ed efficaci piuttosto elevate Prendo ad esempio il BY399P (3A, 800V, qui c'e` il data sheet

Questi diodi tengono una inrush current di 100A, quella massima che si puo` verificare e` di 310V/5 ohm circa una sessantina di ampere (da notare che in realta` la corrente e` piu` bassa, perche' i 5 ohm non sono tutti resistivi).

Ok, siamo a posto, i diodi sopravvivono senza danni.

Vediamo i condensatori. Qui non hai dato la specifica, ma supponiamo di volere un ripple picco picco di 40V (ipotesi di basso ripple).

La frequenza del ripple in uscita e` di 100 Hz, e quindi il tempo di scarica dei condensatori di 10 ms. Scaricati a 0.6A fa una quantita` di carica di 10ms*0.6A=6 mC. Le due capacita` in serie devono fornire 6mC perdendo 40V, e quindi ciascun condensatore deve essere di C=6mC/20V=300uF.

Un 330uF non ce lo metterei in prima battuta, perche' le tolleranze degli elettrolitici sono abbastanza elevate, andrei su un 470uF 400V. Pero` condensatori di valore grande occupano spazio, costano, quindi meglio riconsiderare.

L'approssimazione del tempo di scarica di 10 ms e` troppo pessimistica, anche perche' qui stiamo usando un duplicatore, e ciascun condensatore viene caricato di 40V su 310V, quindi il tempo di conduzione vale dirca

20ms/360 * ACOS(270V/310V)= 1.6 ms, e quindi il tempo di scarica si riduce a 8.4 ms. Questo senza considerare l'impedenza di sorgente. Se si mette anche quella il tempo di scarica diminuisce.

La carica fornita e` di 0.6A*8.4ms=5 mC da cui la capacita` diventa

5mC/20V=250 uF. Un 270uF potrebbe andare bene, sfortunatamente non l'ho trovato. Forse anche un 220uF potrebbe andare, ma va verificato alla fine, includendo anche la impedenza di sorgente.

Andando a vedere su un catalogo, ho trovato dei 330uF al -10%+30%, modello PEH169VH3330Q. Avremo meno ripple. Qui c'e` il catalogo

tengono una corrente rms di 3.3A a 100 Hz e 85C, esr di 230 mohm.

Adesso ci sarebbe da calcolare le forme d'onda delle correnti a regime. Tralascio di riportare i conti, ho come l'impressione che non ti servirebbero. Riporto solo i risultati, che danno una corrente di picco nei diodi di circa 6A e una corrente efficace nei condensatori di circa 1.5A, quindi con i condensatori scelti ci stiamo comodi.

Il ripple di uscita e` dalle parti di 25V, il tempo di conduzione di

2.5ms (avendo considerato l'impedenza del trasformatore, il tempo di conduzione si allunga). (e accidentalmente sarebbero andati bene anche i condensatori da 220uF, per avere un ripple di 40V, ma adesso non rifaccio di certo tutti i conti :-)).

La corrente di inrush stimata e` dell'ordine di poco piu` di 40A (ho messo 5 ohm e 3 mH di trasfomatore).

In realta` una botta di corrente cosi` elevata, pur non facendo danni ai diodi, potrebbe farla ai condensatori e alla rete che alimenta il trasformatore. E quindi metterei una ntc sul primario del traformatore per avere una partenza dolce. Ovviamente se al posto del traformatore fossimo stati collegati direttamente alla rete elettrica, l'uso di una NTC sarebbe stato d'obbligo.

Ad esempio una ntc da 20 ohm a freddo limita la corrente di accensione a

15A circa. Per scegliere l'ntc si deve calcolare la corrente efficace sul trasformatore, che e` dalle parti di 2.4A (da notare che siamo in linea con la stima iniziale di corrente efficace di 2.2A). Una possibile scelta di ntc e` questa, 20 ohm, 3A massimi

La caduta di tensione provocata dall'ntc sui picchi di corrente e` di 4V circa e dissipa circa 3W (non ho fatto i conti precisi).

Se si vuoi usare una resistenza per limitare la sovracorrente, dovrebbe essere da 310V/100A = 3 ohm, con una caduta di tensione di picco di 18V e una potenza dissipata di 17W. Non una buona soluzione di certo.

Infine, se c'e` un trasfo, meglio mettere l'ntc sul primario o sul secondario? (da notare UNA sola anche se e` direttamente sui diodi, li protegge entrambi).

La mia preferenza e` sul primario, perche', oltre a ridurre l'inrush current provocata dai condensatori scarichi, protegge la rete anche dall'inrush current del traformatore, che in accensione potrebbe saturare a seconda del magnetismo residuo e della fase della chiusura dell'interruttore.

Urca! E` venuto lungo. Tanto non imparerai nulla da tutto cio`, e quindi prometto che evitero` in futuro altri post di questo tipo.

Ciao

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Ottima ed esauriente spiegazione come al solto, ma penso che tu abbia ragione sul risultato.

Con Arkannen abbiamo scritto una dozzina di post per fargli capire che si potevano tranquillamente utilizzare i regolatori di tensione in parallelo, ma inutilmente.

Alla fine sono arrivato ad una conclusione come la tua, tanto se uno non vuol capire....

ciao Stefano

Ma come.....prima mi mandi una mail in cui mi dici che il principio di autorità non conta nulla e ora metti in campo la tua di autorità? Sei divertente...soprattutto quando dici che poichè "sai di elettronica" allora i vari Millman, Schilling, Mialic e tutti i manuali dei costruttori li possiamo tranquillamente buttare nel cesso. Cioè, in pratica ci affidiamo a te e ai tuoi famigerati appunti. ROTFL!!!

Hai ipotizzato un trasformatore con resistenza sugli avvolgimenti da 5 ohm che possa fornire sul secondario una corrente di 2.2 A. Visto che sei tanto bravo prova un po' a calcolare le perdite nel rame di quel trasformatore e poi fatti una stima di quelle che potrebbero essere le perdite nel ferro. Il tuo non è un trasformatore, ma piuttosto un generatore di calore. Volevi fare una friggitrice? Rispondo io. Sì, volevi fare una friggitrice perchè devi dimostrare ad ogni costo che le resistenze sui diodi non servono. Vediamo se servono? Ad un certo punto dici:

Vedi come ti contraddici da solo? Con un trasformatore che ha una resistenza sugli avvolgimenti nella norma, ossia circa 1 ohm viene fuori 310V/1ohm = 310A Se i tuoi diodi reggono 100A e possono passare 310A gliele vuoi mettere le resistenze o no? Tu invece la limitazione di corrente la fai dissipando calore sul trasformatore. E meno male che il 10% di perdite ti sembravano un'eresia. E poi anche volendo, 60A contro 100A non ti mettono in sicurezza. Sia perchè la tensione d'esercizio può comodamente variare del 20% in più o in meno, sia perchè con il tempo le caratteristiche degradano e tu ti sei messo al limite. Comunque puoi tranquillizzarti, quella carabattola che hai ipotizzato come trasformatore a 60A non ci arriva. A 20 già comincia a tirare le cuoia, a 40 si vaporizza e a 60 ti si materializza Kirk incazzato nero, perchè il tuo trasformatore ha raggiunto la velocità WARP e gli ha bucato l'Enterprise. Però non è male come protezione ai diodi. Difatti i diodi non si fanno nulla, si scassa prima il trasformatore. In quanto al condensatore, 30uF all'incirca con un ripple del 15% basta e avanza. Il tuo difetto è che sei troppo preso a dimostrare di avere ragione tu, per cui falsi tutto pur di arrivare dove dici tu. In quanto ai calcoli, risparmiali. Se già i risultati fanno ridere, figuriamoci i calcoli. In quanto alla resistenza che vuoi mettere in serie come se fosse una cosa indifferente rispetto a metterla sui diodi. Ti faccio semplicemente notare che con quella resistenza si abbasserebbe la tensione di ingresso. L'unica cosa che hai dimostrato è che la tua principale prerogativa è la disonestà intellettuale.

..

Visto che sei un testa ti faccio un quiz.

Li trovi sempre in coppia.

..

Dove ho detto che "e` cosi` perche' lo dico io"? A me sembra di aver fatto i conti. Possono essere sbagliati, ma ci sono.

Che un pochetto di elettronica l'abbia studiata e capita direi che posso essere sicuro. Su quei libri non c'e`, mi pare, il calcolo delle protezioni da sovracorrente. Quei libri, che in parte ho letto, mi hanno insegnato a fare dei conti nuovi, che non avevo letto sul libro. (a proposito non conosco il Mialic. Hai un riferimento?).

No, assolutamente non e` da farsi. Al piu` devi guardare i conti che ho postato.

Le perdite totali nel rame sono di circa 24W. Dato che quella e` la parte reale dell'impedenza di uscita (non la resistenza dell'avvolgimento secondario), comprende la resistenza del primario riflessa sul secondario e quindi tutte le perdite nel rame (primario e secondario sono progettati con densita` di corrente molto simile, per ovvie ragioni).

Un trasformatore di questa potenza potrebbe avere circa 3 o 4 kg di ferro, e una perdita nel ferro di circa 6W-8W, per un totale di una trentina di W.

Essendo un trasformatore da 500VA circa, perdere 30W mi pare una stima addirittura un po' piccola: il rendimento e` del 94%. Cosa c'e` che non va?

Non mi pare. Ci sono 30W persi per un trasfo da 480VA a pieno carico, a me sembrano ragionevoli.

Bravo, grazie.

Non volevo fare una friggitrice, anche se, ammetto, volevo mostrare che i sistemi di limitazione non sono richiesti per proteggere i diodi. Nota che ho sempre detto limitazione di corrente, non resistenze.

No, li` non mi pare di essermi contraddetto. Ho saltato in tuo onore la componente induttiva, che poi ho considerato nel calcolo finale (che in effetti dava 40A circa).

Quindi tutti i trasformatori nella norma hanno una resistenza di uscita di un ohm? Da dove arriva l'indicazione che la resistenza del secondario e` sempre 1 ohm? Mi sembra un vecchio millman che diceva che l'hie dei transistori era di 1.1 khm. Anche se era scritto scritto sul millmann era sbagliato.

Quella che conta non e` la resistenza del secondario ma l'impedenza di uscita (l'impedenza del generatore equivalente di thevenin. Lo dice anche il manuale dei diodi della motorola HB214, rev 3, pag 154. Anzi aggiunge pure l'impedenza differenziale del diodi).

Certo che in questo caso bisogna mettere le resistenze. Ma non credo che un trasformatore da 500VA con tensione di uscita di 220V abbia una impedenza di uscita di 1 ohm.

94% di rendimento di un trasformatore da 500W non mi pare una cosa fuori dal mondo. Invece con i numeri che proponi tu, 99% di rendimento, mi pare veramente troppo buono. Inoltre il trasformatore da vuoto a pieno carico avrebbe un calo di tensione di 2V. Proprio decisamente troppo poco.

Purtroppo il rendimento dei trasformatori piccoli non e` molto elevato, e la loro regolazione di tensione non e` molto buona (ho considerato un

5%). Aggiungere un 10% di perdite non e` un'eresia, e` una cosa da non fare.

Certo, ci sono le considerazioni di affidabilita` da fare (ad esempio MIL HDBK 217D). Pero` la corrente di picco calcolata, considerando anche l'induttanza di dispersione e` di circa 40A.

Non direi di essere al limite. Per certe particolari applicazioni non accetterei un risultato del genere, ma in molte altre si`. Se ben ricordo la tensione di rete e` entro il 10%, non il 20%, ma ovviamente si puo` tenere conto del 20%. Basta dirlo nelle specifiche.

Eh eh. Adesso c'e` johnatan come comandante di star trek. E` ovvio che quel trasformatore a 20A di uscita e` gia` arrosto, senza dover andare a

60A. E` un trasformatore da 2.2A di uscita. Ma quei 60A sono la corrente di cortocircuito, non quella a regime.

La corrente di cortocircuito e` dissipata in un semiciclo (due nel caso del duplicatore). Vuoi fare tu i conti della capacita` termica del trasformatore e dell'energia dissipata in transitorio e dell'aumento di temperatura del trasformatore?

Non credo. Facciamo un po' di conti. Un trasformatore da 500VA ha piu` o meno la forma di un cubo, con un lato di circa 12-15 cm (qui sto andando a stima usando le formule che si trovano sul libro di mclyman, Transformer and Inductor Design Handbook).

La superficie di un trasformatore di queste dimensioni e` di piu` di

1000 cm^2, che fa una dissipazione media di 30 mW/cm^2. Questo comporta un riscaldamento di circa 30C (REmsburg, Thermal Design... capitolo 4).

Direi che sia ragionevole: un trasformatore da 500VA circa *a pieno carico* puo` avere la temperatura di superficie intorno a 50C.

Puo` darsi. Non avevi specificato il ripple e l'ho perso io di 40V. (questo mi ricorda una cosa che avevo letto tempo fa e che cominciava con "superior stabat lupus"...:-)

Pero` mi sembrano proprio troppo piccoli, meglio verificare. Con 33uF a me viene un ripple picco picco di 160V e una tensione media di 450V: sicuro di non aver sbagliato i conti o non aver sbagliato a leggere i grafici?.

Che io sia interessato a dimostrare di avere ragione, non ci sono dubbi. Che falsi tutto direi proprio di no.

Il punto critico e` la impedenza di uscita di un trasformatore. A me hanno insegnato che un trasformatore, da vuoto a pieno carico, scende di tensione di uscita. Un trasformatore piccolo puo` avere una riduzione di tensione dell'ordine del 10% (o anche peggio), e piu` si sale di taglia del trasformatore, minore e` questa caduta di tensione.

Per grandi trasformatori (da centrale), questa caduta di tensione e` dalle parti di qualche percento. Questo dato permette di calcolare la corrente di cortocircuito del trasformatore, e quindi la sua impedenza di uscita. Inoltre, di mano in mano che si aumenta la taglia del trasformatore, l'impedenza di uscita diventa sempre piu` reattiva, e la parte resistiva scende.

Per grandi trasformatori l'impedenza di uscita e` quasti tutta reattiva, e questo spiega perche' un grande trasformatore puo` avere un calo di tensione del 4% da vuoto a pieno carico, pur avendo perdite solo per l'1% o meno (vedi grafico vettoriale delle tensioni di un trasformatore che ti avevo indicato qualche post fa.).

Nel nosto caso, trasformatore da centinaia di voltampere, ho preso una caduta di tensione del 5% (che mi pare ottimistico) e una fase dell'impedenza di uscita poco complessa.

I calcoli li ho fatti nel post precedente. Quelli delle perdite termiche li ho messi qui. Se ti faccio ridere sono contento, almeno ti rendo di buon umore. Pero` dovresti dirmi dove sono sbagliati. Dovresti trovare qualche indicazione sulla tensione di cortocircuito di un trasformatore (da cui poi si ricava la corrente di cortocircuito).

Ma ci sei o ci fai? Provo a fare uno schema. Le tre limitazioni disegnate limitano esattamente nello stesso modo. E una limitazione in serie al secondario si puo` spostare in serie al primario: il comportamento e` sempre lo stesso.

[FIDOCAD] MC 85 35 1 0 170 MC 70 35 0 0 200 MC 85 55 2 0 200 LI 70 35 60 35 MC 70 50 3 0 030 LI 70 55 70 50 LI 70 40 70 35 MC 50 35 1 0 170 MC 50 45 1 0 170 MC 35 35 0 0 200 MC 50 55 2 0 200 MC 25 50 3 0 030 LI 25 55 25 50 LI 25 40 25 35 MC 35 35 1 0 115 MC 35 55 1 0 115 LI 50 45 15 45 LI 25 35 15 35 MC 125 35 1 0 170 MC 125 45 1 0 170 MC 110 35 0 0 200 MC 125 55 2 0 200 MC 110 50 3 0 030 LI 110 55 110 50 LI 110 40 110 35 MC 110 35 1 0 115 LI 125 45 100 45 LI 70 45 55 45 MC 85 45 1 0 170 MC 80 45 1 0 115 LI 80 45 85 45

Questo direi di no. Secondo te ho volontariamente sbagliato ad assumere che il trasformatore avesse una riduzione del 5% da vuoto a pieno carico. Se sei convinto che questo dato non sia corretto, trovami i dati di tensione di cortocircuito e rendimento di trasformatori di questa taglia.

Ciao

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

mmm... sento odore di troll

ma il mio killfile è abbastanza grande

addio