Elettronica

Alimentatore Switching regolabile.

Con l'integrato L4960

da 5 a 15 Volt con 2,5 Ampère.

L'alimentatore switching risulta più efficiente  del tipo lineare così che a parità di potenza erogata si può optare per un trasformatore  e  un dissipatore più piccolo e quindi più economico. Ne ha ovviamente vantaggio anche l'ingombro e il peso del prodotto finito.

il circuito integrato L4960 è alloggiato in un housing plastico di tipo HEPTAWATT^® a 7 pin, che consente di ottenere una corrente di uscita di 2,5 ampère con un range di regolazione da 5,1 fino a 40 volt. il regolatore Switching integrato all'interno del chip lavora perfettamente a 150 Khz e si può spingere fino a circa 200 Khz. La temperatura di funzionamento del contenitore e delle giunzioni interne  può essere compresa tra -40 °C e 150 °C.

La figura sottostante mostra il pinout (connessione interna dei reofori) dell'integrato L4960, in modo particolare viene evidenziato che l'aletta di raffreddamento risulta essere elettricamente collegata al pin 4, quindi il necessario dissipatore esterno risulterà connesso ed equipotenziale a massa. 

La casa costruttrice SGS-Thompson, mette a disposizione la seguente tabella che chiarisce la funzionalità di ogni pin del circuito integrato.

Attenzione: una caratteristica degli alimentatori switching è quella di non essere operativi in assenza di carico applicato all'uscita, in questo caso l'integrato L4960 si accende solo se la corrente minima estratta dall'uscita vale 100 mA.

download schema elettrico in formato GIF.

Il trasformatore a presa centrale può essere sostituito da un trasformatore a singolo avvolgimento con tensione al secondario non inferiore a 15 Vac, ma in questo caso si dovranno sostituire i due diodi BY251 con un ponte preferibilmente costituito con quattro essi.

Nello schema elettrico vi sono due punti nei quali si deve procedere a un dimensionamento, il punto di regolazione e il punto reazione induttiva costituito dall'induttanza da 300 uH. Per la regolazione da 5,1 fino a 15 d'uscita la serie del potenziometro da 5K con la resistenza da 2,2k è corretta, ma nel caso si volesse realizzare una versione a tensione fissa può sostituire il gruppo con una serie dimensionata come in tabella.

Il dimensionamento dell'induttanza posta  in serie all'uscita procede secondo la tabella riportata che utilizza sezioni di filo di rame standard e core toroidali metallici di serie. seguendo questi suggerimenti otterrete il valore di 300 uH richiesti dal progetto.

Il circuito stampato che alloggia il circuito è di dimensioni abbastanza ridotte, circa 80mmX50mm, nell'immagine sottostante è rappresentato il layout dei componenti.

come si può vedere il circuito integrato L4960 è come di consueto posizionato in posizione tale da poter essere fissato al dissipatore di calore. Sul lato sinistro è rappresentato l'induttanza L1, avvolta su un nucleo toroidale con un numero di spire e sezione del filo indicato nella tabella precedentemente riportata. Sul lato destro si nota la presenza di un trimmer che in realtà non verrà montato perchè sostituito dal potenziometro di regolazione della tensione d'uscita che sarà fissato sul frontalino del contenitore.

il disegno sovrastante mostra lo sbroglio del circuito eseguito con il FidoCad, in nero sono state evidenziate le piste che costituiscono la massa. Il primo morsetto a vite sulla sinistra è l'uscita positiva regolata. I primi tre morsetti da destra sono l'ingresso ed a essi andranno collegati gli avvolgimenti del secondario del trasformatore con l'avvertenza di collegare al centro la presa centrale di esso.

Viste le ridotte dimensioni in una basetta fotosensibile di misura standard otteniamo ben quattro esemplare dell'alimentatore.

download file FidoCad "alimentatore Switching 5,1 to 15V, 2,5 ampère" 

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