ALIMENTATORE SENZA TRASFORMATORE E CON PILA TAMPONE
Elaborazione di CB "Roderigo" - RCT #030 Aldo - 9/03/2010
rode.rigo@yahoo.it
Il presente elaborato è nato dalla constatazione della scarsa e
scarna letteratura, in merito, su Internet; tra l'altro o troppo superficiale o troppo complicata. Per correnti modeste,
nell'ordine di 100-300mA, è possibile il seguente circuito; dico possibile,
solo per questione d'ingombro e di costo dei condensatori. Il circuito viene presentato sinteticamente con relative formule ed un esempio concreto.
Al diodo zener, può essere sostituito un riduttore di tensione
stabilizzato tipo LM78xx finchè sul catodo di D1 è presente la tensione d'alimentazione, D2
non può condurre e la pila è mantenuta
carica da R2.
Appena viene a mancare la tensione, D2 può condurre e D1 impedisce
che la corrente di pila rifluisca sullo zener.
Quindi il caso di
"black-out" entra in funzione la pila, che fornirà 9v - 0,7 = 8,3v, a seguito della caduta di
tensione su D2.
UN PO' DI TEORIA
In un condensatore C , sottoposto a tensione alternata, la corrente di picco (Ip)
sarà Ip = C * Vp
ω
e la pulsazione è: ω = 2π ossia ω = 2πf
T
allora Ip * T = C *Vp e Ip = 2 π * C * Vp
2π
T
ossia Ip = 2πfCVp ma Vp = Veff * √2
quindi Ip = 2πf * C * Veff * √2
La corrente che attraversa il carico (necessariamente uguale alla Ip) sarà Vc
Rc
pertanto se Vc = 100mA (poiché desideriamo Vc = 15 V e Rc = 150Ω)
Rc
allora potremo scrivere Vc = 2πf * C * Veff * √2 ossia C= Vc
Rc RC*(2πf *Veff *√2)
oppure
Ic = 2πf * C * Veff *
√2 Ic è la corrente di carico
ossia C = Ic essendo Vp = 220 * √2 = 311 V
2πf * Veff * √2 essendo Ic = 0,1 A ed essendo f = 50 Hz, la frequenza di rete
avremo
0,1 / (6,28 * 50 * 311) = 0,1 / 97654
= 1,024 µF.
Tuttavia, volendo trattare
l’argomento, anche se in forma più approssimativa, in maniera più pratica ed
intuitiva, consiglio di seguire le
sottostanti formulette.
R1 serve a limitare la
corrente durante la prima fase di carica del condensatore C1, che inizialmente si comporta
come un cortocircuito.
L'esempio:
Supposti:
I =
100mA e Vz = 10,4 V
Vpp = Veff * √2
= 220 * 1,4142 =
311
(√2 = 1,4142….)
R = (311 – 10,4) / 0,1 = 3006 Ω
La reattanza capacitiva di Cx
fornirà la resistenza R di caduta cioè:
Xc = R
f = 50 Hz la frequenza di
rete
Cx = 1
/ (6,28 * 50 * 3006) = 1µF circa
Cx = 1µF 400VL
Per ogni µF aggiuntivo, per
ogni Cx otterrete 100mA di corrente in più. In realtà, essendoci un
condensatore ad ogni polarità dell’alternata, la VL dei condensatori può essere
anche di 250V; non è consigliabile di meno.Oppure si possono usare due
elettrolitici nella seguente maniera …
In ogni caso, personalmente, eviterei
tale configurazione, essendo gli elettrolitici soggetti ad invecchiamento e a
facili perdite, con conseguenti ebollizioni e… scoppi.
N.B.
Il circuito, pur avendo due condensatori, uno per polarità, pur
avendo un raddrizzatore a ponte,
ma essendo tuttavia privo di trasformatore,
non si può considerare propriamente isolato dalla rete luce,
quindi all’occhio!
BUON LAVORO A TUTTI!
Schemi e testi elaborati da CB "Roderigo" - RCT #030
9/3/2010
