Il GM70R è un progetto complesso che procede un poco sottotraccia.
Oggi vediamo come filtrare a larga banda la tensione in uscita dell’ alimentatore anodico.
Un tipico filtraggio con induttanza da 15 H e condensatore da 150 uF perde efficacia sopra i 3 kHz a causa dei parametri parassiti dell’ induttanza.
Volendo avere un filtraggio a 12 dB / ottava su tutta la banda occorre inserire un ulteriore stadio LC.
Dimensionamento filtro
Il filtro lo dimensioniamo per la frequenza di Fres 3 kHz usando la nota formula:
Fres = 1 / 2 x 3,14 x SQR ( L x C )
da cui:
L x C = 1 / ( 2 x 3,14 x Fres )2
Introducendo i dati abbiamo:
L x C = 1 / ( 2 x 3,14 x 3000 )2 = 2,8 x 10-9
Questo prodotto LC lo otteniamo con una induttanza da 100 mH e un condensatore da 33 nF
Progettazione induttanza
Ora non resta che procedere con il progetto usando un programma Magnetics:
Quello che vediamo è il risultato finale, il progetto è passato attraverso diverse interazioni verificando che il nucleo utilizzato fosse disponibile.
I nuclei Magnetics sono piuttosto diffusi presso gli avvolgitori che avvolgono componenti per alimentatori a commutazione.
La progettazione può essere fatta anche manualmente con un processo piuttosto elaborato.
Passando alla pratica l’ avvolgitore produce l’ induttanza:
Simulazione LTSpice
Una veloce simulazione dell’ alimentatore traccia blu mostra l’ efficacia del filtraggio con induttanza da 100 mH.
Ora non resta che procedere con le misure.
Misure su filtro LC
Verifichiamo il valore risultante dell’ induttanza con un ponte RCL Fluke.
Il valore misurato è maggiore di quanto calcolato, visto il tipo di impiego la cosa è ininfluente
Usando un ritaglio di vetronite costruiamo un sistema di misura.
Con oscilloscopio e generatore procediamo alla misura della frequenza di taglio e abbiamo 3700 Hz.
La differenza rispetto ai 3000 Hz calcolati è notevole.
Si tratta di una induttanza dalle dimensioni notevoli con una buona qualità di parassiti.
Aumentiamo la capacità verso massa e con un paio di tentativi il giusto valore risulta di 22 nF da mettere in parallelo ai 33 nF previsti.
Conclusioni
Come ci si aspettava il valore misurato usando componenti reali differisce da quanto calcolato.
Una piccola messa a punto risistema le cose non ci resta che procedere con l’ alimentatore.
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Saluti Tiziao
PS: in un futuro articolo tratteremo gli aspetti teorici