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Capacitor Bank Manuale

Introduzione

Il capacitor bank è un circuito stampato che permette di realizzare banchi di capacità in modo semplice e veloce.

Il loro impiego è negli alimentatori per filtrare la tensione dopo un ponte raddrizzatore.

Con un ponte raddrizzatore il circuito stampato e una manciata di condensatori fare un raddrizzatore è questione di minuti.

Il capacitor bank nasce per velocizzare il lavoro di laboratorio nel realizzare alimentatori… amplificatori ed elettroniche di potenza.

Caratteristiche principali

  • circuito stampato 70 u per gestire le forti correnti in gioco, con la minima caduta di tensione
  • si possono fare banchi di capacità in modo semplice e veloce
  • l’ uso di capacità di diametro 18 mm permette di scegliere fra un ampia varietà di capacità e tensioni
  • design compatto adatto anche per spazi ristretti (si presta per upgrade e modding di ampli e pre hi-fi)
  • collegamento con torrette esagonali, facile da collegare ed impilare
  • previsto l’ uso de resistenze di scarica dei condensatori elettrolitici
  • possibilità di alimentazione duale con l’ uso di un singolo PCB
  • le sezioni della scheda possono essere collegate in serie per realizzare filtraggi CLC
  • le singole schede possono essere messe in cascata per avere forti capacità e per realizzare filtraggi CLC e CRC
Caratteristiche Tecniche Capacitor Bank
Caratteristiche Tecniche Capacitor Bank

Circuito Stampato

Capacitor Bank lato A e lato B
Capacitor Bank lato A e lato B
Caratteristiche Circuito Stampato
Caratteristiche Circuito Stampato

Montaggio scheda

Top layer Capacitor Bank
Top layer Capacitor Bank
Bottom layer Capacitor Bank
Bottom layer Capacitor Bank
Serigrafia Capacitor Bank
Serigrafia Capacitor Bank

Come possiamo vedere dalle figure sopra lo stampato permette di montare tre gruppi separati di condensatori elettrolitici:

  • C1 per un totale di 4 unità
  • C2 per un totale di 2 unità
  • C3 per un totale di 2 unità
  • C4 per un totale di 4 unità

Configurazione

La scelta di usare capacità di diametro 18 mm permette una ampia scelta di capacità e tensioni.

Sotto pubblichiamo una tabella con alcune tipiche applicazioni, si possono usare anche valori diversi previsti nelle serie dei condensatori.

Come individuare i condensatori disponibili sul mercato?

Usando questo link Wurth utilizzando i filtri per selezionare ciò che ci serve.

Wurth copre tutti i valori comuni di tensione e capacità…. dopo potete estendere la ricerca sui siti dei fornitori a catalogo.

Conoscendo capacità e tensione di un condensatore risulta piu semplice trovare quelli del vostro costruttore nei complicati siti Mouser, Digikey ecc.

Ponete la massima attenzione alla polarità dei condensatori elettrolitici.

La tabella sotto mostra alcune configurazioni classiche cosi da avere un idea di base.

Configurazioni Condensatori
Configurazioni Condensatori

Per facilitare il vostro lavoro disegniamo anche una serie di schemi a blocchi, sotto quello generale della scheda senza collegamenti.

Capacitor Bank configurazione base
Capacitor Bank configurazione base

Vediamo ora alcune configurazioni classiche facilmente realizzabili.

Cap Bank configurazioni
Cap Bank configurazioni

Montare le torrette esagonali e poi collegarle con occhielli e filo da 2,5 mm2.

Sotto possiamo vedere il collegamento di tutti i condensatori in parallelo, per avere la massima capacità permessa dalla scheda.

Capacitor Bank configurazione 12 cap parallelo
Capacitor Bank configurazione 12 cap parallelo

Per realizzare una alimentazione duale colleghiamo il tutto come nello schema a blocchi sotto.

Capacitor Bank configurazione duale
Capacitor Bank configurazione duale

Sotto possiamo vedere una singola scheda usata per un filtraggio CLC.

Capacitor Bank configurazione filtraggio CL
Capacitor Bank configurazione filtraggio CL

Una volta montati i condensatori sulle basette capacitor bank, procedere con le resistenze di bleeder (veri figura sotto).

Conviene usate 47 K 2 W fino a tensioni di 50 V e poi passare a 100 K 2 W.

Cap Bank Assemblato B
Cap Bank Assemblato B

Ora possiamo procedere ai collegamenti.

Per realizzarli occorre il materiale di figura:

  • torrette esagonali di opportuna altezza
  • viti di M3 e relative grover
  • occhielli di diametro 3 con cui costruire cavallotti di opportuna misura
Materiale necessario per i collegamenti
Materiale necessario per i collegamenti

Sotto possiamo vedere una uscita collegata, sulla torretta è previsto un occhiello per l’ uscita.

Particolare assemblaggio filo su torretta
Particolare assemblaggio filo su torretta

Sotto il collegamento in parallelo di due sezioni del capacitor bank.

Collegamento fra le due sezioni di condensatori
Collegamento fra le due sezioni di condensatori
Collegamenti lato B per avere il minimo di induttanza parassita
Collegamenti lato B per avere il minimo di induttanza parassita

Nel caso servano bassi valori di induttanza parassita conviene saldare due spezzoni di filo fra le sezioni.

Usare filo da almeno 1 mm2 viste le correnti in gioco.

Le torrette sono abbastanza vicina, controllare che non sino in corto con quella di fianco.

Le torrette possono essere isolate con guaina termorestringente che trovate nei negozi di elettronica e nei bricocenter.

GBC offre kit di guaina multicolore assai pratica in laboratorio.

Montaggio torrette esagonali
Montaggio torrette esagonali

Una volta terminato il montaggio prendetevi una sosta.

Ricontrollate accuratamente il montaggio (specialmente la polarità degli elettrolitici) e procedete al collaudo restando a distanza di sicurezza.

PS: l’ esplosione di un elettrolitico non è un evento piacevole

Capacitor Bank esempi applicativi

La scheda in figura sotto è collegata con tutti i condensatori in parallelo.

Cap Bank Assemblato A
Cap Bank Assemblato A

Sotto vediamo un filtraggio CR piuttosto complesso fatto con due caacitor bank.

Serve per alimentare i filamenti di un triodo GM70.

Filtraggio Filamenti GM70
Filtraggio Filamenti GM70
Capacitor Bank filtraggio CLC
Capacitor Bank filtraggio CLC

Dimensionamento condensatori

Il dimensionamento viene fatto con diversi sistemi anche empirici, Pier nel video presenta un foglio di calcolo.

Il foglio di calcolo risulta abbastanza semplice da usare.

A breve pubblicheremo alcuni articoli in cui il dimensionamento verrà fatto in modo empirico e verificato con LTSpice.

Dove procurarsi il PCB?

Per avere il capacitor bank o ulteriori informazioni contattare:

Pier Aisa

Simulazioni e materiali didattici

Due articoli molto interessanti sulla simulazione del capacitor bank:

  • Simulazione Capacitor Bank con LTspice
  • Capacitor Bank ESR simulazione e misura

Buon lavoro

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