Giratore Doppio Manuale

Introduzione

L’ elettronica valvolare nonostante la sua veneranda età continua ad avere tanti seguaci. Rispetto a quell’ epoca i componenti come condensatori e resistenze sono notevolmente migliorati nelle prestazioni.

Sui tubi difficile dare un giudizio preciso, mentre quello che è cambiato poco sono le induttanze.

I materiali magnetici sono migliorati come processi chimici e termici ma poco è cambiato rispetto agli anni 40.
Un induttanza di lamierino occupa sempre lo stesso spazio e ingombro come cinquanta anni fà.

Rispetto a quei tempi sono componenti abbastanza costosi nell’ economia di un alimentatore. Dove possibile si cerca di sostituire le induttanze con equivalenti a semiconduttore: il giratore.
Il giratore è un circuito elettronico che simula l’ induttanza e può essere realizzato a BJT e a Mosfet (trattandosi di potenza) e non sono in grado di accumulare energia.
Nel manuale mostreremo come costruire il giratore doppio, collaudarlo e impiegarlo nei nostri circuiti.

Caratteristiche Tecniche

● Induttanza massima 50H
● Modifica valore induttanza sostituendo un condensatore
● Doppio Giratore per filtrare in modo indipendente due canali stereo
● Possibilità di separare le due schede per uso mono
● Compatto per “upgrade” in apparecchi con poco spazio
● La prima sezione si può configurare come moltiplicative capacitivo
● La massima corrente rotabile è di 0.4A per canale
● La massima tensione di impiego è 600 V

Descrizione Schema elettrico

Il giratore è un circuito elettronico in grado di simulare un induttanza.
Lo possiamo usare per filtrare alimentazioni in apparecchiature valvolari
Questa versione è doppia per filtrare separatamente due canali stereo.
Ora procediamo ad una veloce descrizione dello schema e dei componenti usati.

NB: I componenti siglati con valore NF non fitting non sono presenti e li

Sopra possiamo vedere lo schema del primo canale per realizzare il giratore.
Il circuito giratore è realizzato dal mosfet Q2 e da R6 e R7-R8 e C6. C6 è l’ elemento reattivo che determina il valore dell’ induttanza.

Il diodo D4 serva a proteggere il mosfet da eventuali carichi induttivi e dalla scarica dei condensatori a monte.

Il diodo D5 serva a proteggere il gate del mosfet dalla scarica dei condensatori.
Lo zener D6 serve a proteggere il gate del mosfet da eccessive escursioni di tensione.

Il condensatore C5 da 100n 630V serve a filtrare le componenti in alta frequenza presenti in uscita dal circuito. Solitamente gli appassionati di tubi tendono ad ignorare l’uso dei condensatori di bypass nelle loro apparecchiature. Un induttanza tradizionale in lamierino per la tecnologia costruttiva oltre i 3 KHz non ha più effetto filtrante.

Il dissipatore HS1 montato sul mosfet serve a garantire la dissipazione necessaria per erogare almeno 0.4A con una temperatura di 60°C all’ inteno dell’ apparecchiatura.

Sopra possiamo vedere lo schema elettrico del secondo canale quasi identico al precedente.
Quindi non perderemo tempo a rispiegare il funzionamento.

Circuito stampato

Giratore Doppio stampato lato componenti

Il giratore è una circuitazione che trova molti impieghi nei circuiti valvolari
moderni.
Assecondando le richieste e i suggerimenti di amici che progettano
audio valvolare nasce questa versione particolare.

In pratica abbiamo due giratori indipendenti affiancati su un solo circuito
stampato da usarsi in apparecchi stereo.
Al centro della scheda possiamo vedere delle fresature che permettono
facilmente di dividere la scheda in due parti.
Il giratore nasce per essere inserito anche in apparecchiature compatte quindi
le dimensioni erano importanti. Con appartamenti sempre più piccoli ci sono
persone che non voglio rinunciare al suono valvolare… chiedono e si costruiscono apparecchi compatti.
Quindi abbiamo dovuto fare delle scelte per I componenti:

resistenze di potenza moderne (che hanno dimensioni compatte)
condensatori poliestere Panasonic di ultima generazione
morsettiere di uscita a passo 5 (non a norme per queste tensioni) quindi si rende necessaria una fresatura fra i pin per ragioni di isolamento
mosfet in TO247 per avere l’ isolamento fra i pin (si useranno poi facilmente I più comuni mosfet in TO220 preformando I pin)

Studiano con un poco di pazienza il piazzamento dei componenti abbiamo ottenuto il risultato che vediamo nella foto sopra.
In alcuni punti del circuito si vedono delle fresature che servono per mantenere gli isolamenti (senza aumentare le dimensioni).
Sono stati un poco sacrificati I fissaggi che devono essere fatti con torrette di nylon (per ovvie ragioni di isolamento)

NB: il circuito stampato prevede una prima sezione configurabile come moltiplicatore per impieghi sofisticati (ne parleremo in futuro)

Distinta Base

R1, R6: 10 ohm 2W
R2, R3, R7, R8: 220 kohm 1/2 W
R5, R8: –
C2, C6: 10 uF 50 V elettrolitico
C1, C5 100n 630V poliestere p=15mm
C3, C4: –
D1, D2, D4, D5: SM4007
Q1, Q2: IRF840
J1, J2, J3, J4: morsetto passo 5.08
HS1 HS2: dissipatore 19°C/W TO220
Varie:
2 kit isolamento TO220
Tutti I componenti necessari per l’ assemblaggio del doppio giratore li vediamo nella
foto.

Assemblaggio

Facendo riferimento alla distinta base e FIG. nn assemblare prima il lato B della scheda.

Montare I quattro diodi smd SM4007 rispettando la loro polarità, indicata dalla fascia
sulla serigrafia.

Il risultato finale del montaggio lo vediamo sotto.

Sotto abbiamo la serigrafia lato A

Ora possiamo iniziare ad assemblare I componenti sul lato A, iniziando dalle resistenze e i diodi vedi foto.

Una volta montati diodi e resistenze possiamo girare la scheda e saldare i componenti (foto).

Il mosfet va opportunamente sagomando per essere inserito nel PCB che prevede una piedinatura allargata per ragioni di isolamento (foto).

Per montare il mosfet sul dissipatore servono (foto):

Vite M3
Dado M3
Mica isolante o silpad
Rondella isolante

Assemblare il mosfet sul dissipatore interponendo la mica, mettendo la rondella isolante sulla vite di fissaggio.

Con un ohmetro controllare l’ isolamento far mosfet e dissipatore prima di saldarlo nel circuito.

Questo passaggio è importante per ragioni di sicurezza toccare un dissipatore collegato a 400V può essere poco piacevole.

A questo punto possiamo saldare il tutto sulla scheda avendo l’ accortezza di incastrare le alette di fissaggio del dissipatore negli appositi fori dello stampato.

Il mosfet prevede anche un contenitore TO274 da usarsi in futuri impieghi.
Verificare con un ohmetro che I mosfet risultino perfettamente isolati dal
dissipatore.

A questo punto consigliamo di staccare un attimo il lavoro con una pausa caffè.
Al ritorno fate un accurato controllo visivo della scheda su entrambe i lati, questo per evitare disastri in fase di collaudo.
Se serve lavate il lato B della scheda con diluente nitro e un vecchio spazzolino da denti.

Collaudo

Sopra vediamo una tipica applicazione del giratore che realizza l’ induttanza in un filtro di tipo CLC.

Usando pcb del forum realizziamo velocemente un circuito per testare il nostro giratore.

In uscita del raddrizzatore ad alta tensione vediamo anche le resistenze di carico per assorbire corrente.

Misuriamo con oscilloscopio il ripple in ingresso e in uscita e verifichiamo che il rapporto di attenuazione sia circa 6.

Il circuito in questo caso funziona correttamente.

Impiego Giratore

Nello schema a blocchi sopra vediamo un impiego classico del giratore doppio, filtraggio CLC per due canali.

Questa applicazione permette di ottenere una ottima separazione fra i canali.

NB: il pin – dell’ uscita va collegato a massa per avere il massimo filtraggio dell’ alta frequenza

Articoli e video relativi al giratore:

Conclusioni

Questa è la prima versione del manuale verrà molto ampliata la parte di applicazione e calcolo.

Dove procurarsi i PCB?

Per avere i PCB o ulteriori informazioni scrivici.

Buon lavoro

Tiziao