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Introduzione

Si avvicina il Natale e con esso occorre pensare un kit elettronico in tema.

Fare qualcosa di un minimo originale è assai difficile, ma proviamo.

Snowflake Christmas Light

Il kit naturalmente deve essere:

semplice da assemblare possibilmente THT (cosi anche i nipotini lo possono fare)
carino esteticamente per assecondare il gusto estetico di mogli, fidanzate…
didattico per spiegare un minimo di basi di elettronica

L’ idea base è un PCB con un fiocco di neve stilizzato all’ interno di un cerchio di led.

Il tutto dotato di un punto di aggancio e led fissi di divreso colore.

Facciamo una prima bozza di pcb che vediamo sopra e la sottoponiamo al giudizio delle signore.

Promossi a pieni voti si prosegue con il progettino.

Come sempre progettiamo la cuccia del cane e presto diventa un condominio.

Mostrando il rendering 3D iniziano le richieste e se lampeggiasse e bla bla bla…

Si decide si accendere alternativamente i led pari e dispari con tempo di lampeggio regolabile.

Teoria del multivibratore

Nel video sotto trovate un poco di teoria⁽¹⁾.

Lo schema elettrico

Il kit viene suddiviso in due schede assemblate sovrapposte connesse con strip :

scheda led con fila in THT e SMD
scheda oscillatore e alimentazione

Sopra vediamo la scheda led dove ogni singolo led prevede la versione THT e la versione SMD (da montarsi in alternativa).

Il led sono a loro volta raggruppati in due gruppi di 5 in parallelo.

I due gruppi da 5 led verranno pilotati separatamente dall’ oscillatore.

Q1 e Q2 sono il cuore del multivibratore astabile a bassa frequenza che serve a pilotare i led.

I gruppi R1–R3–C1 e R2–R6–C2 determinano i due periodi di accensione.

I due gruppi di led vanno collegati ai connettori P1 e P2.

I jumper J1 e J2 servono nel caso non si usino i BJT e l’ illuminazione resta fissa.

L’ alimentazione viene fornita da batteria BT1 CR2320 e l’ interruttore SW1 seve a disinserirla.

Sono previste alternative di alimentazione:

presa J3 USB mini femmina di tipo C
T1–T2 pads a saldare

Versionamenti

Nel datasheet trovate le informazioni per realizzare le seguenti versioni:

versione base alimentata 3-5 V
versione alimentata 12 V
versione con led RGB

Circuiti Stampati

TP165 Snowflake Christmas Light oscillatore

Sopra vediamo la scheda controller che contiene alimentazione e oscillatore.

In figura possiamo vedere i due semplici circuiti stampati che costituiscono il kit.

Il circuito si poteva realizzare su di un unica scheda con led sul lato A e SMD sul lato B.

Assemblare una scheda SMD spaventa i più, volendo si poteva produrre in serie.

Come dalle premesse iniziali abbiamo optato per una scheda i tecnologia PTH, adatta al montaggio anche per i principianti.

Per non rovinare l’ estetica del “fiocco di neve” si realizza un secondo pcb controller.

Assemblaggio schede

Snowflake Christmas Light in fase di assemblaggio

Le schede come possiamo vedere sopra sono piuttosto semplici da assemblare.

Se avete un saldatore e lo sapete usare l’ operazione è alla vostra portata.

Snowflake Christmas Light pronta per il collaudo

L’ unica decisione difficile è che led usare e come combinare i colori.

Alcune combinazioni di led e colori diversi

Nel video possiamo vedere al cune combinazioni di colori e tipi di led diversi.

Conclusioni

Abbiamo presentato un semplice kit di luci di Natale che piace anche dal genere femminile.

Non resta che cimentarsi.

Dove procurarsi i PCB?

Per avere i PCB e kit o ulteriori informazioni scrivici.

Il catalogo serve per una consultazione veloce dei kit disponibili.

Saluti Tiziao

Note

(1) I multivibratori sono assai importanti nell’ elettronica di commutazione per gli sviluppi moderni. Torneremo sull’ argomento con flip-flop, astabili e altro.

Saluti Tiziao

Introduzione

Una scheda per raddrizzare l’ alta tensione (per uso valvolare) modulare si può fare?

Con questa domanda è partito il progetto.

Raddrizzatore HT Modulare foto ed applicazioni.

Nello sviluppo di un circuito valvolare la parte più difficile resta mettere a punto l’ alimentatore.

In questa fase la parte dei trasformatori è sempre piuttosto creativa e avere una scheda raddrizzatrice flessibile aiuta.

Una volta definito il progetto si fa avvolgere il trasformatore o si usa un prodotto commerciale.

La scheda raddrizzatrice può essere usata anche nella realizzazione finale del vostro apparecchio valvolare.

Un tipico impiego lo possiamo vedere nella figura sotto dove si fanno dei test con la scheda collegata al trasformatore.

La scheda raddrizzatrice prevede l’ uso di filtraggio CLC con induttanza o giratore.

Nella foto seguente impiega un ugiratore montato sulle strip apposite.

uGiratore montato su scheda raddrizzatrice

Un esempio di uso lo vediamo nella foto sotto dove alimentiamo una RIAA monotubo.

In questo caso il filtraggio viene fatto con un giratore esterno.

Scheda raddrizzatrice collegata ad una RIAA valvolare

Lo schema elettrico

Raddrizzatore HT Modulare schema elettrico

Raddrizzatore HT Modulare blocchi funzionali

Lo schema lo possiamo suddividere idealmente in 5 blocchi:
1) raddrizzatore e relativo filtraggio
2) connettori per filtraggio L o con uGiratore
3) seconda cella di filtraggio ripple
4) filtraggio per residui radiofrequenza
5) generazione tensione per sollevare eventuali filamenti

1) Raddrizzatore e relativo filtraggio

CN2 è l’ ingresso per il secondario del trasformatore ad alta tensione.

JP1 serve nel caso si usi un trasformatore a presa centrale usato spesso nei valvolari.

RT1 è un NTC che serve per limitare la corrente in inrush (questi componenti tipicamente si usano negli alimentatori a commutazione).

Il raddrizzamento può essere configurato a ponte intero e a doppia semionda.

Sono previsti due formati di diodi:

1N5408 in DO201 e si possono usare diodi BYV… 1N40 ecc. In parallelo ad ogni diodo è previsto un condensatore pe il filtraggio del rumore di commutazione.
Diodo SIC⁽¹⁾ C4D02120A in TO220AC e quindi diodi SIC, fast in questo formato

I filtraggio è fatto dai condensatori elettrolitici C2 e C9 in serie permettono di raggiungere tensioni di 800V

Il formato snap-in D=35 mm passo 10 mm è piuttosto comune nei condensatori elettrolitici ad alta tensione.

Questo permette di usare diversi valori e tipologie di condensatore elettrolitico.

R1 ed R2 sono le cosiddette resistenze di bleeder per equilibrare la tensione in caso di condensatori in serie.

C5 e C13 servono a filtrare i residui ad alta frequenza.

2) Connettori per filtraggio L o con uGiratore

CN1 per mette di collegare un induttanza lamellare o un giratore.

P1 e P2 permettono di inserire un uGiratore.

Quindi la scheda offre diverse opzioni di filtraggio.

3) Seconda cella di filtraggio ripple

I componenti R2,R6, C3,C10 e C4,C11 realizzano la seconda cella di filtraggio simile a quella al punto 1.

4) Filtraggio per residui radiofrequenza

L’ induttanza U1 e i condensatori C5 e C10 creano un filtraggio passa basso.

Seve a filtrare i residue in alta frequenza, si tratta di un filtro opzionale.

5) Generazione tensione per sollevare eventuali filamenti

Il partitore R4, R8 serve a creare una tensione usata a sollevare i filamenti alti dell’ SRPP.

Conclusioni finali

Le resistenze R9, R10, e R11 si possono usare per realizzare un filtraggio di tipo CRC.

Una scheda flessibile che permette di realizzare alimentatori HT in tutta sicurezza.

Prima dell’uso di questi pcb i tempi di prototipazione erano un poco lunghi e uscivano cose come quella in foto.

UN simile circuito va protetto con uno schermo di plexiglass per ragioni di sicurezza.

Riassumendo le caratteristiche generali abbiamo.

Raddrizzamento:

ingresso ad onda intera
ingresso con presa centrale
uso di diodi assiali in DO201 (1N540X) e possibilità di usare serie 1N400X, BYVXXX e affini
uso di diodi SIC e altri diodi in formato TO220AB

Filtraggio:

Capacitivo
CRC
CLC con induttanza esterna
CLC con uGiratore su scheda piggiback
CLC con giratore esterno

Funzioni ausiliarie

filtraggio componenti RF
partitore sollevamento filamenti

Una scheda che sembra complicata ma di semplice uso, ci faremo l’ alimentatore del PP 6005W .

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Saluti Tiziao

Preamplificatori senza ronzio il circuito stampato

01/11/2022 tiziao Designer

Introduzione

Come gestire le masse in un circuito stampato di un preamplificatore valvolare.

Usando un progetto reale vediamo come agire.

Cosa fare partendo dallo schema elettrico?

Ci basiamo sullo uno stadio SRPP che vediamo nella figura sopra:

SRPP simmetrico con polarizzazione a led
Alimentazione disaccoppiata da gruppo RC
In uscita è previsto un relè temporizzato per evitare transitori in uscita
in entrata è prevista una eventuale resistenza per disaccoppiare le masse

Ora conviene ridisegnare le masse come le gestiremo sul PCB.

Decidiamo di fare una stella di massa riferita all’ uscita del preamplificatore.

Le masse in verde vengono riferite all’ uscita del preamplificatore e connesse a stella, secondo blocchi funzionali:

gruppo resistenze di ingresso
ritorno della corrente SRPP
condensatori di filtraggio di alimentazione
resistenza di uscita e relè
connettore di uscita
schermo tubo termoionico

Il disegno si può fare a mano stampando lo schema di dimensioni generose e usando la matita (si può cancellare).

Il Circuito stampato

Sopra vediamo il circuito stampato con le masse a stella per i due canali.

Si tratta di un circuito di produzione realizzato e testato in una preserie di dieci pezzi.

Scopriamo una piccola ingenuità

Il ritorno a massa del gruppo di filtraggio non è ideale, un poco ingenuo se vogliamo

I bypass debbono richiudersi sulla massa dello stadio, come vediamo nello schema sopra.

Le correnti AC devono richiudersi sullo stadio attivo per accorciare il loop.

Preamplificatore SRPP bypass ritorno a massa

Le masse sono state ridisegnate corrette nella figura sopra.

Conclusioni

Nell’ articolo abbiamo analizzato un caso pratico partendo dallo schema elettrico e arrivando allo stampato.

Questi criteri valgono anche nel caso di cablaggio puto-punto.

Disegnare i flussi di segnale (in questo caso limitatamente alle masse) aiuta ne design dei circuiti stampati.

Nel caso di circuiti complessi stampiamo gli schemi dei singoli stadi li disponiamo su un grande foglio⁽¹⁾.

Con la matita disegniamo le masse come fatto nell’ articolo…. chiarisce le idee ed evita di realizzare schede ronzanti.

Bypass e loop verranno trattati in prossimi articoli.

Remember NE

In laboratorio quando qualcosa di BF non ronzava ci si preoccupava su cosa stesse facendo il circuito e nacque un principio di dualità:

ciò che non ronza oscilla.

Dove procurarsi kit e PCB?

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Il catalogo per una consultazione rapida dei nostri kit.

Saluti Tiziao

Note

(1) a seconda delle regioni può essere carta da salame o carta da pescivendolo

Preamplificatori senza ronzio il cablaggio

31/10/2022 tiziao Designer

Introduzione

Il ronzio a 100 Hz imperversa in una preamplificatore valvolare autocostruito di un amico.

Dopo ricerche nei forum e diversi tentativi mi contatta per cercare una soluzione.

In una serie di articoli monotematici tratteremo i vari argomenti.

Cosa fare in questi casi

Personalmente rifarei tutti i cablaggi da zero con uno schema di riferimento.

Le masse dei connettori di ingresso vanno collegare tutte assieme con un filo di buona sezione (almeno 1mm2).

Questa situazione si presenta anche nel caso usi un circuito stampato.

Il commutatore di ingresso va montato vicinissimo ai connettori di ingresso (con opportuno rinvio meccanico).

Il segnale dal centrale del commutatore va portato al potenziometro di volume con un cavo schermato.

In questo caso sono usati due cavi schermati separati uno per canale⁽¹⁾

Gli schermi di entrambe i cavi vanno a massa dal lato dei connettori.

Nel collegamento al potenziometro si usa la massa di uno dei due cavi schermati (lasciando libera quella dell’ altro cavo).

Questa massa viene poi usata per il cavo schermato che porta il segnale dal potenziometro all’ ingresso del preamplificatore.

Conclusioni

Abbiamo visto un sistema di cablaggio ampiamente usato in preamplificatori che non ronzano.

La trattazione e semplice e univoca per evitare fraintendimenti.

Il tutto sottintende che lo stadio preamplificatore svolga correttamente il suo lavoro⁽²⁾.

Quando si costruisce un apparecchio valvolare di propria ideazione…. si smania dalla voglia di ascoltare il risultato finale!!

Alla prima accensione incroci le dita sperando che dalle casse non esca più ronzio che segnale.

Se ronza spegni tutto e dai una veloce scorsa ai cablaggi…. se non si risolve meglio guardare il giorno dopo.

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Saluti Tiziao

Note

(1) In apparecchi di pregio si tende ad usare cavi schermati singoli. Il cavo con la massa collegata da un solo lato ha una diversa distribuzione dei parassiti ma non sembrano influenzare il risultato finale. Si potrebbe usare un cavo a due conduttori o uno schema di cablaggio leggermente diverso (ne parleremo in un prossimo articolo)

(2) Succede anche di trovare stadi con bassa reiezione di alimentazione e si usano giratori per migliorare la situazione. Questo per non stravolgere molto l’ architettura originale.

Bibliografia

Nuova Elettronica 058-059 pag 162 Eliminate ogni traccia di ronzio dal vostro amplificatore

Per prevenire il bombardamento di richieste di materiale di riferimento questo è un articolo discreto.

Buffer BJT HK like

18/08/2022 tiziao Designer

Nei tempi attuali può capitare di avere apparecchi audio con impedenze di ingresso non standard.

Questo succede a volte con amplificatori in classe D.

Per ovviare introduciamo questo buffer a bjt assai performante.

Schema elettrico

Si tratta di un buffer a simmetria complementare realizzato con un BJT P e un BJT N.

La particolarità di questo circuito è che la polarizzazione dei BJT avviene per caduta sulle resistenze.

Non viene impiegata la classica tecnica di polarizzazione con caduta Vbe su un diodo.

E’ ispirato dal circuito del H-K Citation A ed è estremamente performante.

I BJT usati per le prove sono I diffusi BC807/BC817 che garantiscono ottime prestazioni e un hfe di circa 240.

Essendo dispositivi di uso comune sono facilmente reperibili.

La polarizzazione dell’antiserie dei condensatori riduce leggermente la distorsione armonica; è una tecnica di Walt Jung di Analog Devices.

Modulino BJT

Negli ultimi tempi I BJT sono disponibili molti bjt in formato SMD.
Quindi abbiamo realizzato un modulino per impiegarli facilmente, il formato SOT23 è facilmente saldabile a che da chi ha poca esperienza.

Sopra possiamo vedere il modulino assemblato con i BJT.

PCB Buffer

Visto l’ interesse per il circuito abbiamo preparato anche un PCB dedicato.

In figura possiamo vedere lo schema completo di modulino e la realizzazione del PCB.

Nasce per i modulini JFET ma la possiamo impiegare facilmente anche con i BJT.

Alimentazione con Supereg Duale

L’ alimentazione duale è prevista da +/-24 V e faremo uso del nostro supereg duale.

Naturalmente la tensione di uscita andrà adattata per questo impiego.

Sapendo che la tensione di uscita vale V = Vref x (( R5 / R4 ) +1 )

Vref è la tensione di zener nel nostro caso 5 V.

Sopra vediamo il calcolo della tensione di uscita usando come zener un LM336-5V

Conclusioni

In questo articolo abbiamo introdotto questo interessante buffer da usare nei vostri preamplificatori.

Ora non resta che collaudarlo ed ascoltarlo.

Lo useremo anche per testare la nuova interfaccia ADALM2000.

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Saluti Tiziao

Preamplificatori Audio Modulari

19/07/2022 tiziao Designer

L’ arte della preamplificazione audio

Si diceva “dai facciamo dei piccoli pre con le varie tecnologie”, partiamo con piccole cose ;))

Non si sa cosa sia successo i modulini sono diventati moduloni….. ed è stato un proliferare di elettroniche.
Un esempio lo vediamo nella figura sopra RIAA ibrida JFET e tubo termoionico.

E il momento di riordinare le cose.

In pratica sono nate quattro grandi famiglie di preamplificatori⁽¹⁾.

Un poco abbiamo ripercorso le orme di Nuova Elettronica che aveva premplificatori quasi per ogni uso.

I nostri Elettronici Entusiasti spesso hanno richieste:

vorrei preaplificare il microfono del karaoke
cosa consigliate per costruire un pedale particolare per il basso
voglio valvolizzare il suono con un circuito a JFET
un buffer per il mio amplificatore in classe D
e le richieste più fantasiose

Questo aricolo è un riassunto dei quanto disponibile.

Seguiranno articoli sui singoli moduli e il loro impiego nella pratica.

Partiamo per un lungo viaggio, le premesse sono molto buone con questa messe di schede.

Valvole, JFET e BJT e tecnologie ibride by drPaolo

Questa serie è fatta per le persone curiose che vogliono crearsi il loro preamplificatore su misura.
Il tutto lavorando con tecnologie sicure a bassa tensione e poco costose; che diano ottimimi risultati.

Il JFET come preamplificatore di segnale ha affascinato generazioni di tecnici e audiofili.
Veniva spacciato ( erroneamente) come sostituto della valvola, la sua semplicità d’ uso e il costo abbordabile hanno fatto il resto.
Chi non ricorda l’ ambito LX1150 di Nuova Elettronica preamplificatore tutto a JFET.

I JFET in contenitore THT stanno sparendo, oppure sono disponibili solo come componenti premium dal costo di un tubo NOS.
Fortunatamente sono reperibili ottimi JFET per uso audio a prezzi umani in SMD (in genere per il settore automotive).

La soluzione è farsi dei modulini adattatori per i contenitori SMD.

Siamo stati creativi introducendo anche tecnologie ibride.

RIAA Ibrida JFET + Tubo

RIAA ibrida Jfet + valvola da realizzarsi su apposita bredboard, ne parliamo in dettaglio su forum

La breadboard assieme ad un modulino JFET permette di realizzare una ottima RIAA stereo di tipo passivo.

La scheda sperimentale la possiamo impiegare anche con il singolo tubo (doppio triodo).

Modulino con 2 JFET

Modulo JFET stampato lato A — Modulo JFET

Il modulino con due JFET usato in questo preamplificatore permette di realizzare diverse circuitazioni.

Lo possiamo usare stereo nel caso si usi un solo JFET e mono in caso di circuitazioni composite.

Breve elenco dell configurazioni realizzabili

preamplificatore catodo comune
preamplificatore anodo comune
I due precedenti caricati in corrente
Preamplificatore differenziale
SRPP
Cascode

Preamplificatore JFET + BJT

Realizza un preamplificatore JFET con buffer di uscita a BJT.

Il vantaggio è che si puo facilmente variare il guadagno cambiando il valore di una singola resistenza.

Buffer BJT HK like

Interessante buffer a BJT da impiegare nei vostri pre, ne parliamo in questo articolo.

Sviluppi

Questo mese faremo prototipi di due OPA a discreti

uno con ingresso JFET
uno con ingresso bipolare
PCB con possibilità di inserire uno schermo

Presenteremo una serie di semplici applicazioni come ad esempio il pre con 2 JFET.

Abbiamo in preparazione l’ amplificatore ETA-50 a Hexfet ad alte prestazioni gli affiancheremo un pre sofistiocato realizzato con i nostri modulini.

Preamplificatore Buffer by Pier

Un esigenza sentita è avere un preamplificatore con bassa impedenza di uscita e con corrente disponibile.
Questa soluzione può aiutare in molte situazioni come ad esempio pilotaggio di moduli in classe D.

Se poi il circuito è anche semplice e facilmente assemblabile abbiamo fatto bingo.

Usiamo un ottimo tubo russo 6E5P:

PierAisa 753: Amplificatore driver con valvola 6E5P, gioiello russo su board TP104

Il video ha avuto un successo clamoroso.
Diversi lettori si sono realizzati il proprio preamplificatore con grande soddisfazione.

Nelle prossime puntate della serie vedremo come polarizzare il tubo con Led.
Come migliorare le prestazioni usando CCS a stato solido.

Preamplificatore All Tube by PAF

La domanda difficile arriva da amici e colleghi “riusciamo a creare un preamplificatore modulare di buon livello”.

L’ ispirazione arriva dal notissimo preamplificatore SRPP Anzai presentato da Hiragà sulla rivista l’ Audiophile.

Se poi fosse possibile personalizzarsi e configurarsi il preamplificatore (naturalmente entro certi limiti) secondo I propri gusti.
Se potessimo usare pentodi di segnale televisivi (di cui abbiamo tutti enormi scorte) faremmo bingo.

Richieste fantascientifiche?

Scartabellando l’ handbook di laboratorio esce una applicazione a triodo del pentodo di segnale 5725;
che mostra delle ottime curve lineari.

Non resta che disegnare lo schema elettrico e il PCB.

Il modulo è usabile con le configurazioni classiche totem pole e tutti I derivativi, Kimmel e WCF.
Questo è il risultato finale:

La scheda può essere facilmente usata con pentodi stadard come EF86 e triodi singoli (che sono facilmente reperibili e hanno costi umani).

Abbiamo preparato altri due moduli per completare il progetto:

alimentatore stabilizzato alta tensione con triodo-pentodo 6BM8
modulo RIAA passivo con tubi 6N2 e polarizzazione a led

Articolo introduttivo al preamplificatore.

Preamplificatore completo

Il primo cliente impaziente vuole un preamplificatore RIAA subito dopo le ferie…. sopra possiamo vedere le schede necessarie.

Da sx a dx:

alimentatore filamenti (una scheda classica del forum con LT3080)
alimentatore stabilizzato con triodo-pentodo
scheda RIAA con 6N2
trasformatore toroidale di alimentazione

I componenti sono stati ordinati e arrivano alla riapertura, basta accendere il saldatore e procedere.

Preamplificatore con OPA

I premplificatori con operazionali hanno avuto un notevole successo negli anni 80.
In quell’ epoca Texas, National e Signetics presentarono operazionali per audio a basso rumore.

Il mitico National Audio Handbook ispirò tantissimi progetti.
Anche in questo caso svilupperemo una serie di modulini con opa audio.
In questa ottica è nata la Breadboard OPA per lavorare con OPA audio e amplificatori pentawatt

Se ne parlerà da autunno inoltrato.

Quale Mercato?

Amici che passano in lab e vedono sul banco schede con tubi e altre cose audio rimangono sorpresi “ma non era un settore morto e seppellito”.

Stesso tenore in alcune discussioni nel forum e in appendice ai video, si fanno generalizzazioni a volte frettolose.

Non esiste un unico grande mercato ma una serie di micromercati con mille sfaccettature…. con esigenze variegate e originali.

Basta vedere le discussioni sul forum sull’ argomento audio quanto sono variegate.

Come si diceva i componenti dello staff nella professione fanno consulenza con una serie di clienti consolidati.

Questi sono tecnici e designer nel settore audio e musicale, settore bosdcast e ricercatori vari.

I moduli vengono usati nei modi più fantasiosi e inaspettati.

Restando nel nostro ambito, i modulini Pre All Tube verranno impiegati per quattro preaplificatori di colleghi (tutti diversi fra loro).

Dove procurarsi kit e PCB?

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Saluti Tiziao

Note

⁽¹⁾ Nell’ articolo faremo una carrellata delle tecnologie e schede disponibili.
Ci riserviamo in futuro una trattazione teorico pratica sulle basi della preamplificazione.

Verifica Progetto Alimentatore Alta Tensione

20/05/2022 tiziao Designer

Introduzione

Produrre un trasformatore errato succede anche ai professionisti, come visto la puntata scorsa.

I parametri inadatti del trasformatore hanno ritardato la consegna di un prototipo urgente al cliente⁽¹⁾.

Purtroppo capita spesso agli amici principianti che si dilettano con i tubi in progetti impegnativi.

Naturalmente i trasformatori sono costosi e riavvolgerli un dolore per il portafoglio.

Che fare? Insieme a Pier con una serie di articoli e video spiegheremo le basi degli alimentatori non stabilizzati.

Il tutto con un taglio pratico inoltre se servono consigli abbiamo il forum.

Il mantra “corrente in continua uguale alla corrente sul secondario” ha prodotto caterve di trasformatori ronzanti.

Vediamo di chiarire un poco le cose.

Il Trasformatore Toroidale Audio

Un trasformatore toroidale per uso audio oltre a rispettare i dati di targa presenta un paio di peculiarità:

Gli avvolgimenti coprono tutto il toroide per diminuire i flussi dispersi
Sono deflussati, usano un induzione più bassa dei trasformatori standard toroidali⁽²⁾

Procediamo ora alle misure canoniche sul trasformatore:

Primario 230 Vac – 58 VA – Rp = 34,5 Ohm

Anodica 230 Vac – 0,1 A – Ra = 55,3 Ohm

Filamenti 14 Vac – 2,5 A – Rf = 0,3 Ohm

La richiesta per il secondario era di 13 V e non 14 come fornito vediamo cosa risponde l’ avvolgitore.

Questo porta all’ aumento della dissipazione di un 1,5- 2 W sul regolatore. Lavorando in spazi angusti il regolatore va assemblato sul telaio.

Rifatti i conti per la dissipazioni e determinato un dissipatore adeguato per il montaggio sul PCB.

Calcolo dissipatore regolatore filamenti.

Con un paio di rapide misure determiniamo che il regolatore dissipa 6 W.

Sapendo che per I dissipatori vale la formula:

Tj – Tamb = Pd · [Rt(j-c) + Rt(c-d) + Rt(d-a)]

Dove

Tj = 1125 °C

Tamb = 50 °C

Pd = 6 W

Rt(j-c) = 4,2 °C/W dai dati dell’ LM317

Rt(c-d) = 0,61 °C/W da nel caso di un isolatore silpad.

Ricaviamo la resistenza termica totale richiesta:

[Rt(j-c) + Rt(c-d) + Rt(d-a)] = (Tj – Tamb) / Pd = (125 – 50) / 6 = 12,5 °C/W

Rt(d-a) = [12,5 – Rt(c-d) + Rt(j-c)] = ( 12,5 – 0,61 – 4,2 ) = 7,69 °C/W

Dobbiamo trovarci un dissipatore con resistenza termica inferiore a 8 °C/W.

Come trovare il dissipatore?

Cosa serve per scegliere un dissipatore standard:

un catalogo con tabelle comparative chiare (che permetta di scegliere a colpo d’ occhio)
disegni meccanici chiari
modelli 3D immediatamente disponibili

Tutto questo in quanto in questa fase per il progetto si stanno sviluppando i disegni meccanici e i PCB.

Una volta individuato il dissipatore o i dissipatori che servono si comprano i campioni o si ordinano dai catalogari.

Una ottima base di partenza è usare il catalogo Fisher Elektronik partendo da pagina A13.

Per come è conformato il PCB ci serve un dissipatore verticale con lunghezza massima 75 mm con fissaggio LM317 con clips.

La scelta cade su SK480 lungo 75 mm.

Conclusioni

Abbiamo mostrato la verifica del trasformatore e come calcolare e trovare un dissipatore adatto.

Sopra possiamo vedere due schede:

una scheda raddrizzatrice modulare per uso alta tensione
capacitor bank HT con duplicatore

Durante la loro presentazione amplieremo il discorso sul raddrizzamento e dimensionamento trasformatori

Didattica

Sul dimensionamento dei trasformatori toroidali e tanto altro lo trovare su in questo testo di McLyman.

Testo professionale piuttosto costoso che non deve mancare nella biblioteca di ogni designer.

Nella foto vediamo il luogo dove avvolgiamo molti dei nostri toroidali, non esegue lavori per privati.

Appena le varie congiunzioni astrali sono favorevoli andremo a trovare il nostro amico per un bel video su come si avvolgono i trasformatori. In particolare quelli toroidali.

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Saluti Tiziao

Note

(1) In genere nei laboratori ci sono caterve di trasformatori e con vari accrocchi i prototipi si possono testare, ma non consegnare. Immaginate una roba con tre quattro trasformatori.

(2) L’ induzione a cui lavora il trasformatore toroidale per uso audio in genere è una scelta concordata fra progettista e avvolgitore (in base anche ai nuclei usati), indicativamente si lavora a 0,6 T

Designer Alimentatore HT Impiego Documentazione

31/03/2022 tiziao Designer

Ora che abbiamo il PCB Regolatore HT Lineare non vediamo l’ ora di usarlo, prima di accendere il saldatore serve capire come.

Articoli della serie:

Design Alimentatore Lineare HT Introduzio ne

La documentazione convenzioni

Le configurazioni verranno trattate in singoli articoli per facilitare la lettura anche ai meno esperti.

I componenti in grigio contrassegnati dalla croce rossa , non vanno montati sul PCB.

Ma come mai collegamenti elettrici sono in grigio sfocato?
Il CAD generando le varianti disegna lo schema in questo modo… e poi i collegamenti sono già implementati nel circuito stampato.

In verde un valore che cambia rispetto allo schema generale come ad esempio nel caso di R1.

Il CAD genera anche la disposizione componenti sullo stampato evidenziando, mettendo solo quelli necessari.

Conclusioni

Abbiamo una scheda assai flessibile ora si tratta di scoprire le sue varie applicazioni.

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Saluti Tiziao

Designer Alimentatore Lineare HT Introduzione

29/03/2022 tiziao Designer

L’ elettronica valvolare e circuiti affini si realizzano per passatempo e divertimento.
A volte arriva l’ ispirazione e la voglia di provare un circuito in fretta e furia:

verifica se sono disponibili le valvole necessarie, oppure si telefona allo spacciatore di tubi per rifornirsi
trasformatori di uscita si verifica in magazzino e poi si compra avvolto, oppure ci si rivolge all’ avvolgitore di fiducia o ancora meglio si progetta
trasformatori di alimentazione si usa quanto a disposizione facendo accrocchi mostruosi e appena il progetto è maturato si fa avvolgere il trasformatore definitivo.

Invidiamo un poco i russi che spesso si realizzano i trasformatori di uscita e di alimentazione, usando nuclei e materiale di recupero: richiede una notevolissima abilità tecnica e una discreta attrezzatura.
Esiste un enorme mercato di materiale militare obsoleto e una pletora di trasformatori con nuclei pregiatissimi.

Se tengono mercatini dove possibile trovare queste cose come ad esempio quello di San Pietroburgo.

Fortunatamente ormai attraverso il web si possono comprare le cose da qualsiasi parte del globo e costi di trasporto permettendo si trovano le cose più impensabili ;).

Tornando a noi la cosa migliore è avere un approccio modulare e flessibile come quello che ha portato alla realizzazione dei vari PCB della serie designer.

Un bisogno sentito è quello di una scheda di alimentazione HT flessibile e facilmente configurabile.
Se la scheda potesse diventare anche giratore…

Progetto

Da tempo si stava pensando ad un alimentatore stabilizzato in alta tensione semplice e funzionale e realizzabile con componenti facilmente reperibili.
Per componenti facilmente reperibili si intende disponibili da Digikey, Mouser e Farnell e siano gestiti a stock.
Queste sono le mie preferenze personali e se volete verificare se un componente è usabile mandate una mail con un link.
Un altro fornitore interessante è il polacco TME.
Altro punto fondamentale era variare la tensione di uscita facilmente cambiando semplicemente una resistenza.
Esistono altre soluzioni alternative come ad esempio:

Inseguitore pilotato da una striscia di zener; ne occorre una buona scorta di per fare le varie tensioni
integrati specializzati tipo Texas Instrument un poco difficoltosi da reperire
soluzioni switching un poco fuori portata per l’ amatore… con il perfezionamento delle tecnologie SIC si prevedono sviluppi importanti

Alimentatore Lineare HT Simulazione Stabilizzatore

Lo schema è quello di un regolatore con feedback nella sua forma più semplice lo si trova trattato in svariati manuali di elettronica come ad esempio “Gasparini e Mirri”.

Strada facendo nasce l’ idea di integrare una unica scheda:

giratore
moltiplicatore capacitivo
alimentatore con striscia di zener
alimentatore stabilizzato con regolazione di tensione a partitore
L’ inserimento di un generatore di corrente con LND150 permette di realizzare altre varianti delle soluzioni sopra

Un amico realizza un primo stampato che viene impiegato nel valvolare GM70 LoSfizio dell’ amico Marcus; però risultava troppo ingombrante.
Sullo stesso stampato ci starebbe anche uno stabilizzatore con 6080 e un doppio triodo di segnale ;)) per la parte di controllo.

Nasce l’ esigenza di averne una versione compatta da usare anche nei preamplificatori e amplificatori per cuffie valvolari.
Da usare per modding e riparazioni in apparecchiature dove lo spazio disponibile è poco.

Si ricercano i componenti usabili e si procede con il cad ed ecco il risultato:

Circuito Stampato Alimentatore Lineare HT

Schema Elettrico

Il circuito generale sembra un poco elaborato, in quanto contiene diversi circuiti al suo interno.
Non spaventiamoci per ogni applicazione ricaveremo lo schema esatto con i valori da usare.

Si noti che ci sono due cavallotti H1 e H2 che a seconda dell’ uso verranno montati nella posizione prevista sul circuito stampato.
Chi vuole strafare può montare I diodi di protezione D5 e D6, che vanno saldati sotto lo stampato.

Le istruzioni per usare il circuito conterranno solo la teoria necessaria.

Conclusioni

Abbiamo la nostra scheda ora bisogna capire come usarla.

Nelle prossime puntate sveleremo l’ arcano.

Articoli della serie

Designer Alimentatore HT Impiego Documentazione

Designer Alim. HT Lin. Giratore

Dove procurarsi kit e PCB?

Per avere i PCB o ulteriori informazioni scrivici.

Il catalogo per una consultazione rapida dei nostri kit.

Saluti Tiziao

Simulazione alimentatore HT con trasfo sbagliato

17/03/2022 tiziao Designer

Introduzione

In laboratorio si testa un alimentatore ad alta tensione per preamplificatore valvolare⁽¹⁾.

Collegato il secondario alta tensione all’ alimentatore e caricando con una corrente minima con 230 Vac in ingresso il trasformatore ronza.

La cosa è allarmante in quanto la tensione alta è presente in molte zone del paese e si tratta del trasformatore di un prodotto costoso.

Come risolvere?

Nulla di nuovo queste situazioni si ripetono ciclicamente, i trasformatori vengono ordinati con faciloneria.

Questo trasformatore era stato richiesto per uso audio, quindi andava opportunamente deflussato.

La soluzione più veloce è misurare le resistenze degli avvolgimenti e fare un paio di simulazioni di verifica.

Misure trasformatore

Primario 230 Vac – 40 VA – Rp = 55,5 Ohm

Anodica 230 Vac – 0,1 A – Ra = 75,5 Ohm

Filamenti 12 Vac – 2 A – Rf = 0,5 Ohm

Simulazione Anodica

Eseguiamo la simulazione usando LTSpice:

la tensione per il generatore vale 230 x 1,41 = 324,3 Vac
la resistenza riportata al secondario essendo il rapporto di trasformazione uguale ad uno vale R = 75,5 + 55,5 = 131 Ohm
il condensatore di filtro è da 150 u 400 V
la corrente assorbita dallo stadio a valle di 30 mA

La resistenza R1 è stata inserita per determinare la corrente RMS richiesta al trasformatore.

Basta portare il cursore sulla resistenza R1 e cliccando la corrente viene rappresentata sul grafico.

Dterminiamo il valore RMS in questo caso circa 80 mA essendo il trasformatore da 100 mA abbiamo margine

La tensione anodica presenta un ripple basso e verrà filtrata con un giratore.

Simulazione filamenti

Eseguiamo la simulazione usando LTSpice:

la tensione per il generatore vale 12 x 1,41 = 16,9 Vac
la resistenza riportata al secondario essendo il rapporto di trasformazione uguale ad uno vale R = 75,5 + 55,5 = 131 Ohm
il condensatore di filtro è da 9400 u 50 V
la corrente assorbita dallo stadio a valle di 1 A

Nella simulazione possiamo vedere due cose fondamentali:

la corrente richiesta al trasformatore è di 1,8 A e viste le tolleranze degli assormbimenti dei filamenti il trasformatore lo richiediamo per 2,5 A
la tensione di uscita di circa 13 Vdc garantisce poco margine per il regolatore e portiamo la tensione del secondario a 13 Vac.

Specifiche trasformatore

Primario 230 Vac

Anodica 230 Vac 0,1 A

Filamenti 13 Vac 2,5 A

Trasformatore per uso audio.

Questo è quanto verrà passato all’ avvolgitore.

Conclusioni

Con poche simulazioni abbiamo determinato le caratteristiche del trasformatore.

LTspice è uno strumento di grande aiuto per la progettazione, anche per persone inesperte.

L’ alimentatore è il cuore di una apparecchiatura audio, il suo corretto dimensionamento influisce sulle prestazioni finali.

L’ argomento è stato trattato in alcuni video:

Abbiamo diversi PCB in uscita affronteremo l’ argomento in modo organico in futuro.

Dove procurarsi kit e PCB?

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Saluti Tiziao

Note

(1) I test vengono fatti con il trasformatore del cliente in quanto spesso le caratteristiche sono sbagliate (il mio avvolgitore fa trasfo audio da una vita è bravissimo bla bla)