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.
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) 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