Un convertitore di tensione "versatile"
Schemi di duplicatori di tensione, piu' o meno semplici, piu' o meno economici, circolano abbondantemente su vari siti e riviste, quindi perche' proporne un altro?
Ho cominciato eliminando qualsiasi progetto in cui si deve "avvolgere circa 6 piedi di filo 24AWG su nucleo da 3/4 di pollice di kriptonite amorfa", non so se mi spiego, poi quelli con componenti di difficile reperibilita',
infine ho cercato la massima flessibilita'... ed ecco il risultato.
Lo schema e' veramente minimale, ha un unico componente attivo - un TDA2003 - impiegato
come oscillatore di potenza. La ricerca guasti si fa in un attimo!
Questo integrato puo' essere considerato come un operazionale convenzionale con la possibilita' di erogare oltre 3 amper
di picco.
La configurazione adottata rispecchia quella classica dell'oscillatore a onda quadra realizzato con operazionale, dalla quale
si discosta per la mancanza della resistenza di retroazione tra l'uscita e il piedino inverente. Questa funzione e' svolta dalla
elettronica interna.
Lo stadio successivo e' costituito da un duplicatore di tensione a pompa capacitiva (D1-C2-D3) con condensatore di livellamento
C4.
Fin qui nulla di fenomenale..
Ho pensato di sfruttare anche le semionde negative con uno stadio invertitore, sempre a pompa capacitiva, costituito da D2-C3-D4-C5.
All'uscita sono dunque presenti le tensioni 2 x Vcc (pin 1-2 di P2) e -Vcc. Ai pin 1-3 e' possibile prelevare una tensione di 3 x Vcc
ma attenzione a non collegare il terminale negativo a massa, pena cortocircuito.
Gia' meglio, no?
Gli stadi duplicatore e invertitore sono ulteriormente replicabili (nello schema e nel PCB ne ho disegnato un secondo, ma e' possibile continuare) secondo necessita'.
Mica male! Semplice, versatile, economico, affidabile.
Il progetto e' estremamente semplice, flessibile e modulabile secondo le proprie esigenze.
L'integrato utilizzato e' progettato per la banda audio, quindi scordiamoci oscillazioni misurate in decine/centinaia di KHz.
Il ripple in uscita e' in banda audio, quindi prevedendo di collegare ad esso preamplificatori o circuiti simili e' bene prevedere
una buona reiezione ai disturbi provenienti dall'alimentazione. Ci sono comunque anche dei vantaggi, come per esempio poter utilizzare
elettrolitici standard, magari anche vecchiotti e recuperati, e diodi economici come i lenti ma robusti 4007.
Con i componenti adottati il mio esemplare oscilla a circa 1450 Hz.
La corrente disponibile in uscita decresce col numero di stadi, all'uscita del primo duplicatore / invertitore si puo' contare su oltre
un amper, 5/600 mA per lo stadio successivo e cosi' via. Gia' con questi valori i diodi sono sfruttati al massimo, oltre occorrono
componenti piu' robusti.Le tensioni disponibili sono multiple di quelle in ingresso dedotte le cadute sui diodi. Con 12 volt in ingresso
ho misurato +22.7, -11.4, 34.2 alle uscite.
Le tensioni non sono stabilizzate, ma considerato che gli elettrolitici di filtro vengono "rinfrescati" a 1450 Hz, gia'
con 470 uF si ottengono risultati dignitosi.
Poiche' l'integrato lavora in commutazione la potenza dissipata e' davvero bassa, tanto che e' praticamente inutile montare dissipatori.
Questo siglifica anche che l'efficienza del circuito e' ottima. A vuoto l'assorbimento e' di circa 40 mA.
Il campo di funzionamento e' quello tipico del tda2003, vale a dire da 8 a 18 volt in ingresso (anche se ho provato con 5 volt e funziona
benissimo) e non oltre 3 amper in ingresso.
Qualche foto della realizzazione e dei test effettuati....
Disposizione dei componenti sullo stampato o millefori..
Vista del lato rame..
Il convertitore su millefori. I quadretti del bloc notes sono da 5 mm.
Ahime' il lato saldature...
Vediamo di cosa e' capace il microbo...
Alimentazione 5 volt, Visualizzate sul dino-oscilloscopio surplus le tensioni in uscita (pin 4 di IC1,curva in alto) e ai capi di C1. L'onda e' ragionevolmente quadra e il duty-cycle quasi al 50%. A 12 volt la forma d'onda e' un po' migliore, i "ginocchi" sono meno evidenti.
Ecco cosa succede caricando solo il ramo negativo. Ok scolleghiamo tutti i coccodrilli prima di qualche corto!
Ultima informazione: costo di tutti i componenti nuovi, un solo stadio come da foto, circa due caffe'.
Costo totale compresa manodopera circa 80 euro.
Perche' il tempo e' una risorsa preziosa, e questo ne e' la prova!
praz2004 chiocciola libero punto it | ||