Contenuto:
1) Motorini in CC/CA
2) Saldatore a resistenza da 40 a 20 watt
3) Carica batterie a corrente costante senza elettronica
4) Le interessanti caratteristiche dei relè
5) Le batterie al piombo
6) La linea sbilanciata e bilanciata
7) Aumento della portata dei citofoni ad onde convogliate
8) Confronto nell'uso delle pile al zinco-carbone e quelle alcaline
9) Come fare facilmente dei cavi o prolunghe PC <-> Centronics
10) Come provare i diodi o i transistor con un comune tester
11) Cosa si può fare con una semplice cicalina telefonica
12) I transistor bipolari come zener di potenza
13) L'amplificatore magnetico
14) Alimentatore variabile di potenza (temporanea) a basso consumo
Non tutti sanno che:
1) MOTORINI IN CORRENTE CONTINUA E ALTERNATA
I motorini degli elettrodomestici come frullatore,macinacaffè,lucidatrice,trapano,ecc.
Hanno notevole potenza malgrado le loro piccole dimensioni, in quanto sono
dei motori in corrente continua (vedi il rotore con collettore lamellare e le spazzole).
In particolare sono del tipo in serie che ha notevole potenza (usati in trazione tram,
filobus,ecc.)e coppia anche a bassi giri.
La sua costituzione è particolare in quanto avendo l'avvolgimento del rotore in serie
all'avvolgimento dell'armatura (o statore) può funzionare anche in corrente alternata,
in quanto il senso di marcia non viene cambiato con le semionde positive e negative
della corrente alternata, perché l'inversione del campo magnetico avviene
contemporanemante su entrambi gli avvolgimenti del rotore e statore per cui l'effetto
non cambia e si ha una rotazione sempre nello stesso senso.
Questi piccoli motori facilmente recuperabili, possono essere alimentati in corrente
continua direttamente con tensioni basse da 20 a 60 volt (volendo con controllo di
corrente), facendo questo si possono usare per azionamenti o automatismi piccoli e
di media grandezza. Se si vuole invertire il senso di marcia occorre rovesciare la
polarità dei fili solo di uno dei due avvolgimenti.
(Schema motore in serie)
AVV.ROTORE AVV.STATORE
<----XXX(/\/\/\/\)XXX----(/\/\/\/\)----*
Volt (CC/CA) Spazz. Spazz. |
<--------------------------------------*
Non tutti sanno che:
2) SALDATORE A RESISTENZA DA 40 A 20W
Molti usano per comodità il comune saldatore 220V/40W per tutti quei lavori di riparazione
e anche di costruzione dove è necessario la saldatura a stagno.
Comunque quando si vuole fare delle piccole saldature sui circuiti stampati oppure dove
occorre non surriscaldare il componente particolarmente delicato, ci si accorge che la
punta è troppo calda, e se lo fosse un poco meno la saldatura sarebbe migliore e anche il
lavoro in generale verrebbe meglio.
Non occorre acquistare o accendere un'altro saldatore meno potente, basta fare una piccola
modifica a quello in possesso, ossia inserire in serie (con un interruttore per corto
circuito) un semplice diodo da 1 Amp. 1N4007.
Se è inserito la potenza si dimezza se è in corto la potenza sarà massima.
L'interruttore può essere passante o alloggiato nell'impugnatura a pistola del saldatore,
e inoltre con questa semplice modifica si allunga anche la vita del nostro saldatore.
(Schema diodo in serie al cavo)
1N4007
<---------*----|<---*----------<
| |
*----* -*
INT. \
\
Non tutti sanno che:
3) CARICA BATTERIE A CORRENTE COSTANTE SENZA ELETTRONICA
Da tempo si vendono anche nei supermercati questi carica batterie più o meno sofisticati,
i quali hanno quasi sempre all'interno la logica elettronica per il controllo della corrente
di carica e alcuni anche l'apertura automatica a fine carica.
Se ci si accontenta di una carica costante di corrente per una o più batterie in nostro
possesso senza nessun automatismo, ecco un semplice circuito costituito da un piccolo
trasformatore da 4-8W (per correnti intorno a 100 ma) e un ponte raddrizzatore.
Il componente aggiunto che permette la corrente costante è un condensatore (di ottima
qualità) in serie al primario del trasformatore.
Il valore di CX è proporzionale alla corrente massima desiderata, il secondario del
trasformatore dipende da quanti elementi si vuole caricare al massimo, ma poi se ne può
collegare anche pochi.
(Semplice carica batterie a corrente costante)
_______
<-----------||-----* T | | CX = 0,5-3 uF 400Vca
CX )||*--------|ca + |------> (Batt. Pos.) T = 220 Primario
220Vca )||( | | 6-12-18 Sec.
)||( | |
)||*--------|ca - |------> (Batt. Neg.)
<------------------* |_______|
Ponte Radd.
Nota:Si possono fare delle prove anche con trasformatore con primario
più basso intorno a 150 Volt,ma conviene controllare prima la tensione
ai capi del primario.
Non tutti sanno che:
4) LE INTERESSANTI CARATTERISTICHE DEI RELE'
I relè a corrente continua si prestano facilmente a vari circuiti semplici ed efficaci
secondo le esigenze del progetto sfruttando le loro caratteristiche elettromagnetiche.
Vediamo ora alcuni schemi teorici di principio con una tensione di 12 Volt.
Sfruttando un contatto dello stesso relè si possono aggiungere altre combinazioni.
(Circuito di ritardo nell'attrazzione e nella caduta)
/ ____
/ 250 ohm | | 1K
(VCC) + <---* *---\/\/\/--*---|Relè|----*---(0V)
12V Comando | |____| |
| |
*-----||------*
+ 4700 uF
(Ritardo solo nella caduta) ____
Comando | | 1K
(VCC) + <---* *----------*---|Relè|----*----(0V)
12V \ | |____| |
\ | |
*-----||------*
+ 4700 uF
(Circuito per risparmio di corrente) Un relè a 12 Volt rimane attratto
+ 2200 uF con una tensione di 4 volt e anche
(VCC) + <---/\/\/\/------*-------||------*----(0V) meno,la corrente è ridotta ad 1/3
12V 2K | | Circuito utile con impianto a pile
/ ____ 1K | o batterie.
Comando / | | |
*-----|Relè|----*
|____|
(Circuito che permette di comandare un teleruttore da 24v ca in continua con pochi watt)
(VCC) + <---\/\/\/\-------*-------||------*-----(0V) Nell'originale al posto del
20V 40 ohm 8W | + 2200 uF | contatto di comandò c'è un mosfet
a vuoto / ____ | di potenza IRF530, lato (0V).
Comando / | | |
8V attratto *-----|T.R.|----* Nota: Il trasformatore (5W) ha un sec.rio
Vedi nota |____| da 15V e raddrizzati con un 1N4002,
18 ohm e condensatore da 1000 - 2000 uF.
Non tutti sanno che:
5) LE BATTERIE AL PIOMBO
Le batterie al piombo 12V tipo auto, con elettrolita liquido, non vanno usate per
impianti d'emergenza in cui sono immobili, in quanto sono costruite per stare in leggero
movimento o in continua vibrazione, come accade nella propria auto quando viaggiamo.
Il motivo è dovuto alle dimensioni molto compatte all'interno.
Fra le piastre polarizzate di ogni elemento e l'involucro che le contiene vi è poco spazio.
Le bolle di gas d'idrogeno che si formano quando è in carica, con le vibrazioni
vengono agevolate ad uscire in superficie, mentre se la batteria è immobile rimangono
intrappolate all'interno e a lungo andare danneggiano le piastre, perché restano in
parte asciutte e avviene la solfatazione.
Ecco alcune norme da osservare per la buona durata di una batteria al piombo.
I morsetti vanno ingrassati con grasso specifico o di vaselina.
Non aggiungere acqua demineralizzata negli elementi leggermente asciutti,
se la batteria è scarica.
Si deve farlo solo dopo la ricarica, solo allora si ha un'idea di quanta acqua
potrebbe mancare.
Per sapere la corrente di carica ottimale di una batteria al piombo, si prende la
sua capacità in Amperora e la si divide per dieci.
Esempio, una batteria da 60 AH, potrà essere caricata con una corrente massima di
6 Amper per 10 ore, più altre 3 ore a motivo del rendimento di conversione che
si avvicina al 70%.
La fine carica di una batteria la si raggiunge quando la tensione è di circa 2,5 Volt
per elemento, ossia un totale di 15 Volt.
Solo allora si può scendere a 2,2 Volt per elemento, per mantenere sempre carica la
batteria, (13,2V totali) con una corrente intorno a 10-15 mA per Amperora.
Quindi una batteria da 60 AH ha bisogno di una corrente di 600-900 mA, per rimanere
sempre carica.
Nell'impianto dell'auto questo è impossibile, si può ricorrere al compromesso
con i piccoli pannelli a batterie solari, che provvedono circa 100-300 mA, da
inserire nello spinotto dell'accendino dell'auto (si trovano in commercio).
Con l'alternatore dell'auto la tensione massima che si può raggiungere è intorno ai
13,8 Volt. Per questo la carica non è mai completa.
Non tutti sanno che:
6) LA LINEA SBILANCIATA E BILANCIATA
Schema di principio di una linea sbilanciata
Segnale Sorgente Cavo schermato, lato caldo Destinazione
*---\/\/\---*--------------------------------------*---\/\/\----*
| R Bassa *======================================* R Bassa |
| | Calza lato freddo | |
///// ///// ///// /////
Massa Sorgente Massa destinazione
Quando si tratta di trasferire dei debolissimi segnali alternati fra apparati elettronici,
oppure il semplice segnale di un microfono all'amplificatore, il collegamento elettrico
(schematizzato sopra) di solito usato è a linea sbilanciata.
Si capisce che è il più semplice sistema usato ed anche economico, ma ha patto che
si usi per collegamenti molto corti.
Se è fra due amplificatori devono avere la stessa massa, perchè se il collegamento è di
alcuni metri possono sorgere interferenze da parte del campo alternato a 50 Hz che è
presente ovunque.
Infatti in questo caso la massa di destinazione non essendo la stessa della sorgente
a motivo della distanza, ci si trova una differenza di potenziale indotta sullo schermo
del cavo da parte della corrente alternata a 50 Hz che per induzione va ad influenzare
il debole segnale da amplificare.
Per superare questa difficoltà si usa un'impedenza bassa, intorno a 600 ohm e anche
meno, e poi si fa in modo che la massa sorgente non esista.
E' il caso del collegamento di un microfono che naturalmente non ha in se nessuna massa
ma sfrutta con la sua schermatura quella della destinazione.
Tuttavia per collegamenti di decine di metri o si fa passare i cavi schermati dentro
un tubo metallico che fa da schermo generale, oppure si deve pensare alla linea bilanciata.
Schema di principio di una linea bilanciata
Segnale Sorgente Linea bilanciata Destinazione
*--\/\/\/----*---------------------------------*--\/\/\/--*
| ====== Bassa impedenza ====== |
*--\/\/\/----*---------------------------------*--\/\/\/--*
| Trasformatore (conduttori intrecciati) Trasformatore |
| |
///// /////
Massa sorgente Massa destinazione
Nella linea bilanciata non esiste più un lato caldo e uno freddo, in quanto entrambi
i conduttori presentano la stessa impedenza verso massa.
Essendo fra di loro intrecciati ricevono un'induzione esterna della corrente alternata
che è praticamente identica per entrambi e quindi questa tensione è della stessa
fase rispetto a massa.
Non potendosi così sovrapporre al segnale utile che invece viaggia solo fra i due
conduttori della linea.
I trasformatori servono proprio ad annullare la tensione verso massa e ad utilizzare
esclusivamente quella fra i due conduttori.
In pratica poi a parte dei brevi collegamenti anche la linea bilanciata quando si tratta
di segnali deboli da amplificare come ad esempio quelli dei microfoni, è sempre a sua
volta schermata in quanto lo schermo è una garanzia fondamentale in più.
Come curiosità, se ci pensiamo quasi tutti utilizziamo una linea bilanciata a 600 ohm, è
quella del nostro telefono.
Domanda, perché l'induzione della corrente di rete non accade con i cavi coassiali TV?
In effetti anche su questi naturalmente avviene l'induzione, ma essendo le frequenze
utilizzate molto più elevate e l'impedenza ancora più bassa 50-75 ohm, in pratica il
segnale a radiofrequenza non ne viene influenzato.
Non tutti sanno che:
7) AUMENTO DELLA PORTATA DEI CITOFONI AD ONDE CONVOGLIATE
Questi citofoni che lavorano sulle onde lunghe, utilizzando la linea di rete a 220 Volt,
delle abitazioni; sono molto utili per la comunicazione nell'ambito ristretto di una casa
o con le sue immediate vicinanze.
A volte ci si accorge che la potenza però non permette dei sicuri collegamenti ad una
certa distanza, perché per vari motivi il segnale viene attenuato sulla linea più del
dovuto, oppure perché si è arrivati al limite della effettiva portata.
In questo caso si potrebbe rimediare, non modificando il circuito elettronico che di
solito è ben progettato, ma semplicemente elevando di poco la tensione di alimentazione
stabilizzata all'interno dei citofoni.
Essendo questi di debole potenza, per semplicità la tensione stabilizzata è ricavata
quasi sempre per caduta di tensione ai capi di un diodo zener, intorno agli 8 volt.
Basta inserire uno o due diodi 1N4002 in serie allo zener per alzare la tensione di
alimentazione quanto basta per avere la potenza che mancava al collegamento sicuro.
La polarità del diodo deve essere come da schema con la freccia verso massa o zero V.
Aumento della tensione stabilizzata di un diodo zener
( V Stab.= 8,7 V.)
*
Diodo aggiunto |
|---------|<------------->|------*---\/\/\/--------> + 15 Volt
///// 1N4002 Zener 8 V. R. di caduta
0,7 Volt
Nota: E' possibile alzare ulteriormente la potenza in radiofrequenza dei citofoni,
agendo sulla tensione di alimentazione del transistor finale di radiofrequenza.
Schema di concetto della modifica allo stadio finale di un citofono ad onde convogliate
C1
*---------* *----||-----> 220 Vca
| |L |
(Collettore) \||\ Bobina accordata
(finale rf) /||/ sulle Onde Lunghe
\||\ C2
*---||---* *----||-----> 220 Vca
| C3 |
*---||---*-----> Scollegare ed alimentare con tensione stabilizzata
| C4 + attraverso un 7810 o 7812 con ingresso di 15-16 Volt.
/////
Non tutti sanno che:
8) CONFRONTO NELL'USO DELLE PILE AL ZINCO-CARBONE E QUELLE ALCALINE
Sovente si pensa che le pile tradizionali comuni come alcaline o zinco carbone, hanno
sostanzialmente le stesse caratteristiche di comportamento e che alla fine la loro durata
sia principalmente dovuta al tipo di materiale usato e alla bontà della costruzione.
Il costo così diverso potrebbe apparentemente avvalorare questo concetto.
In effetti sappiamo che le cose non stanno così, ma il comportamento dei due tipi di pile
non è assolutamente uguale.
Ossia la loro durata nel tempo dipende molto dal tipo di utilizzo che si fa della loro
energia.
La pila alcalina è conveniente in tutti quei dispositivi dove in pratica non esiste un
interruttore d'accensione, (esempio il classico orologio numerico o da parete) il circuito
è così sempre alimentato fino all'esaurimeto della pila.
Se invece si ha un utilizzo intermittente, in questo caso la pausa o il riposo della pila
ne può allungare la durata di circa 1/5 in più, da 5/5 si passa a 6/5 della sua massima
durata a scarica continua.
Questo fenomeno è dovuto all'effetto autorigenerativo della pila quando è a circuito
aperto, in questo fenomeno chimico fisico ci può essere anche l'influenza della
temperatura in cui si trova.
La pila a zinco carbone come l'alcalina può erogare molta energia in breve tempo, ma a
differenza della prima, al suo interno si sfrutta molto meglio l'effetto pausa
autorigenerativa. E' meglio usarla esclusivamente per circuiti muniti di interruttore,
se lo si fa con le dovute pause la durata ad uso intermittente può arrivare al doppio,
ossia 10/5 della sua capacità con scarica continua.
Nota: Logicamente la durata di una pila è anche inversamente proporzionale alla tensione
minima di funzionamento del dispositivo alimentato.
Allora, se dobbiamo acquistare delle pile, pensiamo un'attimo quale ne sarà poi il loro
effettivo uso, e ricordiamoci anche che siano fresche ossia di costruzione recente, non
oltre i 12 mesi.
PS: Dato che le confezioni delle pile non riportano la data di costruzione, ma solamente
il mese e l'anno di scadenza, per avere delle pile ancora buone è saggio calcolare
come l'anno minimo valido, almeno due o tre anni oltre il presente; quindi se siamo
nel 2005 gli anni minimi di scadenza sono il 2007 o il 2008.
Non tutti sanno che:
9) COME FARE FACILMENTE DEI CAVI O PROLUNGHE PC <-> CENTRONICS
Con l'avvento delle porte per pc seriali ad elevata velocità, tipo usb, infrarossi,
radiofrequenza, ecc. La classica porta parallela, sempre presente nei pc, è comunque
meno usata di una volta.
Ma L'uso della stampante con ingresso parallelo è ancora molto comune, per questo ci
potrebbe capitare di avere necessità di lavorare su cavi di connessione tipo parallelo.
E spesso in commercio non si trova il tipo che a noi serve.
Se usiamo una piattina da 25 conduttori (per perforazione d'isolante), il lavoro è
facile; con una morsa da banco prepariamo prima il connettore a pressione con la
piattina, ricordandoci di mettere il riferimento della piattina filo rosso al
terminale numero uno.
Una volta fatto questo si passa a saldare il corrispondente numero uno sul connettore
a 36 pin, e il secondo filo sul pin di fronte il (19) il terzo filo sul (2) e il quarto
sul (20) e così di seguito fino alla fine.
Subminiatura 25 pin a perforazione con Centronics (femmina) a saldare.
Connettore subminiatura 25 pin, a perforazione d'isolante
__________________________
\ 1-------------------13 / (La pressione va distribuita uniformemente
\ 14----------------25 / fino allo scatto dei due dentini laterali di
====================== blocco finale della fascetta del connettore)
|(14)-----------(25)|
filo (1)| 25 cond.ri |(13)
rosso | | Piattina | |
| | | |
__|_|_______________|_|___________ Connettore Centronics a saldare
\ 1------------------13-------18 / o a perforazione d'isolante,(vedi NOTA)
\ 19--------------30--------36 /
==============================
Zona libera
Con questo sistema ideato dai costruttori non occorre perdere tempo a segnare
(con un cicalino per continuità) la corrispondenza dei conduttori uno alla volta,
prima della saldatura.
NOTA: Con alcuni pc occorre fare qualche modifica lato centronics, come:
Ponticellare il terminale 16 (che è libero) con il terminale 30
Scollegare il filo del terminale 20 e saldarlo al terminale 32
Infine scollegare il filo terminale 21 e saldarlo al terminale 31.
Non tutti sanno che:
10) COME PROVARE I DIODI O I TRANSISTOR CON UN COMUNE TESTER
La migliore prova di tali componenti e sempre meglio farla sotto funzionamento
pratico, ma per il più delle volte, anche una misura della conduttività diretta
e inversa della giunzione permette di avere già un'idea buona dell'effettiva
efficienza del componente in esame.
Il diodo al germanio
Utile per la rivelazione dei segnali a radio frequenza, ha una bassa caduta di
conduzione, con il tester analogico in Ohm x 1, si misura la resistenza di
conduzione che deve essere bassa 90-60 Ohm.
Poi si pone la portata Ohm x 1000 e si misura la resistenza inversa,(ossia polarità
dei puntali rovesciate rispetto alla prima misura) si deve leggere un valore non
infinito ma intorno ad 1-2 Mohm.
Se la resistenza è inferiore ai 500 Kohm conviene scartalo.
Facendo le prove con un tester numerico con la posizione 2 Mohm fondo scala,
si legge valori di circa 30 Kohm in conduzione della giunzione e in resistenza
inversa intorno a 600-400 Kohm.
Nota: La resistenza inversa nei diodi al germanio risente in buona misura della
temperatura del componente.
Il diodo al silicio
Se le dimensioni sono piccole, in conduzione deve dare un valore più basso del
germanio con il tester analogico e in inverso una resistenza infinita.
Con il numerico in conduzione si legge la caduta di tensione in millivolt, (in
portata 2 Kohm o 2 Mhom fondo scala) che va da 400 a 800 mV circa.
In tensione rovesciata la resistenza è infinita.
Con i diodi di potenza si ha invece una resistenza inversa di centinaia di Kohm.
Il transistor bipolare e Mosfet
Vale lo stesso principio del diodo al silicio o al germanio.
Per prima cosa si deve individuare la base del transistor e poi applicare la
regola della polarità NPN o PNP.
(Base)
Se il transistor è un NPN significa misurare due diodi (N) --|<-- (P) -->|-- (N).
Si pone il puntale positivo sulla base e poi si misurano le cadute dei due diodi,
non importa quale sia il collettore e l'emettitore.
Si fa l'operazione con la polarità opposta e il valore deve essere infinito.
(Base)
Se il transistor è un PNP significa misurare due diodi (P) -->|-- (N) --|<-- (P),
con la polarità opposta al tipo NPN.
Se il transistor è un Mosfet di potenza funzionante come un NPN (Drain al positivo
Source al negativo). Invece di individuare il gate (la base per i bipolari), si deve
trovare il drain che è la parte metallica del dissipatore oppure di solito il centro
dei tre terminali.
Mosfet tipo NPN = (P) -->|-- (N) --|<-- (P) tipo PNP = (N) --|<-- (P) -->|-- (N)
(Drain) (Drain)
Fatto questo si applica la regola tipo PNP con il tester portata 2 Mhom F.S.
E si legge i valori di caduta in millivolt della giunzione e del diodo di protezione
posto fra il drain e il source, quando si rovesciano i puntali invece la resistenza
deve essere infinita.
Il discorso è inverso con Mosfet alimentato tipo PNP si deve applicare la regola
opposta ossia NPN, partendo sempre dal Drain del transistor come terminale comune.
Un'altro sistema per provare i Mosfet di potenza, è di caricare la capacità interna
del gate del transistor. Esempio con un IRF520 completamente scarico, si collega
un tester in portata ohm x 100 fra il Drain e il Source. Lo strumento deve indicare
resistenza infinita. Senza scollegare il tester si chiude in corto circuito per un
attimo il terminale Gate con il Drain o gli si applica una tensione positiva di
circa 4 Volt rispetto al polo negativo. A questo punto il transistor passa in
conduzione e vi rimane fino a quando la tensione positiva sul Gate è di valore
sufficiente. Poi il transistor ritorna nuovamente nella condizione interdetta.
P.S. A) Le particolari caratteristiche dei transistor in corrente continua permettono
di risalire con le misure viste sopra, al tipo se è un NPN o PNP nel caso che
per qualche motivo è a noi sconosciuta la sigla di fabbricazione.
B) Se abbiamo un circuito elettronico da mettere in funzione, ma che non
conosciamo la corretta polarità dei due fili di alimentazione.
Per trovarli, basta fare:
1) Tester in Ohm 2 Kohm F.S. con puntale Rosso su positivo e Nero su negativo
dello strumento.
2) Misurare la resistenza dei due fili di alimentazione del circuito, con
una polarità e poi con i puntali rovesciati.
3) L'alimentazione corretta è quella identica ai puntali del tester con maggiore
resistenza.
( Conviene sempre alimentare il circuito in prova, con tensioni inizialmente basse ).
Non tutti sanno che:
11) COSA SI PUO' FARE CON UNA SEMPLICE CICALINA TELEFONICA
La cicalina (nome telefonico), è uno strumento molto versatile, infatti molti tester
in parte l'hanno incorporata, ma con funzioni più limitate.
Permette misure o confronti di: Continuità, basse resistenze e avvolgimenti, prova diodi
led e transistor, cerca tensione, prova linee telefoniche e dati, generatore di segnali
per linee e altoparlanti, ecc.
IL suo successo è anche dovuto alla sua semplicità e robustezza circuitale.
Il consumo della pila è molto basso
Il trasformatore come l'altoparlante si recuperano da uno stadio finale di bassa
frequenza in controfase, di una comune radio tascabile non usata.
NOTA: Oltre che in telefonia si usa su circuiti cc/ca con tensione massima di circa
30 Volt. I valori dei componenti si possono leggermente cambiare, a seconda
della frequenza del tono che si desidera udire, ma non si deve mettere fra il
collettore e il comune nessun condensatore di fuga, altrimenti si perde la
capacità di sentire le variazioni d'impedenza.
Quando si desidera provare ad esempio la linea del telefono, per ascoltare
il segnale di centrale occorre bloccare l'oscillatore, e lo si fa semplicemente
cercando la polarità opposta dei puntali, in modo che il transistor non oscilli.
1uF + 3K3
*----||---*---\/\/\/---*------------------> Positivo/Negativo
| 0.1uF | |
T *-||-* | |
| | | (C) 2N1711/2N1613/BC141....
|\ ||\ | *-----------(B)
| *---------*||/ | (E)
A.P.| | /||*----|-----------------* (a)
| / \||/ | *----------*-----> Negativo/Positivo
|/*---------*||\ | Comune / |
*----*-----------------* Deviatore |
- | + |
*----| |---*
(b) |
Pila 6-9 Volt
Non tutti sanno che:
12) I TRANSISTOR BIPOLARI COME ZENER DI POTENZA
Ci capita spesso di cercare un particolare componente elettronico e non averlo
subito a disposizione, ma il desiderio di vedere un certo circuito funzionare
è tale che vogliamo con qualche espediente risolvere la temporanea difficoltà.
Allora nel caso cercassimo uno zener per stabilizzare o per fare una caduta di
tensione fissa da 7 a circa 13 volt; basta che cerchiamo fra i nostri transistor
dei PNP o NPN e poi con un pò di pazienza troviamo quello che ci serve.
Si prende un alimentatore a tensione variabile, una resistenza da 1 watt 100 ohm,
un tester analogico o numerico, ed infine alcuni transistor da provare.
Il circuito è semplicissimo, si tratta di collegare la tensione variabile con in
serie la resistenza da 100 ohm fra i terminali base ed emettitore del transistor
in prova e allo stesso tempo colleghiamo in parallelo ai terminali base/emettitore
il tester che ci indicherà la tensione di zener.
Se usiamo un NPN come il noto 2N3055, colleghiamo il negativo alla base e il
positivo all'emettitore, la resistenza si mette in serie ad uno o all'altro terminale.
Se invece usiamo un PNP come ad esempio il 2N2905 (meno potente) dobbiamo invertire
la polarità, ossia sulla base il positivo e sull'emettitore il negativo.
Si parte con una tensione di circa 5 volt a salire, lo strumento indicherà la
stessa tensione dell'alimentatore fino al punto di conduzione dello zener, e
allora la tensione si fermerà ad un valore fisso, anche se l'alimentatore lo
portiamo a 20 e più volt.
NOTA: Un transistor tipo TO3 ha un dissipatore notevole, ma in questo caso
se lo vogliamo collegare a massa occorre montarlo isolato dal metallo.
Non tutti sanno che:
(13) L'AMPLIFICATORE MAGNETICO
L'amplificatore magnetico era un tempo usato per controllare i sistemi di potenza
elettrica, dove occorreva una certa stabilizzazione e precisione.
Ad esempio si usava negli alimentatori stabilizzati di grandi dimensioni, nelle
centrali elettriche, oppure per controllare l'azionamento dei motori in corrente
continua, e altro ancora.
In pratica si sfruttava la variazione di reattanza di un trasformatore di potenza
in corrente alternata, andando a variare la curva di saturazione del nucleo magnetico
con un'avvolgimento ausiliario attraversato da una debole corrente continua, la quale
veniva a sua volta controllata in parte con un segnale di controreazione prelevato
dall'uscita dello stesso circuito di potenza.
In questo modo sfruttando le caratteristiche magnetiche dei trasformatori, con una
corrente relativamente debole se ne controllava una elevata, da qui il nome di
amplificatore magnetico.
Schema base di un'azionamento di potenza per motori in corrente continua, con il
principio dell'amplificatore magnetico
Trasformatore _________
||*---------|Radd.re +|--------------* +
<-------*||\ |a ponte | ___|___ Albero ____________
|||/ |di | Vcc |Motore |----------| Dinamo |
220/380 Vca /||\ |potenza | |_______| Motore |Tachimetrica|
\||/ | -|--------------* - ---*----*---
/||*---------|_________| +| |-
\|| Regolazione / Corrente |Vcc |
<-------*||*------------------------------\/\/\/-----------------* |
||\ Avvolgimento di controllo / Tensione di |
||/ flusso magnetico Reostato controreazione |
||*----------------------------------------------------------*
Se vogliamo ad esempio oggi controllare la velocità di rotazione di un motore asincrono
senza usare la regolazione della corrente con i triac di potenza, che malgrado il loro
eccellente funzionamento. Per forza di cose, lavorando come interruttori di corrente,
su un carico induttivo creano all'apertura del circuito, dei radiodisturbi di notevole
intensità.
Ecco allora un semplice sistema di controllo della potenza di un motore asincrono, come
quello di una ventola tangenziale di una stufa a gas, senza creare il minimo radiodisturbo.
Si basa sul principio della variazione di reattanza di un trasformatore, dipendente dal
carico presente sul secondario, e quindi lo schema diventa molto semplice.
<---------------------------------------------*
220 Vca Primario 220V __________ |
<--------\/\/\/\/\/----------|Motore 50W|-----*
Trasf. 15-20W ========== |Asincrono |----(Ventola tangenziale stufa a gas)
*\/\/\/* |__________|
|Sec. |
|10-15V|
| |
Due velocità * X (X)Con un reostato di pochi ohm in serie all'interruttore
con commutatore / | si può regolare la velocità massima
/ ------*
Minima <-> Massima
La potenza consumata nel circuito del trasformatore è trascurabile.
Non tutti sanno che:
(14) ALIMENTATORE VIARIABILE DI POTENZA (TEMPORANEA) A BASSO CONSUMO
Con l'uso della potenza elettrica ricavata dall'impiego delle batterie, sappiamo che
è possibile ridurre le dimensioni di un alimentatore in corrente continua, fermo
restando l'erogazione elevata di corrente (temporanea) con un ridotto consumo di
energia elettrica.
Un alimentatore classico stabilizzato a transistor ha bisogno di almeno 3-4 volt in
ingresso superiori alla tensione in uscita. Se vogliamo avere in uscita ad esempio 5 Volt
con una corrente di 1 Amper che significano 5 Watt di potenza assorbita, ne occorrono
come minimo circa 3-4 Watt in più che vengono dissipati dal transistor stabilizzatore
di tensione il quale dovrebbe avere in ingresso un minimo di 8-9 Volt.
Considerando anche il rendimento del trasformatore si è vicini al 40-45%, se poi abbiamo
una unica tensione rettificata da cui per caduta nello stabilizzatore otteniamo la
tensione d'uscita, allora si può avere anche un rendimento minimo del 10%.
Infatti il rendimento in questo caso è direttamente proporzionale alla tensione
stabilizzata in uscita che si vuole avere.
Ecco, perché sono stati costruiti anche gli alimentatori stabilizzati a commutazione,
i quali non stabilizzando la tensione per caduta, hanno un rendimento superiore.
Lo schema utilizza la capacità delle batterie di fornire la tensione con forte corrente,
queste vengono alimentate non a corrente costante, ma comunque sufficiente alla loro carica.
La resistenza di 10-20 ohm serve come limitatore di corrente massima per il trasformatore.
L'alimentatore eroga circa 100-200 mA che può scendere con batterie cariche.
Diverse prese intermedie permettono di prelevare la tensione desiderata, la variazione di
questa è accettabile.
(Se inseriamo delle batterie completamente scariche nel circuito, si deve temporaneamente
portare la resistenza a 40-50 Ohm 2 Watt, solo per la prima ora di carica).
Volendo alimentare circuiti elettronici delicati per quanto riguarda la tensione di
funzionamento, conviene verificare prima l'uscita desiderata con un volmetro.
Per ultimo va ricordato che se usiamo l'alimentatore sovente, occorre tenerlo sotto
tensione diverse ore al giorno, in modo da avere le batterie sempre cariche.
Buoni esperimenti, Emilio ik1wjq.
Continua....
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