Regolatore e raddrizzatore tensione alternata

[RiccardoZ]

Buongiorno a tutti,

Oggi vi scrivo per un problema che da un po’ di tempo sto cercando di risolvere ma le mie competenze in elettronica sono molto basilari.

Stavo cercando di progettare un circuitino raddrizzatore e regolatore per la mia Vespa in modo tale da poterci collegare un faro a led. Ho quindi creato un ponte a diodi con diodi Schottky (poichè la vespa genera una tensione di frequenza 300hz) tuttavia volevo integrargli un sistema che protegga da picchi di tensione.  La vespa genera tensione in un intervallo di 3 - 30 volt con picchi di 52v rilevati con oscilloscopio. Questi picchi mi bruciano un regolatore che ho preso in amazon step down dc dc che lavora in un range max di 40v circa. 

Poichè il faro lavora tranquillamente anche a più di 30v volevo chiedere come posso creare un sistema che tagli i picchi in modo tale da proteggere il faro. Sarebbe interessante poter rimanere nel range di 12V.

La pcb me la faccio stampare dopo che la disegno in EasyEda.

Grazie in anticipo e mi scuso per eventuali errori. 

[patatino59]

I picchi li tagli facilmente con un generoso condensatore elettrolitico subito dopo il raddrizzatore.

Calcola all'incirca 2000 uF per ogni Ampere che ti serve.

Se l'uscita DC filtrata fosse ancora troppo alta hai bisogno di uno stadio preregolatore Switch Mode

[RiccardoZ]

Grazie mille per la tempestiva risposta.

 

Nel circuito che sto provando ora ho già messo 8 condensatori da 470uF dopo il ponte (principalmente per ridurre lo sfarfallio al minimo), + 2 condensatori ceramici ai morsetti.

Dici che con un preregolatore Switch Mode si riesce a risolvere? Come dovrei fare?
Grazie ancora 

[patatino59]

3 minuti fa, RiccardoZ ha scritto:

con un preregolatore Switch Mode si riesce a risolvere? Come dovrei fare?

Devi prima dimensionare tensione e corrente massima, poi cerchi "DC-DC converter" con tali caratteristiche.

Costruirlo da se è abbastanza complicato.

Il componente principale potrebbe essere un IC LT 3430, poi ci vogliono gli induttori adatti.

[DavidOne71]

25 minuti fa, RiccardoZ ha scritto:

rilevati con oscilloscopio

puoi postare il grafico?

[RiccardoZ]

1 ora fa, DavidOne71 ha scritto:

puoi postare il grafico?

Purtroppo non ho nulla di salvato, abbiamo misurato con un oscilloscopio vecchio.

[RiccardoZ]

1 ora fa, patatino59 ha scritto:

Devi prima dimensionare tensione e corrente massima, poi cerchi "DC-DC converter" con tali caratteristiche.

Costruirlo da se è abbastanza complicato.

Il componente principale potrebbe essere un IC LT 3430, poi ci vogliono gli induttori adatti.

Ho cercato molto ma niente da fare, non trovo nessun converter con queste caratteristiche. Per questo motivo mi piacerebbe crearlo. So che i circuiti step-down sono abbastanza complessi, mi chiedevo infatti se ci fossero altre soluzioni al mio problema. Grazie per l’aiuto

[patatino59]

L' Application del lt 3430 è completo e può chiarirti le idee.

Una protezione ulteriore può essere una resistenza corazzata in ingresso.

Quote

non trovo nessun converter con queste caratteristiche

Che corrente ti occorre in uscita ?

Non credo che l'alternatore della Vespa sia molto potente.

A riprova di ciò, ricordo che, nei modelli che le hanno, le frecce anteriore e posteriore vengono accese alternativamente.

 

 

 

Modificato: 6 ottobre 2021 da patatino59

[RiccardoZ]

34 minuti fa, patatino59 ha scritto:

L' Application del lt 3430 è completo e può chiarirti le idee.

Una protezione ulteriore può essere una resistenza corazzata in ingresso.

Che corrente ti occorre in uscita ?

Non credo che l'alternatore della Vespa sia molto potente.

A riprova di ciò, ricordo che, nei modelli che le hanno, le frecce anteriore e posteriore vengono accese alternativamente.

 

 

 

Max max 3A, ma secondo me anche meno. Provo a dare un occhiata al link che mi hai inviato, spero di riuscire a capirmi, grazie mille. 

No L’alternatore della vespa non è molto potente, il problema sono solo questi picchi che genera. 

[RiccardoZ]

Comunque, dite che intervenire nell’alternata non conviene quindi?

[patatino59]

4 minuti fa, RiccardoZ ha scritto:

dite che intervenire nell’alternata non conviene quindi?

Puoi ridurre la eventuale tensione di picco in ingresso con una resistenza.

La formula è (V max - V min) diviso I max

Dovrebbe essere circa 3,3 Ohm, 10 Watt

Ci pensa poi il regolatore Switching a convertire tutta la potenza restante in uscita.

 

[RiccardoZ]

27 minuti fa, patatino59 ha scritto:

Puoi ridurre la eventuale tensione di picco in ingresso con una resistenza.

La formula è (V max - V min) diviso I max

Dovrebbe essere circa 3,3 Ohm, 10 Watt

Ci pensa poi il regolatore Switching a convertire tutta la potenza restante in uscita.

 

Provo quindi ad anteporre una resistenza in uno dei 2 morsetti in entrata e vi aggiorno. Grazie ancora

[RiccardoZ]

Domanda, stavo pensando di usare un regolatore di tensione lineare del genere https://it.rs-online.com/web/p/regolatori-di-tensione/1770842/, tuttavia non so se scaldi troppo (magari ci metto un piccolo dissipatore se il calore è moderato) o se effettivamente riesca a “tagliare” questi picchi di tensione. Vi lascio anche il datasheet  nel caso: https://docs.rs-online.com/ac8f/0900766b8166b212.pdf.

Grazie in anticipo

[DavidOne71]

Operating Ratings‡ Maximum Operating Input Voltage............................................................................................................................+26V

[patatino59]

53 minuti fa, RiccardoZ ha scritto:

stavo pensando di usare un regolatore di tensione lineare

Lascia stare.

 

[RiccardoZ]

4 ore fa, DavidOne71 ha scritto:

Operating Ratings‡ Maximum Operating Input Voltage............................................................................................................................+26V

Se vai nella pagina di rs components mettono max. 60V 🤔

3 ore fa, patatino59 ha scritto:

Lascia stare.

 

Va bene, grazie

[DavidOne71]

2 ore fa, RiccardoZ ha scritto:

Se vai nella pagina di rs components mettono max. 60V

Infatti è così, ma si sono dimenticati di mettere le note

Maximum positive supply voltage of 60V must be of limited duration (<100ms) and duty cycle (≤1%). The maximum continuous supply voltage is 26V. Exceeding the absolute maximum rating may damage the device.

[RiccardoZ]

7 minuti fa, DavidOne71 ha scritto:

Infatti è così, ma si sono dimenticati di mettere le note

Maximum positive supply voltage of 60V must be of limited duration (<100ms) and duty cycle (≤1%). The maximum continuous supply voltage is 26V. Exceeding the absolute maximum rating may damage the device.

Mi sembrava strano infatti, grazie

[RiccardoZ]

Buongiorno ragazzi,

Ho provato ad anteporre una resistenza nel morsetto di ingresso del ponte a diodi e sembra che i picchi vengano smorzati un po’. Ho trovato questo schema di uno step down che dovrebbe avere come input range: da 4.5 a 60V . Non saprei tuttavia come si comporta nel caso la tensione in input sia minore. Che ne pensate? E’ un opzione valida?  Per avere in output 12V non regolabili, posso sostituire il trimmer? Grazie  

[gabri-z]

Certo che puoi , ma :

Perché non lo prendi da 12 V ?

Attento che non tutti i produttori lo garantiscono oltre i 40 V !

 

http://www.htckorea.co.kr/Datasheet/Step-down/LM2596HV.pdf

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf?ts=1633998372384

 

[RiccardoZ]

1 ora fa, gabri-z ha scritto:

Certo che puoi , ma :

Perché non lo prendi da 12 V ?

Attento che non tutti i produttori lo garantiscono oltre i 40 V !

 

http://www.htckorea.co.kr/Datasheet/Step-down/LM2596HV.pdf

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf?ts=1633998372384

 

Teoricamente dovrebbe essere fino a 60v (o qualcosa di più) l'input possibile. Consigliate di fare qualche miglioria al circuito?   

[gabri-z]

25 minuti fa, RiccardoZ ha scritto:

Consigliate di fare qualche miglioria al circuito? 

Seguire le indicazioni di montaggio e dimensionamento al 9.2.2 qui

[RiccardoZ]

7 minuti fa, gabri-z ha scritto:

Seguire le indicazioni di montaggio e dimensionamento al 9.2.2 qui

Grazie per i consigli. Vi tengo aggiornati

 

[gabri-z]

56 minuti fa, RiccardoZ ha scritto:

Teoricamente dovrebbe essere fino a 60v (o qualcosa di più) l'input possibile

Ripeto , stai attento al integrato che acquisti , mentre 

Supply Voltage VIN - 63 V al                   http://www.htckorea.co.kr/Datasheet/Step-down/LM2596HV.pdf , 

Maximum supply voltage (VIN) 45 V al   https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf?ts=1633998372384

E se la TI garantisce mass. 45 V , una ragione ci sarà .

 

[RiccardoZ]

3 ore fa, gabri-z ha scritto:

Ripeto , stai attento al integrato che acquisti , mentre 

Supply Voltage VIN - 63 V al                   http://www.htckorea.co.kr/Datasheet/Step-down/LM2596HV.pdf , 

Maximum supply voltage (VIN) 45 V al   https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf?ts=1633998372384

E se la TI garantisce mass. 45 V , una ragione ci sarà .

 

Grazie per l'aiuto.
Altrimenti mi avevate proposto questo : https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/34301fa.pdf nel mio caso.
Stavo pensando di mantenere la resistenza in modo tale da "proteggermi" un po' dai picchi. Ho sentito che molti utilizzano in questi casi dei varistori. Giusto?