Calcolo Condensatore - alimentatore,ponte diodi

[Alexxandro]

non ho capito perchè continui a parlare del 35 % se da questa semplice formula abbiamo potuto vedere che la costante 20000 corrisponde al 17 %:

r=0,173/(CxfxR)

mi dispiace non ci ho capito niente ,grazie lo stesso!

Modificato: 1 agosto 2005 da Alexxandro

[tatonilo]

Salve a tutti !

Mi si blocca il PC per alcuni giorni, vi lascio soli un minuto e mi combinate questo ambaradan (non quello di 105, io usavo questo termine già quando 105 era solo il numero che sta in mezzo tra 104 e 106 ) solo per un calcolo di un condensatore!

Sto ovviamente scherzando....... ma fa piacere che ci sia ancora una così bella diatriba su un tema che normalmente viene bypassato da molti progettisti, a favore dei + moderni alim. switching.

Veniamo alle cose serie:

Anch'io avevo cominciato a rispondere ad alexxandro, con tutti crismi delle formule, delle considerazionmi, ma dopo tre volte che mi si è bloccato il PC, che per riconnettersi ci vuole un secolo (vado ancora a 56K, io! mica un bau bau micio micio, fastweb qualsiasi), le bimbe (non finlandesi compiacenti, ma due pesti terribili che non fanno 10 anni in due, a cui devo dare 3 pasti al giorno , sai com'é, "tengo famiglia" ..) ho lasciato perdere... scusami alexxandro! comunque ho visto che hai trovato una persona estremamente competente e precisa. Forse troppo !! Sensa rancore rguaresc.

Infatti anche dal mio calcolo (molto empirico, visto che alexxandro è molto avaro di dettagli 12V 5A di trafo e poi più ) mi veniva fuori sfruttando il trafo all'80% (uscita a 4amp) circa 7000 uF che ovviamente si arrotonda a 10000 uF.

Questo va bene per una "consolle" ma anche quì, alexxandro, di che consolle si tratta ? é una consolle x videogiochi -tipo PS1-2 Xbox ecc.ecc. o è una consolle di mixxaggio da hobby o da studio? O è un'altro tipo di consolle.

In tutto questo tu hai specificato nel titolo, alim. ponte diodi e null'altro. Di circuiti integrati, partendo dall' LM317 (mitico) ci sono migliaia di soluzioni adottando le quali tutte le considerazioni che state facendo, perdono importanza .

A questi circuiti gli dai una tensione maggiore di Vout + 3 Volt e sono contenti. (mai superiore, comunque a circa 35 Vdc che di solito è il limite max per questi chip magici) Ti alimentano il tuo carico in modo continuo, filtrato, stabilizzato che è una gioia. Non c'è bisogno di parlare tanto di 2, 3 4 mila micro in + o in -.

La mia formula appartiene al tempo delle valvole, forse perchè anche la mia età si avvicina a quel periodo, e ha validità sino a che non fai le considerazioni di cui sopra. E poi Alexxandro non mi aveva parlato di alim stabilizzato, ma di alim livellato, perciò la formula aveva piena valenza.

Perciò fai come ti ha detto il bravo rguaresc e la tua consolle avrà pane.... ehm volt per i suoi denti.

Molti dispositivi poi, fuori hanno solamente un box di alimentazione, ma lo stabilizzatore lo hanno dentro. Facci caso, e magari ti risparmi un sacco di lavoro.

Ciao!

Danilo

Modificato: 2 agosto 2005 da tatonilo

[Alexxandro]

Lo stabilizzatore è un lm1084 il circuito dovrà dissipare 3,4 ampere naturlamente 12 volt,ok!

comunque,io ero solo curioso di capire questa formula e non mi trovavo con rquaresc:

C=20000/(V/I)

non ho capito i calcoli di rquaresc.Io ora dico che in quel calcolo semplificato risalente a quest'altra formula del ripple:

r=1/(4x1,73xfxCxR)

C=20000/1/1=20000

r=1/(4x1,73x50x0,02x1)=1/6,92=0,14

Sarebbe 14 % ??

quindi 20000 corrisponde ad un 14 % di ripple

C=1/(4x1,73x50x0,14x1)=20644

Riassiumiamo:

qui stiamo parlando di un trasformatore di 12 volt,che va al ponte diodi e stabilizzatore 1084.

Dal valore efficace dei 12 volt del trasf arriviamo al ponte diodi,con un aumento all'uscita di 1,41,giusto? ed una perdita sui diodi di -1,4

Quindi dovremmo tener presente 12x1,41-1,4=15,52

ma sempre valore efficace è!

questa è la probabile tensione ai capi del condensatore.

Mi vien da dire:fin qui tutto normale,anche se arrivano di piu,lo stabilizzatore farà il suo lavoro.

Prima di continuare ancora il discorso:

mettiamo che il condensatore non ci fosse,e dal ponte diodi uscirebbe una tensione anche se oscillante a dente di sega ,ma che non andrebbe al di sotto dei 12 volt,lo stabilizzatore riuscirebbe a fare il suo lavoro??

come dice rquaresc:

Lo stabilizzatore e' una speciale "resistenza in serie regolata" che puo' stabilizzare solo mentre riduce la tensione, non la puo' aumentare.

[Alexxandro]

la cosa brutto di questo forum che non si puo modificare il messaggio se uno scrive una fregnaccia il ponte diodi raddrizza la sinusoide,togliendo le negative ma non redendola continua

[rguaresc]

             ________________________________________^___________^________^
          /\                                        |           |        |
         /  \                                       |           |        |
        /    \ -.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-.-^                     |        |
       /      \                           |        Ur(max)      |        |
      /        \                         Ur(eff)                |        |
     /          \- - - - - medio - - - - -+- - - - -+- - -    Ur(pp)     |
    /            \               ^                                       |
   /              \              |                              |        |
  /                \             |                              |       Umax
 /                  \            |                              |        |
/                    \ _________________________________________+        |
                                 |                                       |
                                 |                                       |  
                                 |                                       |
                               Uom (valore medio raddrizzato)            |
                                                                         |
                                 |                                       |
  Linea 0 Volt -------------------------------------------------------------

Proviamo per gradi.

1) Il ripple e' un'onda approssimativamente triangolare. La formula che da 0,14 fornisce il valore efficace del ripple Ur(eff) riferito al valore medio, ma c'e' anche il valore massimo Ur(max) e il valore picco-picco Ur(pp) che per quest'onda e' il doppio del massimo. Il rapporto tra Ur(pp) / Ur(eff) si puo' ritenere circa 3,2, percio' in termini di valore efficace hai 14% in termini di valore picco-picco avresti 44,8% riferiti al valore medio Uom che dventano di meno (circa 35%) se riferiti al valore Umax

2) Lo stabilizzatore LM1084 data_sheet_LM1084 ha una caduta minima di 1,30 V per cui fornisce 12 V a condizione che al suo ingresso ci siano almeno 12 + 1,30 = 13,30 V

Con un trasformatore da 12 V ottieni un valor massimo Umax = 15,52 V (non efficace!) la tensione mantiene questo valore se non eroga corrente. A carico per il gioco di carica-scarica del condensatore la tensione segue la traccia seghettata. La massima tensione di ripple che ti puoi permettere Ur(pp)=15,52-13,30 = 2,2 Vpp = 0,7 V(eff). Se non vuoi esagerare col condensatore ti conviene partire con un trasformatore da 15 V

Modificato: 2 agosto 2005 da rguaresc

[Alexxandro]

rguaresc+-->

(rguaresc)

Mi dispiace con la tua buona volonta continuo a non capirci niente.

Quello che ho ottenuto,il 14 % che è il valore efficace ripple,

sarebbe dove la tensione si mantiene +o- continua,se superiamo il 14% incomincia a fare il classico effetto dente di sega,giusto?

Il rapporto tra Vr(pp)/Vr(eff) si puo ritenere circa 3,2 ????

questo da dove nè esco fuori??

[rguaresc]

sarebbe dove la tensione si mantiene +o- continua,se superiamo il 14% incomincia a fare il classico effetto dente di sega,giusto?

Modificato: 2 agosto 2005 da rguaresc

[tatonilo]

Ciao Alexxandro, Ciao Rguaresc

Forse rguaresc gliela stai mettendo giù un pò troppo complessa... non so ma misembra che Alexxandro stia per dare forfait.

State dicendo entrambi delle cose giuste ma con qualche minima imperfezione.

Alexxandro ha scritto (quotando un post di rguaresc) che se non ci fosse il cond, l'onda sarebbe seghettata ma non scenderebbe sotto i 12 Volt.

Invece è proprio quì il problema.

La tensione, senza condesatore, si chiama tensione continua pulsante apposta perchè la stessa è in realtà la somma matematica (non più algebrica) delle due sinusoidi (positiva e negativa nell'arco di un ciclo completo ovvero i ben noti 20msec di una singola sinusoide. perciò è la ripetizion esatta della prima semisinusoide (la positiva) a cui segue la copia speculare (da sotto viene portata sopra) della seconda semisinusoide (la negativa che è come se venisse letteralmente "girata verso l'alto" dal ponte di diodi.

Alexxandro, non voglio essrti scortese , non conoscendo il tuo livello di preparazione non so se hai mai visto un'onda del genere in uno oscilloscopio, ma devi immaginarti come una serie di loghi di McDonald in fila ........

( ripeto, ti chiedo scusa se ti sto dicendo delle cose che già conosci, non è mia intenzione offenderti o urtarti.)

La tensione scende relamente sotto i 12 Vdc ( per farti un esempio estremo, all'instante che va da +9 msec a +11 msec e nell'istante che va da +19 a +21msec (potenza della coppia di diodi del ponte e della mi approx dei tempi) la tensione è letteralmente uguale a 0 (zero) . per quello ci vuole un condensatore che accumuli energia durante le fase crescente della semionda (tratto da +1 a +5msec e +11 a +15msec) e la restituisca durante il rimanente tratto in cui il trasformatore in realtà fornisce energia solo e solo se il cond. non c'è oppure è stato calcolate male/troppo piccolo.

Per questo, una volta che hai garantito al tuo integrato sdtabilizzatore i parametri minimi di funzionamento (ovvero Vout 12Vdc +1,3 Vdc di autoconsumo = 13,3 ... facciamo 13,5 per non pensarci +) non importa che ripple hai del 5 - 10 - 15% . L'importante è che la tensione di alimentazione dell'integrato sia sempre superiore anche con il ripple max che puoi avere con un carico di 3,4 amp. al valore di 13,5 Vdc.

e con un cond da 10000 uF come mi sembra di aver capito ti suggerisca anche Rguaresc, non dovresti avere dei problemi in tal senso.

Magari, per sicurezza, mettici un 1000 uF di qualità (tipo Elna o Rifa) anche all'uscita dell'integrato, per compensare eventuali picchi di assorbimento all'accensione.

Ciao a tutti! Tatonilo

[Alexxandro]

Si ma non mi ha risposto quel rapporto di 3,2 che ha parlato

dice:Il rapporto tra Ur(pp) / Ur(eff) si puo' ritenere circa 3,2

[Alexxandro]

tatonilo+-->

(tatonilo)

autoconsumo:quello assorbe l'integrato,ok!

tatonilo+-->

(tatonilo)

questo rapporto di 3,4 da dove ne viene fuori,ripeto!

[rguaresc]

Si ma non mi ha risposto quel rapporto di 3,2

[tatonilo]

Ciao Alexxandro,

ti cito il tuo post numero 28, ma trovi anche un riferimento sempre in un tuo post, ovvero il numero 15.

Dal # 28 tu hai scritto:

<< Lo stabilizzatore è un lm1084 il circuito dovrà dissipare 3,4 ampere naturlamente 12 volt,ok! >>

ecco da dove ho preso i dati che mi segnali. Non è un "rapporto", è il valore della corrente di uscita che "tu" mi hai comunicato. 3,4 amp è equivalenta a scrivere 3,4A oppure 3,4 Ampere.

Spero di averti aiutato.

Per quanto riguarda l'autoconsumo, effettivamente si tratta della tensione che il dispositivo "usa per se" quale margine di funzionamento minimo. nel chip citato Rguaresc ha detto si tratta di circa 1,3 Volt; nei 78xx si tratta di almeno 3 v (sono prodotti + vecchi, è logico che sia così). E' la sua "caduta di tensione". ecc.ecc.

Come sopra, spero di averti aiutato.

Ciao!

Tatonilo

[Alexxandro]

rguaresc+-->

(rguaresc)

Ecco la differenza:

prima si parlava di sinusoide,quella veniva prodotta dall'alternata;quindi a forma curva,dalla formula matematica ricavavamo il valore di picco,il culmine della tensione.

Invece entrando in gioco il condensatore,si ha attenua molto l'onda quasi triangolare,a mo di dente di sega.

guardando questi grafici:

http://ospitiweb.indire.it/~sori0001/besta...enze/diodi.html

RADDRIZZATORE AD UNA SEMIONDA

il valore efficace è piccolo

Scenderà meno rapidamente se la corrente prelevata è piccola o più rapidamente se la corrente è elevata. Si avrà pertanto:

il valore efficace va aumentando

Un modo è quello di raddrizzare entrambe le semionde cioè riportando al positivo anche quella negativa (per F=100Hz la C si ricarica ogni 10 mS anziché 20mS).

il valore efficace è alto,per dire che è molto ma molto vicino,al valore piu alto(il picco)

Per dire il valore effica sempre quello è; ma è il valore di picco che va ad attenuarsi

Speriamo bene!..to be continue..

Modificato: 2 agosto 2005 da Alexxandro

[Alexxandro]

modifico

Se come ho capito il valore efficace,sarebbe quello che varia nel tempo,da 0 fino ad arrivare al valore piu alto che è quello di picco,la punta dell'onda!

Quindi in questo caso quello varia e si attenua è il veff

[rguaresc]

Per una forma d'onda il valore efficace e' fisso nel tempo, perche' e' il valore della tensione continua che "scalda" allo stesso modo il carico.

Per quanto riguarda il valore efficace della tensione totale raddrizzata e filtrata d'accordo: cresce da 1 a 2 semionde e cresce se la corrente e' piccola e il condensatore grande fino al limite al valor massimo della raddrizzata.

I discorsi precedenti su 3,2 ecc si riferivano alla sola componente ripple. Per semplificare si ipotizza che la tensione raddrizzata sia data dalla somma di:

- Una tensione continua Uom

piu'

- Una tensione alternata quasi-triangolare detta ripple. "r" e' il rapporto del valore efficace del ripple e Uom. Per garantire il rifornimento allo stabilizzatore devi tenere d'occhi il minimo che e' ugluale al massimo meno Ur(pp), percio' valutato r devi rivavare Ur(eff) e Ur(pp)

Modificato: 2 agosto 2005 da rguaresc

[Alexxandro]

Buongiorno!

Alla fine sappiamo il rapporto U(pp)/U(eff)=3,2 (onda del ripple)

Facciamo un conclusivo esempio:

C=1/(4x1,73xRxfxr)

ora come hai detto r sarebbe U(eff)

quindi mettiamo che è il 14% il V(pp)=V(eff)x3,2=48%

Ora come faremo a calcolarci r ?

mettiamo come esempio il circuito d'alimentazione che deve erogare massimo 5 ampere a 12 volt.

Basta calcolarci il valore di picco?? e ricavare r?

fammi un esempio e finimao qui!

Modificato: 3 agosto 2005 da Alexxandro

[rguaresc]

Ci sono tante variabili, un po' si calcola un po' si va a occhio un po' si copia dagli altri. Due esempi:

1-partendo dal trasformatore trovo C:

T 12 V, Umax=(12 X 1,41) - (2 X 0,7) = 15,52 V

Umin = 12 + 1,5 = 13,5 V

--> Ur(pp) = 15,52-13,5 = 2,02 Vpp

Ur(eff) = 2,02/3,2 = 0,63 V

Uom sara' intermedia tra 15,52 e 13,5 diciamo Uom=14,5 V

--> r=0,63/14,5 = 0,043

Carico R=14,5/5 = 2,9 Ohm (e' il carico del filtro)

C= 1/(4 1,73 50 2,9 0,043) = 23180 uF perche' 12 V sono troppo pochi, per uno stabilizzatore da 12 V conviene un trasformatore da 15 o 18 V

2- partendo dal condensatore calcolato a spanne trovo la tensione del trasformatore. Ipotizzo Uom=15 V a occhio:

C = 20000 X 5 / 12 = 8333 arrotondiamo a 10000 uF taglia commerciale

R=15/5 = 3 Ohm

r= 1/(4 1,73 R f C)= 1/(4 1,73 3 50 0,010000) = 0,096

Ur(eff) = r X Uom = 0,096 X 15 = 1,44 V(eff)

Ur(pp)= Ur(eff) X 3,2 = 1,44 X 3,2 = 4,6 Vpp

Umax = 13,5 + 4,6 = 18,1 V

Umax_trasformatore = 18,1 + 2 X 0,7 = 19,5 V

U efficace trasformatore = 19,5 / 1,41 = 13,8 V.

In pratica partendo con una tensione di trasformatore 15 V la formula "a spanne" va bene.

ciao, non ti scoraggiare!

[Alexxandro]

Umin = 12 + 1,5 = 13,5 V

Modificato: 3 agosto 2005 da Alexxandro

[rguaresc]

questo che sarebbe(1,5)??

Modificato: 3 agosto 2005 da rguaresc

[Alexxandro]

ti ringrazio di tutto il tempo che mi hai dedicato!