Alimentatore da laboratorio 400 VA

gennaio 8th, 2014 | Posted by Marco Plessi in Elettronica | Visite: 7.623

Progetto e realizzazione di un semplice alimentatore da 24 Vac / 24 Vdc e tensione variabile 0 – 15 Vdc. Le uscite sono sezionate da teleruttori e il trasformatore eroga una potenza massima di 400 VA.

Nel mio laboratorio di elettronica, ho diversi strumenti (artigianali e non) che funzionano a bassa tensione (12 o 24 V). Alimentarle ognuna con il suo alimentatore, oppure usarne uno provvisorio non mi è mai piaciuto. Quindi ho pensato di realizzare un potente alimentatore per alimentarle tutte. Ovviamente non ho grandi pretese in precisione, in quanto ogni strumento ha il suo stabilizzatore interno, l’importante è che la corrente in uscita sia abbastanza alta. Quindi utilizzo un trasformatore toroidale da 400 VA (acquistato anni fa alla fiera e mai utilizzato), con una tensione di uscita di 24 Vac. In questo modo  ho già due uscite pronte, ovvero 24 Vac e 24 Vdc. Colgo l’occasione e inserisco anche un alimentatore variabile (con finale a transistor 2N3055) da 0 – 15 Vdc.

Buona parte del materiale utilizzato è di recupero da vecchie apparecchiature (sempre artigianali) dismesse in quanto non servivano più.

Le tre uscite sono controllate da tre teleruttori comandati da interruttori a levetta posti sul pannello. Ci sono anche i led di segnalazione per ogni uscita (giallo=non collegata ; rosso=inserita). Per l’uscita a tensione variabile ho installato anche un voltmetro digitale.

Già che ci siamo ecco l’elenco delle caratteristiche tecniche:

Potenza: 400 VA;

Tensione di uscita: 24 Vac / 24 Vdc / var 0 – 15 Vdc

dimensioni: larghezza 32cm; altezza 10cm; lunghezza: 25cm (giusto per avere anche un riferimento nelle foto)

Peso: una decina di kili


 

Scrivo questo articolo non tanto per il progetto (che è abbastanza semplice e penso alla portata di tutti) ma per la realizzazione, che è venuta, secondo me, abbastanza bene.

SL278122


Di seguito c’è l’anteprima dello schema elettrico (cliccando sull’immagine si apre il PDF):

schema_alimentatore_s400

Lista componenti:

C1         condensatore elettrolitico  1000 uF / 50 V
C2         condensatore elettrolitico 4700 uF / 50 V
C3         condensatore ceramico 100 nF      
C4         condensatore ceramico 100 nF      
C5         condensatore ceramico 100 nF      
C6         condensatore ceramico  100 nF      
C7         condensatore elettrolitico 470 uF / 50 V
C8         condensatore elettrolitico 470 uF / 25 V
C9         condensatore elettrolitico 10000 uF / 25 V
D1         Ponte raddrizzatore KBPC2510
D2         Ponte raddrizzatore KBPC2510
D1.OFF1    LED GIALLO  
D1.ON1     LED ROSSO   
D2.OFF1    LED GIALLO  
D2.ON1     LED ROSSO   
D3.OFF1    LED GIALLO  
D3.ON1     LED ROSSO   
K1         Teleruttore 3 NO / 1 NC bobina a 24 Vdc
K2         Teleruttore 3 NO / 1 NC bobina a 24 Vdc
K3         Teleruttore 3 NO / 1 NC bobina a 24 Vdc
Q1         2N3055      
R1         resistenza 2K          
R2         resistenza2K          
R3         resistenza2K          
R4         resistenza2K          
R5         resistenza2K          
R6         resistenza2K          
R7         resistenza1 R / 1 W   
RV1       potenziometro lineare  10K         
SW1        interruttore levetta pannello
SW2        Interruttore bipolare        
SW3        interruttore levetta pannello
SW4        interruttore levetta pannello
T1         trasformatore toroidale 400 VA / 24 V
U1         L7805        
U2         L7815      
U3         Voltmetro programmabile UP6035S/5
X1         Connettore 3 poli tipo molex      
X2         Bullone carcassa metallica
X3         Boccola rossa da pannello
X4         Boccola nera da pannello
X5         Boccola rossa da pannello
X6         Boccola nera da pannello
X7         Boccola rossa da pannello
X8         Boccola nera da pannello

Spiegazione del funzionamento:

La tensione di rete (230 Vac) entra nel connettore X1, e viene interrotta con l’interruttore SW1 (selettore industriale da pannello con due contatti N.O.), dopo si collega al primario del trasformatore toroidale T1, il quale la trasforma a 24 Vac.

Da qui partono 3 strade:

OUT_1 – tramite i contatti di K1, la 24 Vac viene portata all’uscita 1 direttamente;

OUT_2 – la 24 Vac viene raddrizzata e filtrata, quindi arriva ai contatti di K2, che controlla l’uscita;

OUT_3 – la 24 Vac viene raddrizzata e filtrata, poi arriva allo stabilizzatore di tensione, che è composto da un L7815 che genera il riferimento di tensione, quindi da un potenziometro (collegato tra massa e 15 V) che, collegato alla base del 2N3055 per mezzo di una resistenza da 1 Ohm, permette di regolare il livello di tensione in uscita. Il 2N3055 è un transistor progettato apposta per questi utilizzi, e resiste ad una corrente di collettore fino a 15 A.

La 24 V raddrizzata destinata ad OUT_3 viene anche deviata e collegata allo stabilizzatore di tensione a 5 V, per alimentare il voltmetro da pannello (UP6035), il quale indica la tensione in uscita dal regolatore di OUT_3.


Fotografie e commenti ad esse:

 

SL278120

Cablaggio interno: in basso a sinistra ci sono i tre teleruttori, a destra di essi il condensatore elettrolitico da 10000 uF; in alto a destra si nota chiaramente il trasformatore toroidale da 400 VA, e a sinistra ci sono le schede dei regolatori; fissato al pannello posteriore c’è il dissipatore per il 2N3055 e il connettore per l’alimentazione a 230 Vac.


SL278122

Pannello frontale finito. Da sinistra a destra: boccole di uscita (alto->basso: var 0-15Vdc; 24 Vdc; 24 Vac); voltmetro digitale con sotto il potenziometro per la regolazione della tensione di OUT_3; led di segnalazione delle uscite (giallo: uscita disattivata; rosso: uscita inserita); interruttori di controllo delle uscite; interruttore generale.


SL278104

Particolare delle schede: a destra la scheda dei ponti raddrizzatori, a sinistra il regolatore di tensione (la scheda in realtà supporta due regolatori, ma come ho detto all’inizio, ho usato materiale di recupero da altre apparecchiature).


 

frontalino_alimentatore-s400

Frontalino in lavorazione: anche il contenitore è riciclato, infatti il suo frontalino in alluminio è ricoperto di fori inutili. Il metodo migliore è realizzare una piastra in plexiglass delle stesse dimensione (quella sotto) e praticarci solo i fori necessari, quindi incollare un adesivo sopra il frontalino in alluminio e chiudere tutto a sandwich (alluminio sotto e plexiglass sopra).


SL278114

Fotografia scattata da dietro, si vede il cablaggio del pannello anteriore (con molte cose mancanti, infatti non era ancora finito).


 

Ed infine, l’alimentatore al suo posto insieme agli altri strumenti:

SL278129


 

Grazie per l’attenzione !

 

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