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Analisi circuito alimentazione
10 Anni 9 Mesi fa #1
da daniele.spadoni
Analisi circuito alimentazione è stato creato da daniele.spadoni
Salve a tutti, questo è il mio primo post nel forum per cui inizierei con qualcosa di semplice.
Sto analizzando un circuito su cui dovrei rimettere le mani per alcuni componenti obsoleti, però non mi torna molto il suo funzionamento. In pratica la scheda è a microcontrollore ed alimenta un motore 12Vac.
Si utilizza un trasformatore esterno con uscita 11,5Vac (6,9VA) nello schema allegato è la tensione IN AC.
Mi aspetto dopo il ponte di Graetz una tensione di circa 14,2V efficaci (considerando 0,7V di caduta per ogni diodo). Eccoci alla parte che non mi torna, sono presenti due resistenze da 120ohm in serie prima dello zener, ma in questo modo ottengo una corrente massima disponibile pari a:
I=(Vnr2-Vz)/R = (14,2 - 12) / 240 = 9,1mA
Questa in teoria è la massima corrente che può arrivare all'ingresso del regolatore LM1117 e quindi all'uscita dello stesso, è corretto oppure ho sbagliato l'analisi da qualche parte?
Grazie a tutti per i suggerimenti.
Daniele
Sto analizzando un circuito su cui dovrei rimettere le mani per alcuni componenti obsoleti, però non mi torna molto il suo funzionamento. In pratica la scheda è a microcontrollore ed alimenta un motore 12Vac.
Si utilizza un trasformatore esterno con uscita 11,5Vac (6,9VA) nello schema allegato è la tensione IN AC.
Mi aspetto dopo il ponte di Graetz una tensione di circa 14,2V efficaci (considerando 0,7V di caduta per ogni diodo). Eccoci alla parte che non mi torna, sono presenti due resistenze da 120ohm in serie prima dello zener, ma in questo modo ottengo una corrente massima disponibile pari a:
I=(Vnr2-Vz)/R = (14,2 - 12) / 240 = 9,1mA
Questa in teoria è la massima corrente che può arrivare all'ingresso del regolatore LM1117 e quindi all'uscita dello stesso, è corretto oppure ho sbagliato l'analisi da qualche parte?
Grazie a tutti per i suggerimenti.
Daniele
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10 Anni 9 Mesi fa #2
da +RGZ
Risposta da +RGZ al topic Analisi circuito alimentazione
Buongiorno provo ad aiutarti;
il piedino ADJ dell'lm117 è collegato ad un punto che non si vede nello schema e quindi le mie considerazioni potrebbero non essere corrette.
In uscita dal regolatore la tensione vale: 1,2/R37--> 5,45mA
5,45mA *(R37+R38+R39) -->3,27 Volts
considerando il delta Vo dell'LM117 di 5 Volts in ingresso avrò 8,27 Volt in condizioni di carico massimo.
In uscita dal ponte diodi la tensione è:
11,5 * 1,41 = 16,26V
16,26 - 1,2v = 15,06 V circa (caduta sui diodi 0,6)
quindi in condizioni di corrente massima
(15,06 - 8,27)/(R40+R41+R46) = 23mA circa
se assorbo più corrente l'lm117 non è in grado di regolare correttamente al tensione continua. In condizione di corrente massima lo zener non interviene perchè la tensione ai suoi capi vale:
8,27 + 56 * 0,023 = 9,55 Volt
il circuito se non ho sbagliato i calcoli mantiene la tensione di uscita stabile se la corrente non supera 23 mA spero di esserti stato di aiuto.
il piedino ADJ dell'lm117 è collegato ad un punto che non si vede nello schema e quindi le mie considerazioni potrebbero non essere corrette.
In uscita dal regolatore la tensione vale: 1,2/R37--> 5,45mA
5,45mA *(R37+R38+R39) -->3,27 Volts
considerando il delta Vo dell'LM117 di 5 Volts in ingresso avrò 8,27 Volt in condizioni di carico massimo.
In uscita dal ponte diodi la tensione è:
11,5 * 1,41 = 16,26V
16,26 - 1,2v = 15,06 V circa (caduta sui diodi 0,6)
quindi in condizioni di corrente massima
(15,06 - 8,27)/(R40+R41+R46) = 23mA circa
se assorbo più corrente l'lm117 non è in grado di regolare correttamente al tensione continua. In condizione di corrente massima lo zener non interviene perchè la tensione ai suoi capi vale:
8,27 + 56 * 0,023 = 9,55 Volt
il circuito se non ho sbagliato i calcoli mantiene la tensione di uscita stabile se la corrente non supera 23 mA spero di esserti stato di aiuto.
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10 Anni 8 Mesi fa #3
da daniele.spadoni
Risposta da daniele.spadoni al topic Analisi circuito alimentazione
Ciao e grazie per l'analisi.
Non mi tornano alcune cose però. L'LM1117 è low-drop out per cui tra ingresso e uscita non ci dovrebbero essere 1.15V come dichiarato sul datasheet?
Ho fatto delle misure e le cose strane continuano:
Vac_A = 13.3Vac
Vnr2 = 17.3V
Vz = 12.2V
Vnr = 11.7V
Vout = 3.4V
Da queste misure risulta sul regolatore Vin-Vout=8.3V e quindi continuo a non capire, dove sta l'errore?
Non mi tornano alcune cose però. L'LM1117 è low-drop out per cui tra ingresso e uscita non ci dovrebbero essere 1.15V come dichiarato sul datasheet?
Ho fatto delle misure e le cose strane continuano:
Vac_A = 13.3Vac
Vnr2 = 17.3V
Vz = 12.2V
Vnr = 11.7V
Vout = 3.4V
Da queste misure risulta sul regolatore Vin-Vout=8.3V e quindi continuo a non capire, dove sta l'errore?
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10 Anni 8 Mesi fa #4
da Mauro Laurenti
Risposta da Mauro Laurenti al topic Analisi circuito alimentazione
Ciao,
fai attenzione.
Il fatto che il voltage drop out sia 1.15 non significa che Vin-Vmax sia sempre 1.15V.
1.15V e´ la minima tensione Vin-Vmax sotto la quale non hai piu´ la corretta regolazione da parte dell´LDO.
Non ho rivisto i conti ma +RGZ ha messo in evidenza anche un altro apsetto che a seocnda della corrente devi anche controllare la caduta di tensione sui resistori in ingresso.
Il diodo zener, per poter lavorare in zona zener richiede una minima corrente (diversi mA).
Saluti,
Mauro
fai attenzione.
Il fatto che il voltage drop out sia 1.15 non significa che Vin-Vmax sia sempre 1.15V.
1.15V e´ la minima tensione Vin-Vmax sotto la quale non hai piu´ la corretta regolazione da parte dell´LDO.
Non ho rivisto i conti ma +RGZ ha messo in evidenza anche un altro apsetto che a seocnda della corrente devi anche controllare la caduta di tensione sui resistori in ingresso.
Il diodo zener, per poter lavorare in zona zener richiede una minima corrente (diversi mA).
Saluti,
Mauro
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10 Anni 8 Mesi fa #5
da +RGZ
Risposta da +RGZ al topic Analisi circuito alimentazione
Provo a rispiegarmi
Il regolatore Lm1117 è a basso dropout quindi i conteggi della massima corrente prelevabile dal regolatore vanno rifatti in ogni modo è più alta di quella che avevo calcolato.
Cerco di rispondere alla tua domanda.
Il Dropout Voltage è la minima differenza per il quale il regolatore riesce a mantenere l'uscita a 3,4 V che hai misurato. Questo significa che se assorbo corrente la tensione in ingresso del regolatore cala perchè la tensione ai capi del trasformatore cala (noi lo trascuriamo) ma la vera caduta è in R40,41,46 questa vale (56+120+120)*Iout.
Quindi variando il carico applicato in uscita al regolatore la stessa corrente fa cambiare la tensione in ingresso dell'LM, questa non può scendere al di sotto di (3,4 + Dropout Voltage) quindi 5,6Volts. La tensione tra ingresso e uscita del regolatore (nel tuo caso essendoci R40,41,46) non è costante ma cambia in funzione del carico, altrimenti come fa l' uscita a mantenersi a 3,4V.
In genere i regolatori LM78xx accettano tensioni in ingresso di circa 30v (fra Vin e piedino ADJ) l'unica cosa che rimane costante è la ADJ (fra Vo e piedino ADJ), questa divisa per la resistenza (nel tuo caso R37) determina una Vo di--> Vadj+(R38+R39)*(Vadj/R37) la tensione fra Vi e Vo si adatta di conseguenza a condizione che; la corrente non superi la corrente massima, la tensione in ingresso non scenda (ripple compreso) al di sotto della Vo + Dropout la temperatura...
Con i dati che hai misurato la corrente è di (Vz-Vnr)/56 -->0,0089 mA, il diodo zener sta limitando la tensione, ma se il carico aumentasse per effetto delle resistenze R41 e R46 la tensione sul zener scenderebbe e uscirebbe dalla zona zener.
Lo zener nel tuo caso, serve a limitare un pò la potenza che il regolatore deve dissipare -->(Vo-Vi)*Iout, una parte della potenza poi viene dissipata nelle resistenze r40,41,46, probabilmente non uscira mai dalla zona zener dipende dalla corrente che il tuo circuito assorbe.
Il regolatore Lm1117 è a basso dropout quindi i conteggi della massima corrente prelevabile dal regolatore vanno rifatti in ogni modo è più alta di quella che avevo calcolato.
Cerco di rispondere alla tua domanda.
Il Dropout Voltage è la minima differenza per il quale il regolatore riesce a mantenere l'uscita a 3,4 V che hai misurato. Questo significa che se assorbo corrente la tensione in ingresso del regolatore cala perchè la tensione ai capi del trasformatore cala (noi lo trascuriamo) ma la vera caduta è in R40,41,46 questa vale (56+120+120)*Iout.
Quindi variando il carico applicato in uscita al regolatore la stessa corrente fa cambiare la tensione in ingresso dell'LM, questa non può scendere al di sotto di (3,4 + Dropout Voltage) quindi 5,6Volts. La tensione tra ingresso e uscita del regolatore (nel tuo caso essendoci R40,41,46) non è costante ma cambia in funzione del carico, altrimenti come fa l' uscita a mantenersi a 3,4V.
In genere i regolatori LM78xx accettano tensioni in ingresso di circa 30v (fra Vin e piedino ADJ) l'unica cosa che rimane costante è la ADJ (fra Vo e piedino ADJ), questa divisa per la resistenza (nel tuo caso R37) determina una Vo di--> Vadj+(R38+R39)*(Vadj/R37) la tensione fra Vi e Vo si adatta di conseguenza a condizione che; la corrente non superi la corrente massima, la tensione in ingresso non scenda (ripple compreso) al di sotto della Vo + Dropout la temperatura...
Con i dati che hai misurato la corrente è di (Vz-Vnr)/56 -->0,0089 mA, il diodo zener sta limitando la tensione, ma se il carico aumentasse per effetto delle resistenze R41 e R46 la tensione sul zener scenderebbe e uscirebbe dalla zona zener.
Lo zener nel tuo caso, serve a limitare un pò la potenza che il regolatore deve dissipare -->(Vo-Vi)*Iout, una parte della potenza poi viene dissipata nelle resistenze r40,41,46, probabilmente non uscira mai dalla zona zener dipende dalla corrente che il tuo circuito assorbe.
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Moderatori: Mauro Laurenti, StefA, Matteo Garia
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